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多国专家齐聚南京共话粳稻优良食味

2019118日,由江苏省农业科学院主办,粮食作物研究所、国家水稻改良中心南京分中心、江苏省优质水稻工程技术研究中心、江苏省遗传学会等单位协办的优良食味粳稻国际学术研讨会在南京举行,来自中国、日本、韩国、美国、泰国、印度等6个国家的16位水稻专家齐聚一堂从不同角度共话粳稻的优良食味。

中国工程院院士陈温福表示,要想发展良食味品质粳米,首先品种是基础,在日本有越光”“秋田小町”“一见钟情等。我国也有优质品种,如东北地区稻花香2”“沈农625”,江苏地区的南粳系列品种等,这些品种这些年在国内发展得都不错。其次,栽培是关键,应合理施肥,适期收获。同时,地理环境对食味品质也有影响。

日本九州大学著名水稻专家松江勇次带来了他在栽培技术方面的最新研究成果。他认为要想获得优良食味就需要把握好水稻成熟期温度和施肥时机。他们经过实验研究发现,水稻成熟期最佳温度在25,当温度到达27以上时,稻米的食味值就会下降。施肥方面,日本农民一般是根据水稻的生长情况来决定如何施肥,尤其是水稻孕穗期的施肥量对食味的影响很大,当幼穗长在1毫米之前施用氮肥可以在增加产量的同时不影响稻米的食味;但在幼穗长1毫米之后施用氮肥,则会降低稻米的食味。松江勇次表示,许多农民认为稻谷收获越迟,产量就越高,这个其实并不科学。他们经过研究发现,当稻谷水分达到25%左右,千粒重达峰值,这时候收获水稻,能获得最高产量。同时,他认为即便有优良食味品种,如果不控制水分,还是会大大降低稻米食味值。如稻谷收获后,加工成糙米也有讲究,当糙米水分烘干到14.7%的时候,其食味值最高。

来自日本新泻药科大学的大坪研一教授报告了稻米适口性和理化特性评价方面的研究成果。日本稻米品质评价要求感官评价和理化特性检测相结合,大坪研一教授认为借助仪器评价稻米品质是非常必要的。他在16个日本和中国水稻品种的理化特性比较研究中发现中国水稻品种比日本品种的蛋白质含量高、米饭硬度高、粘性低,反映出消费者的嗜好性。

日本北海道农业研究部的五十岚俊成博士分享了在北海道水稻品种的淀粉分子结构特点和新的品质评价方法上的研究成果。北海道水稻品种含有更高的直链淀粉含量和支链淀粉超长链比例,RVA谱峰值粘度和崩解值较小而消减值较大,表现出较差的食味值。利用碘吸收波长扫描法获得的λmax与直链淀粉含量呈显著正相关,当灌浆期处于高温时,所有品种的碘吸收λmax变小,而消减值显著升高。根据研究结果,五十岚俊成博士认为支链淀粉短链比例可作为优质稻米的选择指标,并且优良食味稻米Fr.I/II值一般介于1.25-1.30之间。

稻米加工对其食味值也有影响,日本佐竹株式会社的河野元信分享了日本的稻米生产加工流通体系与品质控制的情况。如干燥参数方面,为防止爆腰而影响食味,要求适当的干燥速度控制在每小时降低0.8%~1%水分,稻谷温度保持在35以下,糙米水分保持在14%~15%,并通过搅拌混合、调质、薄层干燥等手段防止干燥不均匀;在日本还会使用纸袋或者集装袋进行糙米低温储藏,在低温仓库内,储藏温度为15以下,这种条件下储藏的糙米食味值最佳。

日本九州大学的伊东正一教授分析了全球粳稻市场现状。当前日本餐馆在全球的蓬勃发展,并且将持续至少二十年,但是目前日本稻米贸易量非常有限,并且由于供给小、需求量大而导致价格非常昂贵,优质粳稻的生产和市场需求正逐渐扩散至全世界。伊东正一教授强调稻米品质和适口性非常重要,只有迎合了消费者的喜爱、在国际竞争中胜出,才能占领全球市场。

韩国忠清南道农业技术推广研究院的尹汝太博士介绍了韩国稻米品质改良政策及水稻育种目标。韩国政府当前对品牌大米有严格的监测,要求稻米的品质指标为:蛋白质含量<6.0%,整精米率>96.0%,稻米纯度>90.0%。韩国对稻米纯度极为重视,要求上市稻米开具通过DNA检测的纯度鉴定证明。在育种上,韩国致力于培育从移栽到抽穗时间在50天以内的早熟品种,去年培育的水稻新品种Bbarumi,生育期仅70-80天,是当前韩国生长期最短的品种,受到媒体的广泛关注。

韩国忠清北道农业技术推广研究院采榮博士介绍了韩国优质水稻育种现状及市场政策。在韩国,只有农村发展管理局(RDA)和区域农业研究院能进行水稻育种。自2005年起RDA制定了推广优质品种的计划,以高适口性、高产、抗三大病害作为品种引进标准,同时规定最高级别食味品质的稻米蛋白质含量低于6.5%、整精米率高于90%、精米产量高于5.5/公顷。自2017年以来,韩国政府实施大米等级标签制度,在大米包装袋上标注整精米率和蛋白质含量,为消费者提供高品质大米。

泰国孔敬大学的Jirawat Sanitchon教授阐述了保持泰国优质水稻品种生产力的做法以及保存和利用当地水稻种质的方法。泰国当地品种大多具有浓郁香味和好的蒸煮食味品质特性,但是他们易受到生物或非生物胁迫的影响,表现出产量退化。因此针对提高非生物胁迫耐性和抗病性制定了育种计划:调查和收集当地资源,进行干旱、盐碱等非生物胁迫和病菌接种实验对耐受性和抗病性进行评估,通过标记辅助选择将抗病基因导入当地品种,获得耐盐碱、抗旱、抗稻瘟病、抗白叶枯病的改良品种。另外也对当地种质资源的稻米功能性进行评价,将一些品种定义为功能性水稻。

