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作物杂志,2023, 第2期: 115–120 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.02.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

寒地粳稻碾磨品质和食味品质相关性状的综合分析

王荣升1,2,3(), 牟凤臣2,3(), 李坤2,3, 张微2,3, 刘会2,3, 丁国华4, 杨光4, 王南博2,3, 张国民2,3, 刘玉明2,3, 陶永庆2,3   

  1. 1黑龙江省农业科学院博士后科研工作站，150086，黑龙江哈尔滨
    2黑龙江省农业科学院生物技术研究所，150028，黑龙江哈尔滨
    3黑龙江省作物与家畜分子育种重点实验室，150028，黑龙江哈尔滨
    4黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所，150086，黑龙江哈尔滨
  • 收稿日期:2021-11-01 修回日期:2021-12-08 出版日期:2023-04-15 发布日期:2023-04-11
  • 通讯作者: 牟凤臣，主要从事水稻遗传育种研究，E-mail：mfc888221@163.com
  • 作者简介:王荣升，主要从事水稻分子育种研究，E-mail：rshwang@haas.cn
  • 基金资助:
    黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”(HNK2019CX12);黑龙江省农业科学院科技攻关项目(2021YYYF017)

Comprehensive Analysis of Milling Quality and Eating Quality of Japonica Rice in Cold Region

Wang Rongsheng1,2,3(), Mu Fengchen2,3(), Li Kun2,3, Zhang Wei2,3, Liu Hui2,3, Ding Guohua4, Yang Guang4, Wang Nanbo2,3, Zhang Guomin2,3, Liu Yuming2,3, Tao Yongqing2,3   

  1. 1Post-Doctoral Research Center, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086,Heilongjiang, China
    2Biotechnology Research Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150028, Heilongjiang, China
    3Heilongjiang Key Laboratory of Crop and Livestock Molecular Breeding,Harbin 150028, Heilongjiang, China
    4Cultivation and Farming Research Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086, Heilongjiang, China
  • Received:2021-11-01 Revised:2021-12-08 Online:2023-04-15 Published:2023-04-11

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9

PDF (PC)

189

摘要：

为阐明寒地粳稻碾磨品质和食味品质性状间的相互关系，以337份高世代纯合品系材料为对象，对其11个品质指标进行相关、主成分和聚类分析，构建准确可行的稻米品质评价回归方程。结果表明，糙米率、精米率和整精米率间呈显著正相关，食味评分与蛋白质和直链淀粉含量均存在相关关系。在主成分分析中，累计方差贡献率80%以上的主成分共4个，综合得分排名前5的水稻品系分别为J139、J201、J141、J204和J138。以食味评分为因变量，糙米率、精米率、蛋白质含量、含水量和直链淀粉含量为自变量得到回归方程。这些研究手段及回归方程可用于快速、准确分析新品系稻米品质，比较品系间差异。

关键词: 水稻, 碾磨品质, 食味品质, 相关关系, 多元线性回归分析, 主成分分析

Abstract:

In order to clarify the interrelationship between milling quality and eating quality of japonica rice, this research focused on 337 high generation inbred accessions and their eleven quality-related characteristics were surveyed to calculate their correlation matrix, conduct principal component analysis (PCA), clustering analysis and multiple linear regression were performed. The results showed that significant positive correlation was existed among brown rice rate, milled rice rate and head rice rate. Eating scores showed correlation with both amylose content and protein content. In PCA, the cumulative variance contribution rate of four principal components were up to 80%. The first five rice varieties ranked by integrating score were J139, J201, J141, J204 and J138. Eating score was treated as dependent variable, brown rice rate, milled rice rate, protein content, water content and amylose content were treated as independent variable in regression analysis, and regression equation was obtained. All these analysis methods and the equation of eating scores can be used in preliminary evaluation for new rice strains. The comparation of new varieties would be more efficiency and precise.

Key words: Rice, Milling quality, Eating quality, Correlation, Multiple linear regression analysis, Principal component analysis

表1

337份试验品系各米质数据统计概况

项目
Item		 糙米率
Brown
rice
rate (%)		 精米率
Milled
rice
rate (%)		 整精米率
Head rice
rate (%)		 食味评分
Eating
score		 蛋白质含量
Protein
content
(%)		 含水量
Water
content
(%)		 直链淀
粉含量
Amylose
content (%)		 粒长
Grain
length
(mm)		 粒宽
Grain
width
(mm)		 粒厚
Grain
thickness
(mm)		 长宽比
Length-
width
ratio
最小值Minimum 61.50 47.50 38.00 69.00 6.00 12.50 5.00 4.53 2.12 1.23 1.28
最大值Maximum 85.20 77.30 76.30 85.00 12.10 18.10 22.20 7.97 3.67 2.97 3.25
平均值Average 80.71 70.06 67.48 79.58 7.93 15.47 18.79 6.18 2.56 1.95 2.44
标准差Standard deviation 2.73 3.92 5.52 2.56 0.94 0.82 2.32 0.61 0.23 0.21 0.36
变异系数Coefficient of variation (%) 3.38 5.60 8.18 3.21 11.85 5.29 12.36 9.87 9.02 10.84 14.93

