全 文 ：Vol. 30 , No. 9
pp. 894 - 900 　Sept. , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 9 期
2004 年 9 月 　894～900 页
稻谷粒形与稻米主要品质性状的关系
徐正进　陈温福　马殿荣　吕英娜　周淑清　刘丽霞
(农业部作物生理生态遗传育种重点开放实验室 ,辽宁省北方粳稻育种重点实验室 , 沈阳农业大学水稻研究所 , 辽宁沈阳 110161)
摘 　要 　以包括籼粳、新老不同的类型 92 个水稻品种为试材 ,研究了稻谷粒形性状与品质性状的关系。结果表明 ,谷粒
长与谷粒宽和谷粒厚呈极显著负相关 ,千粒重与谷粒长、谷粒宽和谷粒厚均呈显著或极显著正相关 ,千粒重主要由谷粒
宽和谷粒厚决定。糙米率、精米率和整精米率与谷粒长、谷粒长宽比和谷粒长厚比呈极显著负相关 ,与谷粒宽、谷粒厚和
谷粒宽厚比呈极显著正相关 ,与稻米相应指标的关系表现相同趋势 ,减小谷粒长而增大谷粒宽和谷粒厚有利于改善碾磨
品质。垩白粒率与千粒重、谷粒宽、谷粒厚和谷粒宽厚比呈极显著正相关 ,谷粒长与垩白大小和垩白度呈极显著正相关 ,
外观品质与稻米粒形的关系也表现相同趋势 ,稻谷粒形不是决定稻米外观品质的主要因素。直链淀粉和蛋白质含量与
谷粒长、长宽比和长厚比呈极显著正相关 ,与谷粒宽、谷粒厚和宽厚比呈极显著负相关。此外 ,还讨论了稻谷粒形与品质
关系及其遗传改良研究中的几个有关问题。
关键词 　水稻 ;稻谷粒形 ;稻米粒形 ;品质性状
中图分类号 : S511
Correlations between Rice Grain Shapes and Main Qualitative Characteristics
XU Zheng2Jin ,CHEN Wen2Fu ,MA Dian2Rong ,LU Ying2Na ,ZHOU Shu2Qing ,LIU Li2Xia
( Key Laboratory of Crop Physiology , Ecology , Genetics and Breeding , Ministry of Agriculture ; Key Laboratory of Northern Japonica Rice Breeding of Liaoning ;
Rice Institute of Shenyang Agricultural University , Shenyang 110161 , Liaoning , China)
Abstract 　Ninety two indica and japonica rice cultivars were used to investigate the correlations between grain shapes and
qualitative characteristics1 The results indicated that there were significant negative correlations between grain width (WD) ,
grain length ( GL) and grain thick ( GT) 1 Significant positive correlations were also found between grain weight and GL ,
GW , GT1 It seemed that the grain weight was mainly controlled by GW and GT1 The results also showed that brown rice
percentage (BRP) , milled rice percentage (MRP) and head rice percentage ( HRP) were correlated with GW , GT and
GW/ GT positively , and correlated with GL , GW/ WL and GL/ GT negatively1 This indicated that the milled rice quality
could be improved by increasing GW and GT and decreasing GL1 Significant positive correlations also existed between
chalky rice percentage (CR) and grain weight , GW and GT , amylose content (AC) and GL , GL / GW and GL / GT1 The
