全 文 ：　 核 农 学 报　2010, 24 (1) : 0078～0082
Journal of N uclear Agricultura l Sciences
文章编号 : 100028551 (2010) 0120078205
香稻品种 RVA谱多样性研究
焦桂爱　胡培松　唐绍清　罗　炬　邵高能
(中国水稻研究所 ,浙江 杭州　310006 )
摘 　要 :对来自不同种植区域的 593份香稻材料 (香糯稻 152份 ,香籼稻 342份 ,香粳稻 99份 )进行了
RVA谱的多样性分析。结果表明 ,香糯稻以最终粘度的变异系数最大 ,为 4219,香籼稻和香粳稻以回生
值的变异系数最大 ,分别为 7119和 7611。按遗传多样性指数 ( Shannon2wiener多样性指数 )的分级标准
计算 ,不同种质资源 RVA谱特征值的分级情况复杂 ,除了峰值时间分布相对集中外 ,其他特征值的分级
情况差别较大。RVA谱各特征值的遗传多样性指数均大于 110,香糯稻峰值粘度和最终粘度的遗传多
样性指数高达 2102和 2101,香籼稻和香粳稻均以回生值的遗传指数最高 ,分别为 2109和 1199。不同
香稻种质间的淀粉糊化特性潜在分异明显。
关键词 :香稻 ; RVA谱 ;多样性
D IVERS ITY ANALY S IS O F RVA PRO F ILES O F AROM AT IC RICE
J IAO Gui2ai　HU Pei2song　TANG Shao2qing　LUO Ju　SHAO Gao2neng
( China N ational R ice Research Institu te, Hangzhou, Zhejiang　310006)
Abstract: 593 aromatic rice accessions originated from different regions were comparatively studied by analyzing their
starch rap id visco analyser (RVA) characters. The result indicated that among the tested aromatic rice accessions there
were significant diversities in pasting p roperties of rice starch excep t peak time and pasting temperature. The coefficient
of variance (CV ) of final viscosity of aromatic waxy rices reached 4219, the CV of setback of aromatic ind ica and
japon ica rices reached 7119 and 7611, respectively. There were clear differences in frequency distributions of the RVA
p rofile character. The generalized Shannon2wiener genetic diversity index of each character was calculated and all of
indices were more than 110, among them the peak viscosity and final viscosity of aromatic waxy rices reached 2102 and
2101, the setback of aromatic ind ica rices and the aromatic japan ica rices reached 2109 and 1199, respectively.
Key words: aromatic rice; RVA characters; diversity analysis
收稿日期 : 2009204227　接受日期 : 2009207201
基金项目 :浙江省科技计划项目 (2007C24005、2008C24001)
作者简介 :焦桂爱 (1978 - ) ,女 ,助理研究员 ,主要从事稻米品质改良工作。Tel: 0571 - 63370482; E - mail: jiaoguiai@126. com
　　目前国内对于香稻的研究主要集中在香味遗传研
究和特定品种的栽培技术上 ,对于香稻的蒸煮食味品
质研究较少 [ 1～3 ]。迄今未见有针对香稻种质资源较全
面的品质评价 ,香稻种质资源 RVA谱的相关研究报道
也极少。虽然香稻品种改良一直在继续 ,并且其在特
种稻品种选育中占有相当大的比重 ,但总体上 ,目前我
国大面积推广的出口型优质香稻品种很少 ,面向国内
广大消费者的大米品质也有待提高 [ 4, 5 ]。随着人们生
活水平的提高和保健意识的不断增强 ,香稻特别是优
质香稻的生产和消费量也在不断攀升 ,加强对香稻资
源品质评价、特征特性、遗传多样性等方面的研究显得
尤为重要 [ 6～8 ]。由于 RVA 谱特征是评价稻米食味品
质的重要指标 ,并与其他理化指标间存在明显的相关
性 [ 9～13 ]。因此 ,本试验针对目前我国香稻品质研究现
状 ,对搜集到的香稻种质进行了 RVA 谱特征值的差
异、多样性和特征分化进行了比较研究 ,旨在为香稻资
