不同地點(diǎn)和播期對不同品種稻米淀粉rva譜特性的影響

不同地點(diǎn)和播期對不同品種稻米淀粉rva譜特性的影響

r-水稻粉是指在加熱和冷卻過程中，由于一定的米粉，大米均勻糊的粘度會(huì)發(fā)生一些變化，從而形成一個(gè)特征曲線，從而模擬大米的烹飪過程。因此，rv-p的特點(diǎn)與水稻的生產(chǎn)區(qū)密切相關(guān)，因此可以作為評價(jià)蒸煮食品質(zhì)量優(yōu)良的重要指標(biāo)1-5。研究結(jié)果表明淀粉RVA譜特性主要由遺傳基因控制,且不同基因型水稻品種間存在明顯差異［6-9］;但RVA譜特征值不僅受到遺傳因素影響,還和水稻生長期的環(huán)境條件及栽培方式等有關(guān)［10-17］。目前有關(guān)品種、生態(tài)條件、氮肥、密度、播期、種植方式等對稻米R(shí)VA譜的影響研究報(bào)道較多,但對不同地點(diǎn)和播期及其互作對不同品種RVA特征譜影響的研究還鮮見報(bào)道。因此,為揭示江蘇省不同類型品種稻米R(shí)VA譜的生態(tài)變異特征及變化規(guī)律,本研究以江蘇省不同生態(tài)類型的5個(gè)水稻品種為材料,在江蘇省不同緯度稻作區(qū)設(shè)置不同的播種期,研究稻米淀粉RVA譜的變化特征,以期為江蘇省水稻優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)及食味品質(zhì)改良提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1中熟中縣獨(dú)特的縣稻品種選用代表江蘇省4個(gè)生態(tài)類型的5個(gè)粳稻品種,包括中熟中粳連粳4號(hào)、遲熟中粳淮稻10號(hào)、早熟晚粳揚(yáng)粳4038和南粳44及中熟晚粳南粳46。1.2稻米淀粉特性試驗(yàn)于2008年在江蘇省徐淮地區(qū)連云港農(nóng)科所、淮安農(nóng)科所、揚(yáng)州里下河地區(qū)農(nóng)科所和蘇州太湖地區(qū)農(nóng)科所4個(gè)試點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行,4個(gè)試點(diǎn)緯度分別為34.5°、33.5°、32.4°和31.4°。每個(gè)試點(diǎn)設(shè)置5月10日、5月20日、5月30日、6月9日、6月19日、6月29日和7月9日7個(gè)播期,各試點(diǎn)統(tǒng)一采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),播期為主區(qū),品種為裂區(qū),2次重復(fù),每小區(qū)6行×6列共36穴,株行距為20cm×20cm。按照統(tǒng)一要求進(jìn)行田間管理。成熟后收獲小區(qū)種子,種子風(fēng)干后在常溫下貯藏3個(gè)月。稻米淀粉粘滯性譜在江蘇省優(yōu)質(zhì)水稻工程技術(shù)研究中心統(tǒng)一測定,采用澳大利亞NewportScientific儀器公司生產(chǎn)的3-D型粘度速測儀(RVA儀)測定,用TCW(Thermalcycleforwindows)配套軟件進(jìn)行分析。根據(jù)AACC操作規(guī)程［1］,含水量為12.0%時(shí),精米粉的樣品量為3.0g,加蒸餾水25.0ml。50℃下保持1min;以恒速升到95℃(3.8min),保持12.5min;再以恒速下降到50℃(3.8min),保持12.5min。攪拌器在起始10s轉(zhuǎn)動(dòng)速度為960r/min,之后保持在160r/min。稻米R(shí)VA譜特性用峰值黏度(Peakviscosity,PKV)、熱漿黏度(Hotpasteviscosity,HPV)、冷膠黏度(Coolpastevis-cosity,CPV)、崩解值(Breakdownviscosity,BDV,峰值黏度與熱漿黏度之差)、消減值(Setbackviscosity,SBV,冷膠黏度與峰值黏度之差)、回復(fù)值(Consis-tenceviscosity,CSV,冷膠黏度與熱漿黏度之差)、峰值時(shí)間(Peaktime,PeT)和糊化溫度(Pastingtem-perature,PaT)表示。黏滯性值單位用cp表示。按莫惠棟介紹的方法［18］利用MicrosoftExcel2003按固定模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,用SSR法進(jìn)行平均值的差異顯著性測驗(yàn)。