relationships between grain quality and grain shapes as well as their genetic improvements were also discussed1
Key words 　Rice ; Rice grain shape ; Milled rice grain shape ; Qualitative characteristics
　　粒形是水稻重要的经济性状 ,与产量和品质有
密切关系。迄今有关报道[1～8 ]大多以稻米和糙米为
对象 ,由于试材及实验条件、方法等不同 ,研究结果
有较大差异 ,而对稻谷粒形及其与品质关系的研究
较少。稻谷是育种的直接选择对象 ,而且在我国主
要是以稻谷计产和储藏的 ,在研究稻米粒形的基础
上进一步分析稻谷粒形与品质的关系 ,对水稻品质
育种和优质米生产有参考价值。
1 　材料与方法
试验于 2002 年沈阳农业大学水稻研究所试验
水田进行。试验地土质沙壤 ,地势平坦 ,肥力中等 ,
井水灌溉。试材共 92 个水稻品种 (品系) ,包括籼
粳、新老不同类型。秧田采用开闭式保温软盘旱育
苗 ,4 月 13 日播种 ,5 月 21 日移栽。5 行区 ,7 m 行
长 ,不设重复。行株距为 30 cm ×1313 cm ,每穴 1
繱基金项目 :国家自然科学基金 (30370866)和引进国际先进农业科学技术计划 (948)项目资助。
作者简介 :徐正进 (1958 - ) ,男 ,辽宁营口人 ,沈阳农业大学教授 ,博士 ,博士研究生指导教师 ,主要从事水稻产量生理与遗传基础研究。
Tel :024288421763 ,E2mail :zhengjin2xu @2631net
Received(收稿日期) :2003206206 ,Accepted(接受日期) :20032122031

苗 ,整个生育期栽培管理同一般生产田。成熟期去
除边行和边株后单独脱粒 ,在农业部稻米及制品质
量监督检验测试中心 (中国水稻研究所)测定常规品
质指标和稻谷的长、宽、厚及千粒重等粒形指标。为
了便于区别 ,本文粒长、粒宽、长宽比等均指稻米 ,而
将稻谷的相应指标称为谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽
比等。
2 　结果与分析
211 　稻谷粒形变异及其相互关系
　　测定结果表明 (表 1) ,试材稻谷粒形有较大差
异 ,其中谷粒长 619～1017 mm ,谷粒宽 212～316
mm ,谷粒长宽比 211～412 ,千粒重 1517～3713 g ;从
变异系数看 ,谷粒长和谷粒宽超过 10 % ,千粒重和
谷粒长厚比超过 15 % ,谷粒长宽比超过 20 % ,谷粒
厚和谷粒宽厚比变异较小。从表 2 相关分析结果
看 ,谷粒长与谷粒宽和谷粒厚呈极显著负相关 ,表明
稻谷粒形以粗短、细长居多 ,细短、粗长者较少。千
粒重与谷粒长、谷粒宽和谷粒厚均呈显著或极显著
正相关 ,但是与谷粒长的相关系数远小于谷粒宽和
谷粒厚 ,千粒重与谷粒长宽比呈显著负相关 ,可见千
粒重主要由谷粒宽和谷粒厚决定。
212 　品质性状变异及其相互关系
供试品种的稻米品质存在较大差异 (表 3) 。从
变异系数看 ,垩白粒率和垩白度最高 ,达 74116 %和
87193 % ,其次是长宽比、透明度、垩白大小和直链淀
粉含量 ,均在 30 %左右 ,再次是整精米率、粒长、粒
宽、长厚比、胶稠度和蛋白质 ,为 10 %～20 % ,糙米
率、精米率、粒厚、宽厚比和碱消值都在 10 %以下。
值得注意的是糙米率和精米率的差异很小 ,变异系
数仅分别为 2197 %和 3167 %。从绝对值看 ,主要品
质性状如整精米率 3017 %～7313 % ,垩白粒率2 %～
99 % , 直链淀粉含量 116 %～2715 % ,均具较好的代
表性[1 ,2 ] 。
表 1 稻谷粒形性状变异
Table 1 Variance of rice grain shape characters
谷粒长
GL (mm)
谷粒宽
GW(mm)
谷粒厚
GT(mm)
长宽比
LWR
长厚比
LTR
宽厚比
WTR
千粒重
1 0002grain weight (g)
平均数 Mean 8146 2199 2112 2189 4103 1141 24177
标准差 SD 1108 0136 0115 0166 0169 0112 4123
变异系数 CV ( %) 12181 12109 7126 22199 17125 8146 17106
