全 文 ：核 农 学 报 2011，25(1):0071 ～ 0074
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
文章编号:1000-8551(2011)01-0071-04
香稻品种 2-乙酰-1-吡咯啉多样性
及籽粒分布特征的研究
应兴华1 徐 霞1 欧阳由男2 朱智伟1 施建华1
(1. 中国水稻研究所 /农业部稻米及制品质量监督检验测试中心，浙江 杭州 310006;
2. 中国水稻研究所 /稻作技术研究与发展中心，浙江 杭州 310006)
摘 要:采用田间试验方法研究同一地点和时间种植、同一栽培条件下 2-乙酰-1-吡咯啉在 11 个香稻品
种间差异性及籽粒分布特征。结果表明，桂香丝糯、中健 2 号、清香米、泰国香稻 1 号 R207 和 Texmati
等 5 个品种含有 2-乙酰-1-吡咯啉，精米与糠中的 2-乙酰-1-吡咯啉含量在上述 5 个品种间存在显著差异
(P < 0. 05)，其中 Texmati 精米和糠中 2-乙酰-1-吡咯啉的含量最高，分别为 0. 6765 和 0. 1738mg /kg，桂
香丝糯精米和糠中 2-乙酰-1-吡咯啉的含量最低，分别为 0. 0452 和 0. 0173mg /kg。2-乙酰-1-吡咯啉在香
稻籽粒中分布特征为 90%以上分布于精米，不足 10%分布于糠，稻壳中未见 2-乙酰-1-吡咯啉分布。
关键词:2-乙酰-1-吡咯啉;香稻;多样性;籽粒;分布特征
DIVERSITY OF 2-ACETYL-1-PYRROLINE CONTENT IN AROMATIC RICE
(Oryza Sativa L.)VARIETIES AND DISTRIBUTED CHARACTERISTIC IN SEEDS
YING Xing-hua1 XU Xia1 OUYANG You-nan2 ZHU Zhi-wei1 SHI Jian-hua1
(1. Rice Product Quality Supervision and Inspection Center，Ministry of Agriculture /China National Rice
Research Institute，Hangzhou，Zhejiang 310006;
2. Center for Rice Technology Research and Development /China National Rice Research Institute，Hangzhou，Zhejiang 310006)
Abstract:Field experiments were performed to study the different contents of 2-acetyl-1-pyrroline in 11 aromatic rice
varieties grown in the same place and same time with the same cultivation conditions and their distribution characteristics
in seeds. The results showed that 5 aromatic rice varieties (Guixiangsinuo，Zhongjian 2，Qingxiangmi，Taiguoxiangdao
1 R207 and Texmati)contained 2-acetyl-1-pyrroline，and 2-acetyl-1-pyrroline concentrations in milled rice and bran in
those 5 varieties varied significantly (P < 0. 05). The highest level was found in Texmati with 0. 6765mg /kg in milled
rice and 0. 1738mg /kg in bran，whereas the lowest level in Guixiangsinuo with 0. 0452mg /kg in milled rice and
0. 0173mg /kg in bran. The 2-acetyl-1-pyrroline was distributed mostly in the milled rice part(more than 90% of total
content in rice grain)，and only 10% in the bran and no any 2-acetyl-1-pyrroline was found in chaff.
