咸宁市高抗性淀粉水稻产业发展情况、方向及建议

2023-10-30赵清纯瞿和平黎雨薇全文博黄志谋

湖北畜牧兽医 2023年9期

赵清纯，瞿和平，杨汉，黎雨薇，全文博，黄志谋

（咸宁市农业科学院∕鄂南特色农业产业技术研究院，湖北咸宁 437100）

中老年人高血脂、高血糖、高血压、糖尿病等现象相当普遍［1］。富含抗性淀粉（Resistant starch，RS）的食物有预防代谢综合征的作用，且对于病情后续的控制也十分有效［2］。抗性淀粉由Englyst 等［3］提出命名，是在健康个体的小肠中不能吸收的淀粉或淀粉降解产物的统称［4，5］。抗性淀粉独特的生理功能使富含RS 的食物不易被消化，在拥有饱腹感的同时还能调节血糖水平，降低胰岛素反应，改善大肠健康，预防肠道炎症疾病和结肠癌的发生［6］。

水稻是中国人口的主要粮食，发展高抗性淀粉功能水稻具有重要的战略意义和现实意义。本研究将对高抗性淀粉水稻的发展情况及问题进行综述，以期为高抗性淀粉功能水稻产业发展提供参考。

1 高抗性淀粉水稻发展情况

1.1 高抗性淀粉水稻主要品种

2005 年，浙江大学以杂交水稻恢复系R7954 为起始材料，经航天诱变处理，成功筛选到高RS 含量的籼稻突变体RS111。该品种的营养成分与其野生型R7954 相比均有提高，其中表观直链淀粉含量提高了9.8 个百分点［7］（表1），相对较高的粗脂肪含量、总淀粉含量及蛋白质含量可以提高稻米的适口性。且RS111 用比例适宜的水进行蒸煮后，RS 的含量可高达7%，是R7954 的3.4 倍。

表1 突变体及其野生型主要营养成分比较（单位：%）

2009 年，上海市农业科学院作物育种栽培研究所利用常规杂交和小孢子培养工程技术培育出国内首个高抗性淀粉含量的功能性粳稻新品系降糖稻1号（优糖稻1 号）［8］，该品种的抗性淀粉含量高达14.82%。后通过稻米饲料喂养对GK 糖尿大鼠（自发Ⅱ型非肥胖型糖尿病大鼠）的血糖和血脂指标影响的试验中发现，降糖稻1 号喂养的GK 糖尿大鼠的血脂明显下降，血糖水平稳定，并且在糖耐量上也有所提高［9］。

2010 年，浙江大学以R7954 为母本、美国的粳稻突变体RS102 为父本进行杂交，成功培育了集功能性与高产优质于一身的粳稻新品种宜糖1 号［10］。宜糖1 号生米中的抗性淀粉含量较低，但在热米饭中的RS 含量高达10.17%，是普通稻米的10 倍。在对高血糖模型小鼠的餐后血糖影响试验中，灌胃宜糖1 号小鼠的血糖在30 min 和60 min 时平稳且远低于普通稻米［10］。

2011 年，上海市农业科学院以降糖稻1 号（优糖稻1 号）为母本，分别与秀水123、沪稻55 进行杂交［11，12］，2011—2016 年在上海市、海南省两地进行选育，2017 年在上海市进行生产试验并对抗性淀粉含量进行检测，2018 年继续在上海市进行多点试验，2019 年优糖稻1 号与秀水123 杂交的品种定名为优糖稻2 号（审定编号为沪审稻2019015）［11］，2020 年优糖稻1 号与沪稻55 杂交的品种定名为优糖稻3 号（审定编号为沪审稻2020012）［12］。优糖稻2 号与优糖稻3 号抗性淀粉含量分别为14.1%和14.2%，与优糖稻1 号相比差异不大，但优糖稻2 号、优糖稻3 号在保持功能性的同时，每公顷产量与降糖稻1 号相比明显增高［11，12］。

2018 年，武汉金丰收种业有限公司以晚籼98 为母本、太子玉波为父本进行杂交，成功培育出高抗性淀粉水稻金籼181。该品种为籼型常规水稻，直链淀粉含量为25%～28%，抗性淀粉含量为5%～8%，产量为6 000～7 500 kg∕hm2。对于糖尿病患者来说，该品种是控制血糖水平的理想食物。

1.2 咸宁市高抗性淀粉水稻产业发展情况及存在的问题

咸宁市高抗性淀粉水稻发展起步时间较晚，推广面积小，种植品种少，但高抗性淀粉功能水稻产业在咸宁市发展推广已踏出重要的一步，为未来的发展推广打下了坚实的基础。2021 年，咸宁市崇阳县隽青家庭农场在青山镇吴家村对“月光银”系列低糖功能稻米进行试种，该品种稻米抗性淀粉含量高达8.6%，且米饭香甜、口感好，是集口感和功能性于一体的优质高产稻米。“月光银”功能稻米在吴家村的试种面积达10 hm2，产量达6 000～7 500 kg∕hm2，在试种成功后，隽青家庭农场将该品种的种植面积扩大至34 hm2。2022 年，咸宁市原种场在向阳湖水稻示范基地种植低糖稻米金巴斯贡米，种植面积达20 hm2，产量可达6 750 kg∕hm2。