最大值 Max 10170 3160 2180 4120 5147 1170 37130
最小值 Min 6190 2120 1180 2110 3109 0186 15170
　　Notes : GL = grain length ; GW = grain width ; T = grain thick ; LWR = length2width ratio of grain ; LTR = length2thick ratio of grain ; WTR = width2thick
ratio of grain1 The same below1
表 2 稻谷粒形性状的相互关系
Table 2 Correlations among rice grain shape characteristics
千粒重
1 0002grain weight 谷粒长GL 谷粒宽GW 谷粒厚GT 长宽比LWR 长厚比LTR
谷粒长 GL 01235 3
谷粒宽 GW 01580 3 3 - 01497 3 3
谷粒厚 GT 01417 3 3 - 01354 3 3 　01672 3 3
长宽比LWR
- 01227 3 01821 3 3 - 01875 3 3 - 01592 3 3
长厚比LTR - 01042 01907 3 3 - 01703 3 3 - 01709 3 3 　01901 3 3
宽厚比 WTR 01463 3 3 - 01411 3 3 01858 3 3 01204 - 01749 3 3 　　- 01442 3 3
　　注 : 3 3表示达 0101 显著水平 , 3表示达 0105 显著水平 ;
Notes : 3 3 Denotes significance at 1 % level ; 3 Denotes significance at 5 % level1 The same below1
表 3 稻米品质性状变异
Table 3 Variance of rice quality
平均数
Mean
标准差
SD
变异系数
CV ( %)
最大值
Max
最小值
Min
平均数
Mean
标准差
SD
变异系数
CV ( %)
最大值
Max
最小值
Min
糙米率 BR( %) 80134 2139 2197 83180 75100 垩白粒率 CR( %) 31171 23152 74116 99100 2100
精米率 MR( %) 72105 2164 3167 76110 66110 垩白度 C 5164 4196 87193 23180 0120
整精米率 HR( %) 61193 10120 16147 73130 30170 透明度 D 1182 0153 29118 3100 1100
粒长 MRL (mm) 5180 0185 14159 7150 4170 垩白大小 CA( %) 0117 0105 27198 0135 0107
粒宽 MRW(mm) 2158 0134 13113 3110 1190 碱消值 ASV 6184 0149 7111 7100 4140
粒厚 MRT(mm) 1191 0114 7146 2120 1160 胶稠度 GC(mm) 70144 13197 19183 100100 31100
长宽比 LWRMR 2132 0161 26128 3180 1170 直链淀粉含量 AC( %) 18140 5109 27169 27150 1160
长厚比 LWTMR 3108 0161 19167 4112 2124 蛋白质含量 PC( %) 10149 1145 13187 13180 8110
宽厚比 WTRMR 1135 0111 7184 1155 1100
　　Notes : BR = brown rice rate ; MR = milled rice rate ; HR = head rice rate ; MRL = milled rice length ; MRW = milled rice width ; MRT = milled rice thick ;
LWRMR = length2width ratio of milled rice ; LWTMR = length2thick ratio of milled rice ; WTRMR = width2thick ratio of milled rice ; CR = chalky rice percentage ;
C = chalkiness ; D = diaphaneity ; CA = chalky area percentage ; ASV = alkali spreading value ; GC = gel consistency ; AC = amylose content ; PC = protein con2