Key words:2-acetyl-1-pyrroline;aromatic rice (Oryza Sativa L.);diversity;seed;distributed characteristic
收稿日期:2010-04-02 接受日期:2010-09-01
基金项目:浙江省分析测试科技计划项目(2008F70016)，国家自然科学基金项目(30700486)，863 计划(2006AA100101)，国家转基因生物新品
种培育重大专项(2008ZX08001-006)
作者简介:应兴华(1977-)，男，浙江淳安人，助理研究员，研究方向为农产品质量安全及有机化合物解析。E-mail:yingxhpinming@ sohu. com
通讯作者:欧阳由男(1975-)，男，安徽东至人，副研究员，研究方向为稻种资源创新。E-mail:younan. oy@ gmail. com
香稻因其香味浓郁、经济价值高等特点，在国际稻
米贸易中占有重要的地位［1］。2-乙酰-1-吡咯啉(2-
acetyl-1-pyrroline，简称 2-AP)是一种具有浓烈爆米花
香味的物质，该物质是香稻香味特征化合物和主要香
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核 农 学 报 25 卷
气贡献物［2］，并且广泛存在于各国香稻中，如:Basmati
(巴基斯坦)［3］、Khao Dawk Mali(泰国)［4］、Della(美
国)［5］和香稻香粳 8618(中国)［6］等，香稻品种间 2-AP
含量的差异性成为香稻育种研究的热点。
目前，已开展了香稻品种 RVA 谱多样性的研
究［7］，而 2-AP 多样性研究鲜见报道。Bergman 研究了
来自不同产地的 8 个香稻品种中 2-AP 的浓度范围为
0. 019 ～ 0. 999mg /kg［8］，然而 2-AP 表现出典型的基因
与环境互作的特性。胡树林等利用江永香稻与香稻
80-68 2 个香稻品种，在香稻产地与非香稻产地同时进
行大田试验，表明香稻产地的香稻香味比所有对照都
高［9］。因此文献［8］对 2-AP 在不同香稻品种间差异
性的结果存在未扣除环境因子对 2-AP 浓度影响的缺
陷，而且以往的报道缺乏 2-AP 在香稻籽粒中分布特征
的研究结论。为此，本文研究了同一地点和时间种植、
同一栽培条件下，2-AP 在 11 个香稻品种间差异性及
籽粒分布特征，以期为深入理解 2-AP 在香稻体内代谢
和累积及对香稻品种选育以及相关栽培技术的研发提
供理论依据，并为发掘和利用香稻资源提供试验支持。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试材料为 11 个水稻品种，包括胜泰 1 号、清香
米、泰 18、泰引 1 号、泰国香稻 1 号 R207、Texmati、五丰
占、兰稻、桂香丝糯、中健 2 号和丰两优香 1 号，由国家
水稻种质资源中期库提供。
1. 2 田间试验
采用随机区组设计，重复 3 次，小区面积 4m ×
5m。稻田前为冬闲田，土壤属青紫泥土，肥力较高。
试验采用单季稻移栽方式种植。试验地点为中国水稻
研究所试验基地(富阳黄天畈)，供试水稻品种于 2009
年 5 月 23 日播种，6 月 19 日移栽，行株距 25cm ×
20cm。栽培管理同当地丰产田。
1. 3 样品测定
1. 3. 1 籽粒不同部位称重测定 准确称取 100g 样
品，按脱壳、磨精等稻米加工步骤进行加工，对加工物
按照稻壳、糠和精米等 3 个部分分类，完全收集，将各
部分收集物准确称重并记录。
1. 3. 2 2-AP 含量测定 2-AP 分析采用 Agilent
GC7890-7000A 三重串联四级杆气相色谱-质谱仪(美
国安捷伦公司)参考 Sugunya 报道的方法测定［10］。具
体步骤为:称取 1g 香稻精米粉于 5ml 钳口瓶，加入
1ml 提取试剂，钳紧密封，置于 80℃水浴提取 3h，取出
样品冷却至室温，将上清液转移至带 200μl 内插管的
进样瓶，静置 0. 5h，待测。本实验室条件下，以内标物
2，4，6-三甲基吡啶计，方法的平均回收率为 82. 57%，
相对标准偏差为 5. 09%，2-AP 最低检出浓度为
0. 01mg /kg。
1. 4 数据处理
试验数据采用 DPS 软件分析处理。
2 结果与分析
2. 1 11 个香稻品种籽粒不同部位 2-AP 含量比较
水稻籽粒是由稻壳和糙米 2 大部分组成，而糙米
主要由果皮、种皮、糊粉层和胚乳淀粉组织等构成，其
中果皮、种皮和糊粉层在精米加工过程中均形成糠。
因此，本试验将籽粒分成稻壳、糠和精米等 3 部分，分
别测定各部分 2-AP 含量，结果见表 1。表 1 可见，11
个香稻品种中 5 个(桂香丝糯、中健 2 号、清香米、泰国
香稻 1 号 R207 和 Texmati)检出 2-AP。统计结果表
明，在 0. 05 水平上，精米与糠中的 2-AP 浓度在上述 5
个品种间均存在显著差异。其中 Texmati 精米和糠中
2-AP 的含量最高，分别为 0. 6765 和 0. 1738mg /kg，桂