2結(jié)果與分析2.1原因分析和互作效應(yīng)將4個(gè)地點(diǎn)、7個(gè)播期、5個(gè)品種的8個(gè)淀粉RVA譜特征值按裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行方差分析,結(jié)果(表1)表明,對于主效,在淀粉RVA譜8個(gè)特征值(峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、冷膠黏度、回復(fù)值、消減值、峰值時(shí)間、糊化溫度)中,除峰值時(shí)間在地點(diǎn)間差異未達(dá)到顯著水平外,其他特征值在地點(diǎn)、播期和品種間的差異均達(dá)到顯著或極顯著水平?；プ餍?yīng)對RVA譜特征值的影響均達(dá)極顯著水平。說明淀粉RVA譜特性受地點(diǎn)、播期、品種及其互作的共同影響。從各指標(biāo)值(均方值)來看,除糊化溫度地點(diǎn)間的變異大于品種間的變異外,其余性狀均以品種間的變異最大,說明稻米淀粉RVA譜特征值受品種的影響最大。2.2黏度及回復(fù)值的變化對不同地點(diǎn)8個(gè)淀粉RVA特征值的多重比較結(jié)果(表2)表明,不同生態(tài)條件間淀粉RVA譜特性差異明顯,但隨緯度的變化趨勢不明顯。其中,峰值黏度、熱漿黏度和崩解值等特征值由大到小均依次為淮安點(diǎn)>蘇州點(diǎn)>連云港點(diǎn)>揚(yáng)州點(diǎn)。冷膠黏度和回復(fù)值呈現(xiàn)北高南低的趨勢,連云港點(diǎn)和淮安點(diǎn)顯著高于揚(yáng)州點(diǎn)和蘇州點(diǎn)。消減值隨緯度的升高呈增加趨勢,其中蘇州點(diǎn)的消減值顯著低于其他3個(gè)地點(diǎn)。而糊化溫度隨緯度的升高呈減小趨勢,但4個(gè)點(diǎn)的差異較小。峰值時(shí)間在4個(gè)地點(diǎn)的差異也較小。2.3播期對播量的影響以各品種在不同緯度地點(diǎn)的同一播期下的平均值,分析播期主效間的差異性及變化趨勢。結(jié)果(表3)表明,峰值黏度、熱漿黏度、冷膠黏度和峰值時(shí)間4個(gè)特征值隨播期的推遲呈減小趨勢,其中均以5月20日播種特征值最高,但前3期播種特征值差異不顯著。而消減值和回復(fù)值隨播期的推遲呈增加趨勢,其中消減值的變化較大,5月10日播種為-54.08cp,而7月9日播種則高達(dá)163.45cp。崩解值隨播期的推遲呈先升后降的趨勢,其中6月9日播種處理的崩解值最高為1255.18cp。糊化溫度隨播期的推遲則表現(xiàn)為先降后升的趨勢,6月9日播種處理的糊化溫度最低,為72.75℃?？梢?同一品種在適宜播期范圍內(nèi)盡早播種能有效改善稻米的RVA譜特征值。2.4南冀主色導(dǎo)因子的rva值特性由表4可知,不同品種的RVA特征值差異顯著,其中南粳46的峰值粘度和崩解值最高,而冷膠黏度、消減值、糊化溫度和回復(fù)值最低。南粳44的熱漿粘度、冷膠黏度、消減值和峰值時(shí)間均最高。連粳4號(hào)的糊化溫度最高,峰值粘度、熱漿粘度、崩解值和冷膠黏度也較高,但消減值和峰值時(shí)間較低。淮稻10號(hào)的峰值黏度和熱漿黏度最小,崩解值較小,消減值較大。揚(yáng)粳4038的回復(fù)值最高,消減值較高,峰值黏度和崩解值處于中間水平。由于RVA特征值中崩解值、消減值和回復(fù)值與稻米食味品質(zhì)關(guān)系密切［1，19］,一般認(rèn)為峰值黏度大、崩解值大、回復(fù)值小、消減值小的品種蒸煮食味較好。從本試驗(yàn)結(jié)果看,南粳46的峰值黏度和崩解值最高,而消減值和回復(fù)值最低,其RVA譜特性最優(yōu),蒸煮食味品質(zhì)最好。連粳4號(hào)的峰值黏度和崩解值較高,消減值和回復(fù)值較低,其RVA譜特性也較好。2.5不同地點(diǎn)、不同播期、者點(diǎn)的吸收點(diǎn)和n表1表明8個(gè)RVA特征值均存在極顯著的地點(diǎn)與播期互作效應(yīng)。通過對不同地點(diǎn)RVA譜特征值隨播期的變化分析,發(fā)現(xiàn)稻米R(shí)VA譜特征值在不同地點(diǎn)隨播期的變化特征基本一致(表5)。4個(gè)地點(diǎn)的峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度和峰值時(shí)間隨播期的推遲均呈下降趨勢,而消減值和回復(fù)值隨播期的推遲呈升高趨勢。