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　1期 香稻品种 RVA谱多样性研究
源的有效合理利用提供依据 ,对香稻品质育种也具有
实际意义 [ 14～16 ]。
1　材料与方法
111　材料
搜集的香稻材料 593份 ,包括 Basmati370、Della、
KDML105等国际著名香稻品种和螃蟹谷、鸡血糯、万
家香、马隘香米、西山香、增城丝苗、茉莉香、枝优香、八
宝等著名国内香稻品种。其中 ,糯稻 152份 ,籼稻 342
份 ,粳稻 99份。
112　方法
材料于 2008年统一种于中国水稻研究所富阳试
验基地 ,常规管理。收获后种子在室温条件下放置 3
个月 ,待其理化性质达到稳定后 ,除糙、磨精和磨粉 ,稻
米粉用于 RVA谱测定。
113　测定分析
稻米 RVA谱的测定采用 AACC (美国谷物化学协
会 )标准方法 (1995 61 - 02) [ 17 ] :含水量为 14%时样品
量为 3100g,蒸馏水 25100m l。测定过程中灌内温度变
化如下 : 50℃保持 1m in,以 12℃m in - 1上升到 95℃
(3175m in) , 95℃保持 215m in,以 12℃m in - 1下降到
50℃ (3175m in) , 50℃保持 114m in。搅拌器在起始 10 s
内转动速度为 960 r/m in,以后保持在 160 r/m in。稻米
RVA谱特征由 7 个指标组成 , 即峰值粘度 ( peak
viscosity) 、热浆粘度 ( holding viscosity )、崩解值
( breakdown,峰值粘度 - 热浆粘度 ) 、最终粘度 ( final
viscosity)、回生值 ( setback,最终粘度 - 峰值粘度 )、峰
值时间 (peak time)和糊化温度 (pasting temperature)。
粘度单位用“cP”表示。RVA谱中的糊化温度定义为
粘度开始增加时的温度 ,即淀粉粒发生不可逆崩解时
的温度 , 是熟化给定试样所需要的最低温度 ,也有人
称作成糊温度。峰值时间是指峰值粘度出现所需的时
间。
所用设备为澳大利亚 Newport公司生产的 RVA2
Tec master型粘度计 ,并用与其配套的 TCW ( Thermal
Cycle forW indows)软件分析作图。
114　统计分析
数据用 Excel软件进行统计分析和绘图 , RVA谱
曲线由配套 TCW软件绘制。
RVA谱各特征值的遗传多样性指数按 Shannon2
wiener多样性指数 [ 18 ]进行计算 ,分级标准如下 :先分
别计算香糯稻、香粳稻、香籼稻各类试验材料 RVA谱
各特征值的总体平均数 ( X)和标准差 (δ) , 然后每
015δ级为 1级 ,每类材料均从第 1级 [ X i < ( X - 2δ) ]
到第 10级 [X i > (X + 2δ) ]共被分为 10个等级。每一
等级的相对频率用于 RVA 谱特征值性状遗传多样性
指数的计算 ,遗传多样性指数 H i = - ∑P i ×ln P i,式
中 P i为某性状第 i级别内材料份数占总份数的比例。
2　结果与分析
211　RVA谱特征值的差异性分析
表 1是 152份香糯稻、99份香粳稻和 342份香籼
稻 3类材料的方差分析结果 ,结果表明 ,同类香稻材料
的不同品种间 RVA谱特征值除糊化温度和峰值时间
的变化相对较小外 ,其余均变化较大 ,香糯稻种质热浆
粘度和最终粘度的变异系数分别高达 4217和 4219,
香粳稻崩解值和回生值的变异系数分别高达 5713和
7611,香籼稻崩解值和回生值的变异系数分别高达
4916和 7119。方差分析结果表明 ,不同香稻种质间淀
粉的糊化特性差异明显 ,可为培育具有不同蒸煮品质
性状的香稻品种提供基础。
212　RVA谱各特征值的分级分布特征
按 RVA 谱各特征值遗传多样性指数 ( Shannon2
wiener多样性指数 )的分级标准 ,香糯稻 RVA谱特征
值各级样本的频率分布如图 1所示。香糯稻种质峰值
时间、崩解值和糊化温度 3个特征值分布相对较集中 ,
峰值粘度、最终粘度、回生值和热浆粘度 4个特征值分
布相对较分散。峰值时间和崩解值以 4级的品种最
多 ,峰值时间在 4 级 ( 3158 ～ 3175m in ) 的品种占
3116% ,崩解值在 4 级 ( 850 ～ 1031cP ) 的品种占
3019% ,糊化温度以 5级 (71178～73147℃)的品种最
多 ,占 3116%。峰值粘度以 6级 (2280～2618cP)的品
种最多 ,最终粘度以 6级 ( 1390～1689cP)的为最多 ,
回生值以 7级 ( - 719～ - 549 cP)的品种最多 ,热浆粘
度以 7级 (1296～1524cP)的品种最多。
香粳稻 RVA谱特征值各级样本的频率分布如图
2所示 ,香粳稻种质峰值时间、最终粘度和糊化温度 3
个特征值分布相对较集中 ,峰值粘度、回生值、热浆粘
度和崩解值 4个特征值分布相对较分散。峰值时间以
5级 (5166～5173m in)的品种最多 ,占 3817% ,最终粘
度在 5 级和 6 级 ( 2859 ～3534cP)的品种最多 ,占
5116% ,糊化温度以 7级 (85118～87155℃)的品种最
多 ,占 2910%。峰值粘度以 5级 (2152～2487cP)和 7
级 ( 2823 ～3159cP) 的最多 ,回生值以 6 级 ( 650 ～