tent1 The same below1
598　9 期 徐正进等 :稻谷粒形与稻米主要品质性状的关系 　　　


　　相关分析的结果表明 (表 4) ,品质性状相互之
间关系复杂 ,但有以下几点比较明确。首先 ,糙米
率、精米率、整精米率与粒宽、粒厚和宽厚比呈极显
著正相关 ,而与粒长、长宽比和长厚比呈极显著负相
关 ,可见细长粒有降低碾磨品质的趋势 ;其次 ,垩白
粒率虽然与粒宽和粒厚呈极显著正相关 ,但与粒长
也有正相关的趋势 ,与长宽比和长厚比的负相关均
没有达到显著水平 ,粒长与垩白度和垩白大小呈显
著或极显著正相关 ,而且透明度与粒长、粒宽及长宽
比等的相关性均不密切 ,表明细长粒未必有利于改
善外观品质 ;第三 ,直链淀粉和蛋白质含量与糙米
率、精米率和整精米率均呈极显著负相关 ,与粒宽和
粒厚亦呈极显著负相关 ,而与粒长、长宽比和长厚比
呈极显著正相关 ,说明细长粒的稻米往往直链淀粉
和蛋白质含量高。
213 　稻谷粒形与品质的关系
进一步分析表明 ,稻谷粒形与品质关系密切 (表
5) ,与很多重要品质指标的相关系数达到显著或极
显著水平。糙米率、精米率和整精米率与谷粒长、谷
粒长宽比和谷粒长厚比呈极显著负相关 ,而与谷粒
宽、谷粒厚和谷粒宽厚比呈极显著正相关。表 2 已
经说明千粒重主要由谷粒宽和谷粒厚决定 ,因此千
粒重与糙米率、精米率和整精米率亦表现为正相关 ,
前两者达到极显著水平。
垩白粒率与千粒重、谷粒宽、谷粒厚和谷粒宽厚
比呈极显著正相关 ,与谷粒长也是正相关的趋势 ,与
谷粒长宽比和谷粒长厚比的负相关没有达到显著水
平 ,谷粒长与垩白大小和垩白度呈极显著正相关 ,而
且稻谷粒形指标与透明度的相关性均未达显著水
平 ,也表明细长粒未必有利于改善外观品质。直链
淀粉和蛋白质含量与谷粒长、谷粒长宽比和谷粒长
厚比呈极显著正相关 ,与谷粒宽、谷粒厚和谷粒宽厚
比呈极显著负相关 ,也说明细长粒米往往直链淀粉
和蛋白质含量高。
3 　讨论
311 　稻谷粒形与稻米碾磨品质
　　糙米率、精米率和整精米率是主要碾磨品质指
标 ,其中提高整精米率是水稻特别是北方粳稻难度
较大的育种目标之一[3 ] 。如上所述 ,糙米率、精米率
和整精米率与谷粒长和谷粒长宽比呈极显著负相
关 ,与谷粒宽和谷粒厚呈极显著正相关 ,糙米率和精
米率与千粒重呈极显著正相关 ,说明增加谷粒宽和
谷粒厚 ,降低谷粒长和谷粒长宽比有利于改善碾磨
品质。进一步分析可以发现 ,糙米率、精米率和整精
米率与稻谷粒形的相互关系有较大差异 (图 1～图
4) 。总体看 ,糙米率和精米率在图上的点集中分布
于回归直线两侧 ,斜率较小 ,而整精米率点较为分
散 ,回归直线斜率较大。由此表明 ,糙米率和精米率
主要由稻谷粒形决定 ,但是随稻谷粒形而变化的幅
度较小 ;相比之下 ,整精米率除稻谷粒形外还受其他
因素的较大影响 ,但是随稻谷粒形而变化的幅度较
大。另外 ,谷粒宽与整精米率表现为多项式曲线关
系 ,峰值在 3～313 mm ,有待验证并进一步探讨其
原因。
图 1 谷粒长与碾磨品质的关系
Fig. 1 The relationship between GL and milling quality
图 2 谷粒宽与碾磨品质的关系
Fig. 2 The relationship between GW and milling quality
798　9 期 徐正进等 :稻谷粒形与稻米主要品质性状的关系 　　　

图 3 谷粒长宽比与碾磨品质的关系
Fig. 3 The relationship between GWR and milling quality
图 4 千粒重与碾磨品质的关系
Fig. 4 The relationship between 10002grain
weight and milling quality
过去作者[4 ]和栉 [5 ]等的研究表明 ,粒长与千
粒重正相关而与主要品质性状的关系不密切或者正
相关 ,而千粒重高有利于提高产量 ,因此 ,增加粒长
是高产与优质相结合的重要途径 ,与上述结果不一
致。分析其原因 ,可能与产量水平、品种特性及试材
数量等有关 ,下面还将进一步讨论。
312 　稻谷粒形与稻米外观品质
垩白粒率是重要的外观品质指标 ,降低垩白粒
率也是水稻特别是北方粳稻另一个难度较大的育种
目标之一[3 ] 。过去研究的结果 ,一般细长粒垩白粒
率较低 ,粗短粒垩白粒率较高[6 ,7 ] 。本研究表明 ,垩
白粒率虽然与谷粒厚和谷粒宽呈极显著正相关 ,但
是与谷粒长也是正相关趋势 ,而且与长宽比的负相