香丝糯精米和糠中 2-AP 的含量最低，分别为 0. 0452
和 0. 0173mg /kg。所有品种稻壳中均未检出 2-AP。
2. 2 2-AP 在香稻籽粒中的分布特征
由表 2 可见，检出含有 2-AP 的 5 个香稻品种籽粒
不同部位的重量分布比例，籽粒中稻壳约占 20%，糠
约占 8 ～ 15%，精米约占 70%。表 3 为 2-AP 在 5 个品
种香稻籽粒不同部位分布比例，其中，以表 1 数据直接
进行百分比统计得到 2-AP 平均分布比例(以 2-AP 浓
度计)的结果，以表 1 和表 2 数据计算得 2-AP 重量再
进行百分比统计得到 2-AP 平均分布比例(以 2-AP 重
量计)的结果。结果表明，以 2-AP 浓度计的统计方法
得到 2-AP 在香稻籽粒中的分布状况为精米 > 糠，2-
AP 的平均分布比例范围分别为 53. 628% ～ 83. 091%
和 16. 909% ～ 46. 372%;以 2-AP 重量计的统计方法
得到 2-AP 在香稻籽粒中的分布状况为精米 > 糠，2-
AP 的平均分布比例范围分别为 91. 358% ～ 97. 174%
和 2. 826% ～ 8. 642%。本文选取以 2-AP 重量计的方
法，得到 2-AP 在香稻籽粒中分布特征为 90% 以上分
布于精米，不足 10%分布于糠，稻壳中未见有 2-AP 分
布。
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1 期 香稻品种 2-乙酰-1-吡咯啉多样性及籽粒分布特征的研究
表 1 11 个品种香稻籽粒不同部位 2-AP 含量比较
Table 1 Comparison of 2-AP concentration in different parts of aromatic rice (mg /kg)
品种
variety
2-AP 浓度 concentration of 2-AP
稻壳 chaff 糠 bran 精米 milled rice
桂香丝糯 Guixiangsinuo － 0. 0173 ± 0. 0005a 0. 0452 ± 0. 0013a
中健 2 号 Zhongjian 2 － 0. 0409 ± 0. 0012b 0. 0473 ± 0. 0024a
清香米 Qingxiangmi － 0. 0198 ± 0. 0008a 0. 0973 ± 0. 0009b
泰国香稻 1 号 R207 Taiguoxiangdao 1 R207 － 0. 0438 ± 0. 0023b 0. 0984 ± 0. 0054b
Texmati － 0. 1738 ± 0. 0061c 0. 6765 ± 0. 0336c
泰 18 Tai 18 － － －
泰引 1 号 Taiyin 1 － － －
胜泰 1 号 Shengtai 1 － － －
五丰占 Wufengzhan － － －
兰稻 LandDao － － －
丰两优香 1 号 Fengliangyouxiang 1 － － －
注:表中数字后英文字母为 Duncan 多重比较检验结果;同列数字后具有不同小写字母者，表示在 0. 05 水平上差异显著;“ －”表示未检出。下表
同。
Note:The letters behind the numbers are the results of Duncan’s multiple comparison test;Different lowercase letters represent significant difference
between numbers in the same row at 0. 05 level;“ －”means not detected. The same as following tables.
表 2 5 个品种香稻籽粒重量分布比例
Table 2 Comparison of distribution ratio of seed weight in 5 aroma the rices
品种
variety
稻壳 chaff 糠 bran 精米 milled rice
重量
weight(g)
比例
ratio(%)
重量
weight(g)
比例
ratio(%)
重量
weight(g)
比例
ratio(%)
桂香丝糯 Guixiangsinuo 10. 139 ± 0. 033 b 20. 278 ± 0. 066 b 7. 564 ± 0. 235 a 15. 128 ± 0. 47 a 32. 297 ± 0. 202 c 64. 594 ± 0. 404 c
中健 2 号 Zhongjian 2 10. 353 ± 0. 026 a 20. 706 ± 0. 052 a 3. 909 ± 0. 016 c 7. 818 ± 0. 032 c 35. 738 ± 0. 042 a 71. 476 ± 0. 084 a
清香米 Qingxiangmi 9. 751 ± 0. 066 c 19. 502 ± 0. 132 c 5. 040 ± 0. 028 b 10. 080 ± 0. 056 b 35. 209 ± 0. 038 b 70. 418 ± 0. 076 b