表2

不同品系各米质数据指标间相关系数

表型性状
Phenotype trait		 糙米率
Brown
rice rate		 精米率
Milled
rice rate		 整精米率
Head rice
rate		 食味评分
Eating
score		 蛋白质含量
Protein
content		 含水量
Water
content		 直链淀
粉含量
Amylose content		 粒长
Grain
length		 粒宽
Grain
width		 粒厚
Grain
thickness
精米率Milled rice rate 0.74***
整精米率Head rice rate 0.63*** 0.84***
食味评分Eating score 0.17** -0.04 -0.07
蛋白质含量Protein content -0.18*** 0.00 0.07 -0.80***
含水量Water content 0.24*** 0.14** 0.23*** -0.05 0.34***
直链淀粉含量Amylose content 0.14** -0.09 -0.15** 0.61*** -0.91*** -0.34***
粒长Grain length 0.07 -0.14* -0.22*** 0.17** -0.20*** -0.14** 0.20***
粒宽Grain width 0.02 0.19*** 0.27*** -0.21*** 0.33*** 0.32*** -0.34*** -0.48***
粒厚Grain thickness 0.04 0.15** 0.16** -0.14* 0.19*** 0.17** -0.24*** -0.21*** 0.57***
长宽比Length-width ratio 0.00 -0.21*** -0.30*** 0.22*** -0.29*** -0.28*** 0.29*** 0.88*** -0.82*** -0.43***

表3

各主成分的特征值、方差贡献率及累计方差贡献率

主成分
Principal
component		 特征值
Eigenvalue		 方差贡献率
Variance
contribution rate (%)		 累计方差贡献率
Cumulative variance
contribution rate (%)
PC1 3.8437 34.94 34.94
PC2 2.5338 23.03 57.98
PC3 1.6953 15.41 73.39
PC4 0.9629 8.75 82.14
PC5 0.8434 7.67 89.81
PC6 0.3601 3.27 93.08
PC7 0.3384 3.08 96.16
PC8 0.2507 2.28 98.44
PC9 0.1283 1.17 99.60
PC10 0.0346 0.31 99.92
PC11 0.0089 0.08 100.00

表4

前4个主成分的特征向量

品质指标
Quality indicator		 特征向量Eigenvector
PC1 PC2 PC3 PC4
x1 -0.074 -0.533 -0.226 -0.085
x2 -0.208 -0.494 -0.226 0.194
x3 -0.254 -0.451 -0.190 0.186
x4 0.277 -0.292 0.340 -0.322
x5 -0.349 0.330 -0.365 0.016
x6 -0.243 -0.060 -0.118 -0.675
x7 0.350 -0.263 0.347 0.047
x8 0.321 -0.002 -0.407 -0.391
x9 -0.397 -0.009 0.309 -0.184
x10 -0.274 -0.019 0.213 -0.389
x11 0.413 0.020 -0.416 -0.143

表5

主成分综合得分前5品系米质性状

品系
Line		 食味评分
Eating score		 糙米率
Brown rice rate (%)		 精米率
Milled rice rate (%)		 蛋白质含量
Protein content (%)		 含水量
Water content (%)		 直链淀粉含量
Amylose content (%)
J139 72.00 80.70 72.90 11.20 17.90 11.20
J201 79.00 82.08 73.08 11.50 18.00 5.60
J141 76.00 81.48 72.54 11.30 17.70 10.20
J204 77.00 79.44 72.42 10.40 17.20 13.30
J138 81.00 82.60 73.54 10.80 18.10 6.70

表6

多元线性回归分析结果及其显著性检验

项目
Item		 系数估计值
Estimated
value		 标准误
Standard
error		 t值
t value		 P值
P value
(>|t|)
截距Intercept 119.366 3.376 35.354 2.00E-16
糙米率
Brown rice rate		 0.102 0.040 2.575 0.011
精米率
Milled rice rate		 -0.147 0.027 -5.506 7.38E-08
蛋白质含量
Protein content		 -4.170 0.169 -24.732 2.00E-16
含水量
Water content		 0.694 0.091 7.670 1.94E-13
直链淀粉含量
Amylose content		 -0.821 0.070 -11.786 2.00E-16
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