963cP)的最多 , 5级 (337～650cP)的次之 ,热浆粘度以
5级 (1462～1669cP)最多 , 6级 (1669～1875cP)的次
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核　农　学　报 24卷
表 1　3类香稻品种间 RVA谱特征值的差异分析
Table 1　Analysis of variance of three types aromatic rice varieties
项目
item
香糯稻
aromatic waxy rice varieties
香粳稻
aromatic japanica rice varieties
香籼稻
aromatic indica rice varieties
平均值
mean
最大值
max
最小
m in
标准差
SD
变异
系数
CV
平均值
mean
最大值
max
最小
m in
标准差
SD
变异
系数
CV
平均值
mean
最大值
max
最小
m in
标准差
SD
变异
系数
CV
峰值粘度 peak viscosity( cP) 2281 3291 1073 677 2917 2488 3729 1323 671 2710 2526 3569 1220 515 2014
热浆粘度 holding viscosity( cP) 1068 1735 271 456 4217 1669 2661 800 414 2418 1725 2893 673 376 2118
崩解值 breakdown ( cP) 1212 2127 775 361 2918 819 1844 154 470 5713 800 1841 4 397 4916
最终粘度 final viscosity( cP) 1390 2499 399 597 4219 3197 4729 1526 676 2111 3389 5995 1574 634 1817
回生值 setback ( cP) - 889 - 1808 - 459 340 3812 660 1707 - 666 635 7611 886 2816 - 597 637 7119
糊化温度 pasting temperature (℃) 73147 82135 68190 3137 4159 82166 9015 7317 4174 5173 84187 91130 78145 3107 3162
峰值时间 peak time (m in) 3192 4160 3147 0133 8155 5174 6107 5147 0116 2185 5171 6187 5127 0123 4103
Note: SD: standard deviation; CV: coefficient of variance
图 1　香糯稻品种 RVA 谱特征值的各级别样本数频率分布
Fig. 1　Frequency distributions of RVA p rofiles characteristics of aromatic waxy rice varieties
图 2　香粳稻品种 RVA 谱特征值的各级别样本数频率分布
Fig. 2　Frequency distributions of RVA p rofiles characteristics
of aromatic japon ica rice varieties
之 ,崩解值以 5 级 ( 584 ～819cP)最多 , 3 级 ( 115 ～
350cP)次之。
香籼稻 RVA谱特征值各级样本的频率分布如图
3所示 ,香籼稻种质峰值时间、峰值粘度和最终粘度 3
个特征值分布相对较集中 ,热浆粘度、崩解值、回生值
和糊化温度 4个特征值分布相对较分散。峰值时间在
4级 (5150～5161m in)和 6级 (5172～5183m in)的品种
最多 ,分别为 3112%和 2816% ,峰值粘度在 6级 (2524
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　1期 香稻品种 RVA谱多样性研究
～2780cP ) 的品种最多 , 占 2417% , 4 级 ( 2010 ～
2267cP)的品种次之 ,占 1619%。最终粘度以 4、5、6
级品种居多 ( 2755～3707cP) ,占 74103%。热浆粘度
以 6级 (1749104～192413)的品种最多 ,崩解值居 5级 和 6级 (601～1000cP)的品种最多 ,回生值以 5级和 6级 ( 568 ～ 1205cP ) 的品种最多 , 糊化温度在 6 级(84187～86140℃)的品种最多。
图 3　香籼稻品种 RVA 谱特征值的各级别样本数频率分布
Fig. 3　Frequency distributions of RVA p rofiles characteristics of aromatic indica rice varieties
表 2　不同香稻种质 RVA谱特征值的表型遗传多样性指数
Table 2　Generalized genetic diversity index of RVA
p rofile characteristics of aromatic rice varieties
RVA特征值
RVA characteristic value
香糯稻
aromatic
waxy rice
香粳稻
aromatic
japanica
rice
香籼稻