泰国香稻 1 号 R207
Taiguoxiangdao 1 R207
10. 141 ± 0. 094 b 20. 282 ± 0. 188 b 4. 955 ± 0. 058 b 9. 910 ± 0. 116 b 34. 904 ± 0. 152 b 69. 808 ± 0. 304 b
Texmati 10. 070 ± 0. 019 b 20. 140 ± 0. 038 b 4. 717 ± 0. 046 b 9. 434 ± 0. 092 b 35. 213 ± 0. 027 b 70. 426 ± 0. 054 b
表 3 2-AP 在 5 个品种香稻籽粒不同部位分布比例
Table 3 Comparison of 2-AP distribution ratio in different parts of 5 aromatic rice seed (%)
品种
variety
2-AP 分布比例 (以 2-AP 浓度计)
percentage of 2-AP
(based on the concentration of 2-AP)
2-AP 分布比例 (以 2-AP 重量计)
percentage of 2-AP
(based on the weight of 2-AP)
稻壳
chaff
糠
bran
精米
milled rice
稻壳
chaff
糠
bran
精米
milled rice
桂香丝糯 Guixiangsinuo — 27. 652 ± 0. 976 c 72. 348 ± 0. 976 c — 8. 223 ± 0. 369 a 91. 777 ± 0. 369 c
中健 2 号 Zhongjian 2 — 46. 429 ± 1. 391 e 53. 572 ± 1. 391 e — 8. 677 ± 0. 437 a 91. 323 ± 0. 437 c
清香米 Qingxiangmi — 16. 877 ± 0. 475 a 83. 123 ± 0. 475 a — 2. 825 ± 0. 093 c 97. 175 ± 0. 093 a
泰国香稻 1 号 R207
Taiguoxiangdao 1 R207
— 30. 838 ± 0. 537 d 69. 162 ± 0. 537 d — 5. 955 ± 0. 142 b 94. 045 ± 0. 142 b
Texmati — 20. 462 ± 0. 282 b 79. 538 ± 0. 282 b — 3. 332 ± 0. 056 c 96. 668 ± 0. 056 a
3 讨论
本研究 11 个供试香稻品种中有 6 个品种未检出
2-AP。可能有 2 方面原因:一方面是由于这 6 个品种
2-AP 含量低于本文检测方法的检测限，得出这些品种
不含有 2-AP 的结论;另一方面是这 6 个品种产生香味
的特征化合物不是 2-AP。Yajima 等利用气-质联用仪
比较研究了香稻品种宫城香米和普通稻品种越光的气
味成分，共鉴定出 114 种挥发性化合物，可见香稻香味
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组成成分复杂，其中宫城香米含有普通大米所没有的
α-吡咯烷酮和一种未鉴别出的化合物［11］。因此，继续
深入开展香稻香味特征化合物的鉴定工作将对香稻资
源的挖掘和利用起着重要的推进作用。
香稻 2-AP 含量表现出典型的环境与基因型互作
的特征，Tadashi 研究表明干旱气候是影响香稻 Khao
Dawk Mali 105 的 2-AP 含量的重要因素［12］，唐湘如等
报道了适当施用 Zn 肥能显著提高香米的香味特征化
合物含量［13］。本研究结果表明，2-AP 浓度在 5 个品
种间存在显著差异，原因可能是这 5 个品种遗传背景
存在差异。因为本研究所有供试品种在同一地点、同
一时间种植，栽培措施一致，因此环境因子和栽培技术
对 2-AP 含量的影响得以排除。虽然香稻和非香稻遗
传背景的差异性研究已见报道［14］，然而香稻品种间遗
传背景的差异性研究鲜见报道，为此该项研究工作亟
待开展。
籽粒中 90%以上的 2-AP 分布于精米中，原因可
能是香稻籽粒 2-AP 累积阶段主要集中在水稻生长后
期，即籽粒灌浆期。Tomio 等研究表明，香稻 Miyakaori
和 Hieri 籽粒中 2-AP 的含量均在抽穗后第 28 天达到
最高［15］。该机理仍需深入研究。
在研究 2-AP 在籽粒不同部位中分布比例时，本研
究未采用以 2-AP 浓度计统计结果，原因是浓度单位为
复合单位，而且籽粒各部位的重量不一致，因此浓度单
位不能直接进行百分比运算。而重量单位是基本单
位，可以直接进行百分比运算。为此笔者提出并选取
以 2-AP 重量计的统计结果来讨论 2-AP 在籽粒中的分
布特征。
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(责任编辑 王媛媛)
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