关并没有达到显著水平。换言之 ,垩白粒率有随谷
粒厚和谷粒宽的增加而增加的趋势 ,但是谷粒长和
谷粒长宽比的增加未必带来垩白粒率的明显降低。
进一步分析发现 ,垩白粒率与谷粒厚和谷粒宽的回
归直线的斜率都很小 ,即使谷粒厚和谷粒宽相近 ,垩
白粒率也有可能有较大差异 ,垩白粒率与谷粒长的
关系也表现类似趋势 (图 5) 。谷粒长宽比与垩白粒
率虽然有负相关趋势 ,但是点的分布极为分散 ,可以
说无规律可循 (图 6) 。据此可以认为 , 稻谷粒形不
图 5 粒形与垩白粒率的关系
Fig. 5 The relationship between Grain shape and CR
图 6 谷粒长宽比与垩白粒率的关系
Fig. 6 The relationship between LWR and CR
898 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

是影响垩白粒率的主要因素。由此进一步联想 ,泰
国、巴基斯坦的优质米均为细长粒形 ,其原因有待于
深入研究。受谷粒宽、谷粒厚和谷粒长的共同作用 ,
垩白粒率与千粒重也呈极显著正相关 ,与过去研究
结果[8 ,9 ]一致。但是从图 7 可以看出 ,点的分布也
较为分散 ,因此可以说 ,至少在一定范围内 (22～28
g)千粒重也不是影响垩白粒率的主要因素。
图 7 谷粒千粒重与垩白粒率的关系
Fig. 7 The relationship between 1 0002grain weight and CR
图 8 谷粒长宽比与直链淀粉含量的关系
Fig. 8 The relationship between LWR and AC
313 　稻谷粒形与稻米蒸煮食用品质
直链淀粉含量是最重要的蒸煮食味品质指标 ,
其合适范围的调控也是水稻特别是北方粳稻难度较
大的育种目标之一[3 ] 。本研究中直链淀粉含量与谷
粒长、谷粒长厚比和谷粒长宽比呈极显著的正相关 ,
与谷粒宽、谷粒厚和谷粒宽厚比呈极显著负相关 ,与
过去研究结果[10 ,11 ]一致。进一步分析同样会发现 ,
图 8 中点的分布也较分散 ,相同的谷粒长宽比对应
的直链淀粉含量明显不同 ,反之亦然。因此 ,尽管稻
谷粒形与直链淀粉含量的相关达到极显著水平 ,但
两者并无必然联系 ,可以通过遗传途径使其重新
组合。
胶稠度也是重要的蒸煮食味品质指标 ,与粒形
和直链淀粉含量有密切关系[3 ] 。从图 9 和图 10 可
以看出 ,胶稠度与谷粒长宽比和直链淀粉含量均呈
极显著负相关 ,但是点的分布较图 8 更分散 ,表明谷
粒长宽比、胶稠度和直链淀粉含量 3 者之间也无必
然联系 ,同样可以通过遗传途径使其重新组合。
图 9 谷粒长宽比与胶稠度的关系
Fig. 9 The relationship between LWR and GC
图 10 直链淀粉含量与胶稠度的关系
Fig. 10 The relationship between AC and GC
314 　关于稻谷粒形与稻米品质关系研究的思考
稻米品质是一个复杂的综合性状 ,既由品种遗
传特性决定 ,又受环境因素的明显影响。前已述及 ,
过去研究大多以稻米和糙米为对象 ,由于试材及实
验条件、方法等不同 ,研究结果有较大差异 ,而对稻
谷粒形及其与品质关系的研究较少。本文在研究稻
米粒形的基础上进一步分析稻谷粒形与品质的关
系 ,证实了过去的一些结论 ,也得到一些新的结果。
998　9 期 徐正进等 :稻谷粒形与稻米主要品质性状的关系 　　　

与过去报道相比较 ,本研究试材数量较多 ,超过 90
个 ,类型较丰富 ,既有粳稻也有籼稻 ,既有老品种也
有新育成品种 ,因此结论更有普遍性。例如长宽比
与垩白粒率的关系 ,一般认为是负相关 ,本研究结果
虽然也是负相关但是没有达到显著水平。但是从图
6 不难看出 ,二者的关系受试材影响较大 ,既有可能
是正相关 ,也有可能是负相关 ,还有可能是无明显的
相关关系。再如碾磨品质与稻谷粒形的关系 ,谷粒
长宽比与糙米率、精米率和整精米率均呈极显著负
相关 ,而且相关系数依次增大 ,但是糙米率、精米率
的点集中分布于回归直线附近 ,斜率较小 ,而整精米
率的点分散 ,回归直线斜率较大 (图 3) ,这些都是相
关系数表现不出来的。还有精米率与谷粒宽呈极显
著的正相关 ,但是直线回归的决定系数仅为 01361 ,
而多项式曲线的决定系数达 01470 ,似乎曲线更符
合二者的实际关系。这些现象可能是与以往研究结
果不一致的重要原因 ,也是应用相关分析解释生物
学现象时应该注意的问题。
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