来自印度达尔瓦德农业科学大学的Hanamaratti教授详细讲述了印度水稻地方品种资源及在非生物胁迫耐性和提高营养品质上的育种利用价值。印度沿海卡纳塔克邦州的水稻地方品种具有耐淹水、微量元素和蛋白质含量丰富等优点,是极其珍贵的种质资源。Hanamaratti教授发现DodigaNavalisali(A-67)品种除了能在淹水条件下保持高产,铁、锌离子和蛋白质含量等营养品质高外,还具有耐干旱胁迫、直播条件下幼苗成活率高、食味品质较好等特点,认为其可作为携带重要基因资源的储备种,已用作育种亲本。

印度浦那大学的Nadaf Altafhusain教授从非Basmati型香稻种质资源收集、稻米理化特性分析、香味组分定性定量检测、利用分子生物学方法改良香味品质等4个方面讲述了最新研究成果。Nadaf教授研究发现香稻中含有多种挥发性化合物,2AP2-乙酰基-1-吡咯啉)只是其中一种。2AP存在于所有香稻品种中,但含量存在较大差异;除2AP外,香稻品种还含有Nonanal(壬醛)、1-Hexabol(己醇)、NonanoicAcid(壬酸)、Pentanal(戊醛)、Heptanal(庚醛)、Hexanal(己醛)、Octanal(辛醛)等7种挥发性化合物,含量随品种而变化。这些挥发性化合物含量的不同导致了多种香味类型的香稻品种。

美国密西西比州立大学的彭朝华教授介绍了他与江苏省农业科学院粮食作物研究所王才林研究员团队在水稻种子发育过程蛋白赖氨酸酰基化及其在种子代谢调节和营养物质发育中的作用的合作研究成果。赖氨酸酰基化是一种新的蛋白翻译后修饰,修饰后的蛋白质在植物中的功能尚未有报道。他们利用纳米HPLC/MS/MS技术分离到参与种子发育的上万个酰化修饰位点,这些被修饰的蛋白质都是非常保守的,与特定的代谢途径或蛋白功能域有关,多是代谢途径的关键酶。这些修饰可能会影响淀粉和储存蛋白质的合成及蛋白消化。研究还发现除了酰化修饰,赖氨酸残基也是其他修饰的位点,可能修饰蛋白的酶活性是受多种修饰协同调节的。

美国加州大学洛杉矶分校的林辰涛教授报告了关于香稻与非香稻品种的田间高光谱甄别的最新研究成果。通过在香稻和非香稻水稻试验田中设置取样点、无人机全波段光谱扫描,检测到成熟期时香稻和非香稻在71-82波段区的区分度最高,500对数据中预测准确率达98-99%。但是在分蘖期区分度明显低于成熟期,预测准确率稍低,为82-85%。林辰涛教授表示通过优化可把无人机预测的准确率提高到100%,将来无人机光谱扫描技术可以在水稻育种材料的表型、产量、抗逆性等性状采集中发挥重要作用。

来自中国水稻研究所的曹立勇研究员介绍了我国供给侧结构性改革下的水稻育种策略,要不断突破产量潜力,朝着绿色+优质的方向,满足市场需求,提高种稻效益。

中国水稻研究所唐绍清研究员从优质水稻生产、稻米品质形成基础、稻米食用品质评价、食用品质的难点与热点等4个方面讲述了我国水稻品质遗传改良的现状。为了准确鉴别稻米食用品质优劣,其研究团队开发了稻米品质高效快速鉴定的模型和技术,建立了仪器设备完备的品质分析平台,可以从外观、气味、理化特性、适口性等方面系统分析稻米品质特征。垩白是稻米遗传改良的限制因子,为了研究垩白形成原因,以垩白、粉质性状的突变体为材料克隆了多个调控基因。唐绍清研究员强调香稻资源应加以利用,对1000多份香稻种质资源中香味基因Osbadh2进行了标记检测及序列分析,绘制了Osbadh2的单倍体型图谱,明确了香稻资源的遗传多样性,为香稻分子育种提供了材料。

江苏省农业科学院的张亚东研究员详细介绍了南粳系列品种的食味品质特点及品种选育历程。南粳系列品种的米饭食味值高,饭粒超微结构呈疏松、多空状,具有较低的糊化和回生特性、较高的胶稠度、较短的糊化时间和较大的崩解值,因此形成了易蒸煮、软、粘、弹、冷不回生等优良食味特性。早期选育的南粳46”南粳9108”南粳5055”是以日本品种关东194为父本,通过与江苏省高产粳稻品种杂交回交并辅以标记辅助选择而选育得到的,在3个品种的基础上又连续选育出南粳505”南粳2728”南粳3908”南粳5718”等软米品种,形成了覆盖整个长江中下游不同稻区和黄淮海稻区的南粳系列品种布局。南粳系列品种累计推广面积已超过5000万亩,各地粮食部门和加工企业每公斤加价0.3元收购,成为打造区域大米品牌的主力品种,支撑江苏省和周边省份优质稻米产业发展。

此次国际学术研讨会上,还揭牌成立了优良食味粳稻国际联合研究中心,该中心由江苏省农科院发起组建,成员包括中国、日本、韩国、美国、泰国、印度等6个国家的水稻专家学者等,旨在从国际角度研究如何来选育优良食味粳稻品种,以及优良食味粳稻品种在国际间的推广等。


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