除蘇州點(diǎn)的崩解值隨播期的變化不明顯外,其它3個(gè)地點(diǎn)的崩解值隨播期的推遲均呈下降趨勢。4個(gè)地點(diǎn)的糊化溫度變化差異比較大,其中蘇州點(diǎn)隨播期的推遲呈下降趨勢,但變化不顯著,揚(yáng)州點(diǎn)隨播期的變化趨勢不明顯,連云港點(diǎn)和淮安點(diǎn)隨播期的推遲呈升高趨勢。從稻米R(shí)VA譜特征值在不同地點(diǎn)隨播期變化的大小來看,不同地點(diǎn)不同性狀的變異程度不同,峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度和消減值均以淮安點(diǎn)變異系數(shù)最大,說明這幾個(gè)性狀在淮安點(diǎn)受播期的影響最大。糊化溫度和回復(fù)值以連云港點(diǎn)的變異系數(shù)最大,受播期的影響較大。不同RVA譜特征值隨播期的變異大小不同,在4個(gè)不同地點(diǎn)間,8個(gè)RVA譜特征值隨播期的變化均以消減值的變異系數(shù)最大,峰值時(shí)間的變異系數(shù)最小,說明消減值受播期的影響最大,而峰值時(shí)間受播期的影響最小。2.6中熟中冀連縣4號(hào)在北平的rva譜特征值變化不同類型品種稻米R(shí)VA譜特征值在不同地點(diǎn)因播期差異導(dǎo)致的變化強(qiáng)度不同(表6),連粳4號(hào)的峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、峰值時(shí)間等在連云港的變異系數(shù)較小,崩解值、消減值在淮安點(diǎn)的變異系數(shù)較小。表明中熟中粳連粳4號(hào)在蘇北種植時(shí),RVA譜特征值受播期的影響相對較小?；吹?0號(hào)的RVA譜特征值在淮安點(diǎn)的變異系數(shù)相對較大,受播期影響較大,南移種植時(shí)變異系數(shù)變小,受播期影響較小。揚(yáng)粳4038表現(xiàn)為不同RVA譜特征值在不同地點(diǎn)的變化不同,其中熱漿黏度、最終黏度、消減值和回復(fù)值的變異表現(xiàn)為南高北低,揚(yáng)州點(diǎn)和蘇州點(diǎn)的變異系數(shù)高于連云港點(diǎn)和淮安點(diǎn)。南粳44的RVA譜特征值表現(xiàn)為淮安點(diǎn)的變異系數(shù)較高,蘇州點(diǎn)的變異系數(shù)較小。南粳46的RVA譜特征值的變異也表現(xiàn)為南高北低的特點(diǎn),揚(yáng)州點(diǎn)和蘇州點(diǎn)的變異系數(shù)高于連云港點(diǎn)和淮安點(diǎn),說明北移種植時(shí),受播期的影響相對較小。3稻米淀粉rva譜特性隨播期的變化特征食味品質(zhì)改良是稻米品質(zhì)育種的主要方向之一,而稻米R(shí)VA譜由于測定相對比較簡單,已作為評價(jià)稻米蒸煮食味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。稻米淀粉RVA譜是反映淀粉在加熱-高溫-冷卻過程的糊化曲線,不僅有8個(gè)重要參數(shù),而且由于稻米成分復(fù)雜,包括淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等,淀粉中又有直鏈和支鏈淀粉,其大小和分子量等均與糊化有關(guān),因此RVA譜特征值表現(xiàn)復(fù)雜。已有研究結(jié)果表明稻米淀粉RVA譜既受品種遺傳的控制,又受環(huán)境因素的影響［6-8］。雖然溫度、氮肥、密度、播期等環(huán)境因素對稻米淀粉RVA譜的影響已有一些報(bào)道［10-17］,但由于稻米品質(zhì)形成十分復(fù)雜,研究結(jié)果不盡相同。從本試驗(yàn)結(jié)果來看,不同品種對稻米淀粉RVA譜的影響達(dá)極顯著水平,播期和地點(diǎn)及互作對稻米R(shí)VA譜的影響雖然也達(dá)到極顯著水平,但與品種因素相比,影響相對較小。這與包勁松等［6-7］和李欣等［8］的研究結(jié)果相同,再次證明RVA譜特征值主要由遺傳基因控制,但同時(shí)也受環(huán)境的影響。關(guān)于播期對稻米R(shí)VA譜的影響,前人已做了較多的研究。袁繼超等［12］在攀西地區(qū)不同海拔的分期播種試驗(yàn)結(jié)果表明,最高黏度與播種期之間呈二次函數(shù)關(guān)系,但崩解值隨播種期的推遲而降低,消減值則隨播種期的推遲而升高。