研究人員在水稻試驗田。任萬(wan) 軍(jun) 供圖

■本報記者 王方

“水稻是我國主要口糧作物之一，全國超60%的人口以稻米為(wei) 主食。可以說，高產(chan) 與(yu) 優(you) 質是水稻生產(chan) 永恒不變的主題。”四川農(nong) 業(ye) 大學農(nong) 學院教授任萬(wan) 軍(jun) 在接受《中國科學報》采訪時表示。

近日，任萬(wan) 軍(jun) 團隊在《食品凝膠》《食品化學》相繼發表研究論文，探究秈稻米和再生稻米食味品質機理，為(wei) 優(you) 質秈稻和再生稻的品種選育和栽培技術改良提供了新思路。

稻米品質是重要課題

隨著我國社會(hui) 經濟發展和人民生活水平日益提高，人們(men) 對大米品質要求愈來愈高。在任萬(wan) 軍(jun) 看來，水稻生產(chan) 必須在保障產(chan) 量的基礎上，更加注重品質提升。因此稻米品質研究事關(guan) 國計民生，意義(yi) 十分重大。

以再生稻為(wei) 例。再生稻在我國已有1700多年曆史，至今仍在四川、湖北、福建等南方稻區大麵積推廣應用。這是一種綠色、資源高效、省工節本的水稻生產(chan) 技術，人們(men) 利用它可多收獲4.5~6.0噸/公頃的水稻。

與(yu) 頭季稻相比，人們(men) 普遍認為(wei) 再生稻稻米品質更優(you) ，但再生稻稻米品質好的原因尚不明確。

“我們(men) 的研究從(cong) 澱粉精細結構的角度解釋了為(wei) 什麽(me) 再生稻更好吃。相關(guan) 研究結果有助於(yu) 提高再生稻在食品行業(ye) 中的應用，並為(wei) 優(you) 質再生稻品種選育和栽培技術改良提供參考。”任萬(wan) 軍(jun) 說。

秈稻食味研究也是如此。秈稻和粳稻是栽培稻的兩(liang) 大類型。我國秈稻產(chan) 量居世界第一，長江上遊正是典型的秈稻產(chan) 區。米粒狹長的秈稻、米粒短而粗的粳稻，哪個(ge) 口感更佳？為(wei) 什麽(me) ？在水稻生產(chan) 季節，氣候條件的複雜變化對稻米品質有怎樣的重要影響？

任萬(wan) 軍(jun) 表示，“稻米的食味品質是品種選育和種植過程中必須麵對的重要課題。我們(men) 希望通過科學研究作出相應的回答。”

食味品質源自哪兒(er)

澱粉是稻米的最大組分，可占稻米幹重的90%以上，是決(jue) 定稻米品質的最主要因素。兩(liang) 篇論文均以澱粉品質為(wei) 核心，通過對澱粉組分和理化特性的測定，解析再生稻和秈稻米食味品質變化的原因。

《食品凝膠》發表的論文從(cong) 澱粉結晶度、分子量、顆粒和鏈長分布等角度，係統解析了再生稻稻米澱粉精細結構和理化特性變化規律。

該文第一作者、四川農(nong) 業(ye) 大學農(nong) 學院青年教師鄧飛解釋道，與(yu) 頭季稻相比，再生稻稻米具有更高的直鏈澱粉和總澱粉含量，但支鏈澱粉和蛋白質含量顯著降低。

此外，再生稻還提高了稻米澱粉的多分散性、分支度及支鏈澱粉fa和fb1鏈所占比例，降低了澱粉粒度、結晶度及支鏈澱粉fb2和fb3鏈所占比例，進而導致稻米澱粉膨脹力、水溶性指數及糊化特性的改變，最終提高了米飯的硬度，降低了米飯黏性。

在《食品化學》發表的機插秈稻米的研究論文中，團隊通過對36個(ge) 秈稻品種分別在四川、雲(yun) 南、貴州地區機插種植後的化學成分、凝膠化水平（RVA值）和食味值的測定分析，闡明3種食味評價(jia) 方法之間的內(nei) 在聯係。

稻米的主要成分是蛋白質和直鏈澱粉，其與(yu) 食味值有顯著相關(guan) 性。研究中，蛋白質、蛋白質加上直鏈澱粉分別解釋了38.6%和62.1%食味值的變異。蛋白質、直鏈澱粉和支鏈澱粉含量影響稻米的RVA值。蛋白質含量主要通過峰值黏度、崩解值、消減值和糊化溫度影響稻米的食味值。RVA值解釋了60.5%的食味值變化。

根據稻米食味值，研究人員將西南地區36個(ge) 主栽秈稻品種劃分為(wei) 3個(ge) 食味類型。高食味類型的平均食味值為(wei) 72.76，中食味類型為(wei) 68.2，低食味類型為(wei) 61.7。

“高食味品質的品種直鏈澱粉和蛋白質含量低，峰值粘度和崩解值高，熱漿黏度、回複值和最終黏度低。”該文第一作者、四川農(nong) 業(ye) 大學農(nong) 學院博士後陳虹介紹。

由於(yu) 水稻種植過程中灌漿期溫度和日照時數的相對差異，同一品種的蛋白質和直鏈澱粉含量因生態區而異。研究發現，這些差異影響了RVA值中的崩解值、消減值、峰值黏度、冷膠黏度、熱漿黏度和糊化溫度，並解釋了食味值的相對差異。

探索栽培改進品質

改善澱粉RVA值，需要對品種、生態環境以及栽培措施等因子進行綜合考慮。

“我們(men) 針對再生稻的研究發現，相較頭季稻，再生稻稻米直鏈澱粉含量增加，且米飯硬度增加、黏性降低。而人們(men) 普遍偏好直鏈澱粉含量較低的軟黏稻米。”任萬(wan) 軍(jun) 說。

因此，團隊在篩選再生稻優(you) 質品種基礎上，通過播期調整、肥水管理等栽培措施降低稻米直鏈澱粉含量，降低米飯硬度，提高黏性，讓再生稻食味品質進一步提升。就雜交稻而言，則針對不同種植區域，選用更為(wei) 合理的栽培措施來發揮優(you) 質秈稻的食味品質潛力。

在最新一期《作物學報》上，團隊發表了關(guan) 於(yu) 再生稻次適宜區遲播栽對不同雜交秈稻澱粉RVA譜的影響研究。相關(guan) 結果表明，遲播栽期的秈稻澱粉RVA譜表現與(yu) 再生稻更為(wei) 接近，蒸煮食味品質更高。

“通過調整播栽期來調控稻米蒸煮食味品質是可行的。”任萬(wan) 軍(jun) 認為(wei) ，這也意味著栽培技術在保障糧食安全、提質增效上大有作為(wei) 。

他表示，下一步，團隊將用前期建立的高日產(chan) 高食味秈稻品種篩選指標體(ti) 係，篩選並應用優(you) 質豐(feng) 產(chan) 、適合機插栽培的品種，研究栽培技術如何調控水稻品種對光溫環境因子的動態適應進而提高秈稻米品質等關(guan) 鍵科學問題。

團隊將重點研究以“減穴穩苗配置群體(ti) 、係統營養(yang) 優(you) 化株型、中秈遲栽優(you) 質灌漿”為(wei) 核心的栽培技術的調控機理。“在此基礎上，進一步支撐優(you) 質稻保優(you) 提質綠色栽培技術的推廣應用，促進優(you) 質稻產(chan) 業(ye) 發展。”任萬(wan) 軍(jun) 說。

相關(guan) 論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd2021.106643

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129176

https://doi.org/10.3724/SP.J.1006.2021.02037