同时，咸宁市关于高抗性淀粉功能水稻的研究正处于发展初期，仅有家庭农场、专业合作社和农业科技公司在进行种植生产，仍面临不少现实问题。一是基础研究不深。咸宁市关于高抗性淀粉功能水稻的研究仅限于生产种植方面，在筛选培育适合咸宁本地的高抗性淀粉水稻品种方面的工作开展得不够，导致配套的高产高效栽培技术研究也不够深入。二是生产种植范围不广。咸宁市种植的高抗性淀粉功能水稻品种较少，普通农户能接触、了解并获得高抗性淀粉水稻的途径较少，生产种植范围仅限于地方专业合作社及农业科技公司的示范推广基地，扩宽生产种植范围难度较大。三是群众认知不足。对于高抗性淀粉水稻的推广度不高，除特需人群知晓外，大众对于高抗性淀粉水稻的概念知之甚少。在全民健康饮食的背景下，市民对稻米的认知还在高GI、高碳水的层面，高抗性淀粉水稻的概念、功能性在生活中的推广宣传不够，消费者的接受度不高。应积极宣传高抗性淀粉水稻功能性、加强市场推广，为研究高抗性淀粉水稻提供助力。

2 咸宁市高抗性淀粉水稻产业发展方向

2.1 收集稻种资源，完善相关基因库

持续开展高抗性淀粉水稻的资源收集，补充完善相关基因库。关于水稻中高抗性淀粉的形成还未研究透彻，相关的基础研究和后续的育种工作需要大量的水稻品种材料来支撑。为筛选培育适合咸宁本土的高抗性淀粉水稻品种，科研人员仍然需要对相关水稻品种进行专门的收集、保护，促进高抗性淀粉水稻的基础研究与推广应用。

2.2 结合育种技术，培育优势品种

利用分子生物技术，结合传统育种方式改良高抗性淀粉水稻品质，培育出口感好、有市场优势的品种。国内外关于高抗性水稻种质的改良、筛选主要是通过化学、辐射诱变或使用基因工程等手段进行研究［7，13］。基因编辑和分子设计育种技术已经能够将植物中较优越的基因进行提取转移，有效提升作物的相关性状，培育出性能优越的作物［14］。科研人员可以结合分子生物和传统育种方式，将影响优质口感的相关基因片段导入已有的高抗性淀粉水稻品种，培育出适合咸宁市当地种植且功能性与适口性兼得的品种。加强社会对高抗性淀粉水稻的认知，扩大推广示范面积，也是科研人员未来需要努力的方向。

2.3 食品深加工，开发潜在市场

结合食品加工技术，加强高抗性淀粉水稻相关产品的开发，发掘潜在市场、改善居民健康饮食、使农民增收。已有的高抗性淀粉水稻品种风味不佳，只经过蒸煮加工口感差，要拓宽市场需要进行深加工。利用食品加工技术，以高抗性淀粉水稻为原材料，开发出风味与功能兼具的深加工产品，如米粉［15］、烘焙食品、饮料等。这样既能扩大受众人群范围、改善饮食结构，还能提升高抗性水稻的附加价值，使农民增收。

2.4 加强宣传引导，获得大众认可

加强对高抗性淀粉水稻的宣传引导。与市场上的富硒大米、五常大米等相比，人们对高抗性淀粉稻米的认知仅限于对病人的治疗，认为有“病”的人才以该稻米为主食。在中国的传统思想背景下，这种观念使大众消费者不愿甚至抗拒对高抗性淀粉水稻进行了解。因此，加强对抗性淀粉水稻相关知识的宣传和引导是十分必要的。以当地政府机关作为领头单位，积极组织相关龙头企业、合作社大户、消费者、专家及媒体，对高抗性淀粉稻米的示范基地和加工生产进行考察并宣传报道［16］，加深社会大众的认知，得到消费者的认可，为高抗性淀粉水稻的持续发展提供动力。

3 咸宁市高抗性淀粉水稻产业发展建议

湖北省全力推进农业高质量发展，湖北省农业农村厅发布《2021 年湖北省水稻生产工作指导意见》。意见中指出，要持续推进120 万hm2优质水稻核心区，启动实施水稻产业提升计划，深入开展特色优质水稻的示范推广，定向筛选具有地方特色、市场有需求的品种。随着高质量水稻种植面积不断提升，稻米高档特色品类持续增加，功能稻的发展愈发受到重视。因此，为推动咸宁市高抗性淀粉功能稻发展应着力于以下几个方面。

3.1 筛选适宜稻种，打造示范推广基地

依托相关专业团队开展高抗性淀粉水稻品种的引进工作，并借助科研院所的团队力量进行品种推广，首先在试验基地进行区域试验，对各品种的性状、米质及抗性淀粉含量进行研究分析，筛选出适应咸宁市种植的高抗性淀粉水稻品种，再将筛选出的品种推广到咸宁市周边的嘉鱼县、赤壁市，建立高抗性淀粉水稻示范区，为该水稻品种的推广打下基础。

3.2 加强院校合作，开展保健功效研究

加强与湖北科技学院的合作，对高抗性淀粉稻米的功能性进行深入研究，包括相关的机理分析、动物试验等。结合营养医学，对相关患者进行临床试验，为预防和治疗代谢综合征提供有力的科学依据。

3.3 产业融合发展，开发深加工产品

以咸宁市人民政府为牵头单位，整合相关龙头企业、经营主体、专业合作社，对高抗性淀粉水稻及其加工产品进行研发，并形成标准化、规模化生产。与具备研发能力的深加工企业合作，以高抗性淀粉稻米为原材料进行深加工，开发具有功能性、风味良好的产品。例如，与咸宁的元气森林（湖北）饮料有限公司合作，开发出无代糖、零热量的饮料，为高抗性淀粉水稻进入消费市场提供助力。