姚義等［20］研究認(rèn)為不同播期條件下的不同類型稻米淀粉RVA譜特性值存在顯著差異,主要表現(xiàn)為隨播期的推遲,各類型品種的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度和回復(fù)值呈顯著減小的趨勢,消減值則呈顯著增加的趨勢,峰值黏度時(shí)間和起始糊化溫度則作微小的變化,但無明顯的增減趨勢。沈新平等［21］在江蘇省5個(gè)不同緯度點(diǎn),設(shè)置了5個(gè)播期處理,研究兩系雜交中秈稻兩優(yōu)培九的稻米R(shí)VA譜變化特征,結(jié)果表明兩優(yōu)培九RVA譜隨播期的推遲呈變劣的趨勢,以早播栽培為佳。本研究結(jié)果表明,隨播期的推遲,峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度和峰值時(shí)間4個(gè)特征值呈減小趨勢,而消減值和回復(fù)值呈增加趨勢,崩解值呈先升后降的趨勢,糊化溫度表現(xiàn)為先降后升的趨勢,這與姚義等［20］和沈新平等［21］的研究結(jié)果較為一致。可見,播期對不同生態(tài)類型稻米R(shí)VA譜的影響趨勢基本一致,結(jié)果均表明在適宜范圍內(nèi)早播有利于改善稻米的食味品質(zhì)。關(guān)于不同地點(diǎn)稻米淀粉RVA譜的變化特征,前人也做了較多的研究。朱振華等［11］通過研究不同生態(tài)條件對中國云南和韓國粳稻淀粉RVA譜特性的影響,發(fā)現(xiàn)海拔高度對不同品種的不同RVA譜特征值影響不同。鄧飛等［14］通過研究生態(tài)條件及栽培方式對稻米R(shí)VA譜特性的影響,發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)條件、栽培方式及兩者互作效應(yīng)均對稻米淀粉RVA譜特征值有極顯著影響,海拔高度與峰值黏度、回復(fù)值和糊化溫度呈顯著負(fù)相關(guān);沈新平等［21］對兩優(yōu)培九在江蘇5個(gè)不同緯度點(diǎn)稻米R(shí)VA譜變化的研究結(jié)果表明,該品種最佳的稻米R(shí)VA譜在緯度點(diǎn)32.4°N及以南地區(qū),北移種植導(dǎo)致RVA譜品質(zhì)下降,即峰值黏度下降,消減值、糊化溫度增加。陳峰等［22］通過研究異地種植對不同品種RVA譜的影響,發(fā)現(xiàn)同一品系,在海南種植的稻米R(shí)VA譜特征值多數(shù)比在揚(yáng)州種植的要高,并且同一雜交組合的不同基因型后代對異地種植的反應(yīng)也不同。可見前人對生態(tài)條件對稻米R(shí)VA譜的影響研究,結(jié)果也不盡相同。本研究通過研究4個(gè)不同緯度點(diǎn)RVA譜的變化特征,發(fā)現(xiàn)不同地點(diǎn)間淀粉RVA譜特征值差異顯著,但隨緯度的變化趨勢不明顯。其中,峰值黏度、熱漿黏度和崩解值等特征值由大到小均依次為淮安點(diǎn)>蘇州點(diǎn)>連云港點(diǎn)>揚(yáng)州點(diǎn)。最終黏度和回復(fù)值呈現(xiàn)北高南低的趨勢,連云港點(diǎn)和淮安點(diǎn)顯著高于揚(yáng)州點(diǎn)和蘇州點(diǎn)。消減值隨緯度的升高呈增加趨勢,其中蘇州點(diǎn)的消減值顯著低于其他3個(gè)地點(diǎn)。糊化溫度和峰值時(shí)間在不同緯度間變化較小。結(jié)合前人研究結(jié)果可知,不同生態(tài)地點(diǎn)間的差異反映的主要是不同土壤特性和氣候生態(tài)條件的不同。由于灌漿結(jié)實(shí)期日均溫度和日照時(shí)數(shù)是影響稻米品質(zhì)的主要生態(tài)因子,而不同緯度地點(diǎn)間的溫度和光照不同,對不同生育類型的品種影響不同,并最終導(dǎo)致不同地點(diǎn)間淀粉RVA譜特征值的差異。在本研究中發(fā)現(xiàn),品種、播期和地點(diǎn)對稻米R(shí)VA譜特征均有顯著影響,但影響較為復(fù)雜,而且3個(gè)一級(jí)互作和1個(gè)二級(jí)互作對RVA譜特征也具有顯著影響,這也從一個(gè)方面說明在優(yōu)質(zhì)栽培中因地因種的重要性。RVA特征值地點(diǎn)與播期間的互作效應(yīng)分析結(jié)果表明,RVA譜特征值在不同地點(diǎn)隨播期的變化趨勢基本一致,均以早播為佳。但從不同地點(diǎn)隨播期變化的大小來看,不同地點(diǎn)不同性狀的變異程度不同,分析結(jié)果表明RVA譜特征值的變異系數(shù)大多表現(xiàn)為北高南低的趨勢,說明RVA