aromatic
ind ica rice
峰值粘度 peak viscosity( cP) 2102 1188 2107
热浆粘度 holding viscosity( cP) 1198 1198 2109
崩解值 breakdown ( cP) 1188 1190 2101
最终粘度 final viscosity( cP) 2101 1198 1184
回生值 setback ( cP) 1176 1199 2109
糊化温度 pasting temperature (℃) 1183 1193 2105
峰值时间 peak time (m in) 1199 1180 1176
213　RVA谱特征值的遗传多样性分析
由表 2可见 ,香糯稻、香粳稻和香籼稻 RVA谱各
特征值的遗传多样性指数均大于 110,香糯稻峰值粘
度和最终粘度的遗传多样性指数相对较高 ,分别为
2102和 2101;回生值的遗传多样性指数相对较低 ,为
1176;香粳稻各 RVA谱特征值比较接近 ,均 ≥1180;香
籼稻各 RVA谱特征值只有最终粘度和峰值时间相对
较低 ,分别为 1184和 1176,其余各 RVA谱特征值的遗
传多样性指数均大于 210。不同类型的种质相比 ,香
糯稻以回生值的遗传多样性指数最低 ,而香粳稻和香
籼稻都以回生值的遗传多样性指数最高 ,这与不同类
型种质 RVA谱特征值本身有关。RVA谱特征值的遗
传多样性分析结果表明 ,不同香稻种质资源的 RVA谱
特征值均具有很高的遗传多样性 ,这为香稻种质资源
的多元化利用提供了基础。
214　RVA谱曲线的特征分化
香糯稻 RVA谱特征值以最终粘度变异最大 , RVA
谱曲线根据最终粘度可分为 3种类型 :即最终粘度 <
1000cP、1000cP <最终粘度 < 2000cP、最终粘度 >
2000cP。最终粘度 < 1000cP的品种占 3113% ,以三香
糯和新香糯 2号为代表 ; 1000cP <最终粘度 < 2000cP
的品种占 5010% ,以中香糯、广陵香糯为代表 ;最终粘
度 > 2000cP的品种占 1817% ,以中花紫香糯为代表。
香籼稻特征值以回生值变异最大 , RVA谱曲线根
据回生值分为 3种类型 : (1)回生值为负值 ,这类型品
种占 911% ,以二毛香和外引品种 IR72870、IR72878
等为代表 ; (2)回生值为正 ,但小于 500cP,即峰值粘度
和最终粘度相当 ,这类型品种占 1619% ,以早香 6号、
农香 16、兴香占等为代表 ; ( 3 )回生值为正值且大于
500cP,这类型品种占 8410% ,其中回生值在 500 ～
1000cP的占 3112% ,回生值在 1000 ～1500cP 的占
2610% ,回生值在 1500～2000cP的占 1117% ,回生值
在大于 2000cP的占 1511% ,以八宝米、香旗 15号等为
代表。
香粳稻特征值以回生值变异最大 , RVA谱曲线根
据回生值可分为 3种类型 : (1)回生值为负值 ,即峰值
粘度大于最终粘度 ,这类型品种占 1219% ,以大穗香
粳、苏香粳和白香粳为代表 ; ( 2)回生值为正值 ,但小
于 500cP,即峰值粘度和最终粘度相当 ,这类型品种占
2910% ,以早香粳、宁农香稻为代表 ; ( 3)回生值为正
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值且大于 500cP,这类型品种占 5811% ,其中回生值大
于 1000cP的占 2518% ,以板伦香粳、宫城香为代表。
3　讨论
香稻富含蛋白质、各种氨基酸及铁、锌等营养成
分 ,这些成分可能会对香稻的蒸煮食味品质产生影响 ,
而传统的蒸煮品质评价指标 (直链淀粉含量、胶稠度
和糊化温度 )很难直观反映出这种影响。RVA谱是稻
米粉在糊化过程中粘度变化的一种直观表示 ,能更准
确地描述稻米粉在水热作用下的糊化性质。由于
RVA谱特征值和米饭质地、食味关系密切 ,因此可以
用香稻的 RVA谱特征值及特征曲线结合传统的评价
指标来评定香稻蒸煮品质的优劣。
前人研究表明 , RVA谱的遗传力较高 ,可以进行
早代选择 [ 19 ]。因此 ,在常规香稻育种中 ,可以根据香
稻 RVA谱特征值及 RVA谱曲线特征在 F4代进行选
择 ,加速香稻的育种进程。杂交香稻育种上 ,由于
RVA谱的杂种优势不强 [ 20 ] ,所以要对不育系和恢复
系同时改良 ,提高其崩解值 ,降低冷胶粘度和回生值 ,
实现杂种稻米有较好的 RVA谱特性。另外 ,香稻育种
可以借助诱变育种的方法 ,利用 RVA谱及其变异筛选
突变体 [ 21 ] ,丰富香稻育种所需的中间材料 ,使育种材
料更加多样化。
4　结论
本研究表明 ,所用的 593份香稻材料的 RVA谱特
征值具有广泛的变异 ,不同种质间的淀粉糊化特性差
异明显 ,可为培育具有不同蒸煮食味品质性状的品种
提供基础 ; RVA谱特征值具有很高的遗传多样性 ,为
种质资源的多元化利用提供了基础。RVA谱特征分
化研究表明 ,香糯稻 RVA谱特征值以最终粘度变异最
大 ,因此分类时以最终粘度为标准比较适合 ;香粳稻和
香籼稻特征值以回生值变异最大 ,分类以回生值较为
合适。
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(责任编辑 　高美须 　裴颖 )
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