CN112369322A - 一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法 - Google Patents

一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，属于农业生产技术领域，步骤包括：分期播种待鉴定水稻品种和耐高温优质对照品种，自各品种始穗期开始至成熟期，连续记录大田温度，测定品种碱消值，以碱消值大小及碱消值波动程度作为鉴定高温期优质水稻品种的指标。本发明首次提出利用碱消值大小及碱消值波动程度来鉴定高温期水稻品种品质的优劣，开创性的进行在极端高温天气下筛选优质水稻品种的工作，进而选育高温期高透明度食味优的优质水稻育种材料，相比较现有技术简单高效，筛选鉴定成本低。该方法通过对收获后的稻谷进行碱消值测定，进而综合评判高温期水稻品种的优劣，简单易行，不需要复杂的仪器设备，鉴定成本低。

Description

一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，涉及水稻育种技术，尤其涉及一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法。
背景技术
水稻是中国乃至世界上最重要的粮食作物之一，全世界约有一半以上人口以水稻为主食。近年来，随着人民生活水平和消费水平的不断提高，对稻米品质的要求越来越高。特别是农业供给侧结构的改革，突出要推广优质水稻品种，使水稻的品种和质量更好的符合市场需求。目前市场上中低端水稻品种较为充足，高透明度且食味品质较好的优质高端水稻品种相对匮乏，生产上迫切需要米质更优的水稻新品种。
然而随着全球气候日益变暖，极端高温天气日渐频发。高温热害导致水稻生产区大面积减产、稻米品质降低事件不断发生，已经成为制约水稻产量和品质的主要因素之一。针对当前水稻高温热害日益严重的现状，国内也开展了大量有关水稻品种耐高温鉴定方法研究以及水稻耐高温性品种的筛选工作，而关于在高温期筛选优质水稻品种的方法未有报道。
因此，选育在高温期稻米品质优的水稻品种在目前水稻育种工作中极为重要和迫切。而期望在极端高温天气情况下优质水稻的育种有所突破，必须建立一套能够在高温期筛选水稻优质品种的科学准确的鉴定、筛选及评价方法并应用于育种，进而快速精准培育出适应极端高温天气下的优质水稻新品种。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，以提供一种新的科学准确、快速精准的高温期水稻优质品种的鉴定、筛选及评价方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，包括以下步骤：
(1)分期播种待鉴定水稻品种和耐高温优质对照品种，育秧后移栽至大田；
(2)各品种自始穗期开始至成熟期，连续记录大田温度；
(3)成熟期收获、晾干、储存1个月后测定各水稻品种的碱消值；
(4)以碱消值大小及碱消值波动程度作为鉴定高温期优质水稻品种的指标。
所述步骤(4)中，鉴定方法包括：
若遇到极端高温天气，且所有品种均有在极端高温天气期间始穗，则以方法一评判标准进行鉴定，否则以方法二进行鉴定；
方法一：各分期播种的水稻品种，选始穗期遇上极端高温天气的一期，测定碱消值记为A，耐高温优质对照品种碱消值记为ACK；若：
A≥6.5或6.0≤A<6.5，且A－ACK≥0.5，待鉴定水稻品种的品质为优；
6.0≤A<6.5，且﹣0.5≤A－ACK<0.5，该待鉴定水稻品种的品质为良；
6.0≤A<6.5，且A－ACK<﹣0.5，该待鉴定水稻品种的品质为一般；
A<6.0，该待鉴定水稻品种的品质为差；
方法二：分别测定待鉴定水稻品种各播种期的碱消值，并且最大值记为Amax，最小值记为Amin，同时测定耐高温优质对照品种所有播种期碱消值的平均数，记为B；若：
Amin≥6.5，该待鉴定水稻品种的品质为优；
6.0≤Amin<6.5，且Amax－Amin≤0.5；或Amax－Amin≤0.5，且Amin≥B，该待鉴定水稻品种的品质为良；
Amax－Amin>0.5，且Amin≥6.0，该待鉴定水稻品种的品质为一般；
Amax－Amin>0.5，且Amin<6.0；或Amax－Amin≤0.5，且Amin<6.0，且Amin<B，该待鉴定水稻品种的品质为差。
作为本发明的进一步优化方案，所述极端高温天气为大田温度连续四天以上最高气温在37.5℃以上。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤(1)中分期播种为每隔6天播种一期。
作为本发明的进一步优化方案，所述待鉴定的水稻品种为籼型水稻品种，所述耐高温优质对照品种为丰两优4号。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤(3)中碱消值的测定方法，包括以下步骤：
(a)取6粒成熟饱满的整精米置于5cm×5cm×2cm的方盒内，加入10mL质量百分比为1.7％的氢氧化钾溶液，用玻璃棒将方盒内的米粒排布均匀后加盖；
(b)将方盒置于30±2℃下恒温保温23h；
(c)逐粒观察米粒胚乳分解情况，按下表进行碱消值分级记录，获得碱消值：
级别 分解度 清晰度
1 米粒无变化 米心白色
2 米粒膨胀 米心白色，有粉末状环
3 米粒膨胀，环不完全或狭窄 米心白色，环棉絮状或云雾状
4 米粒膨大，环完整而宽 米心棉白色，环雾状
5 米粒开裂，环完整而宽 米心棉白色，环云清晰
6 米粒部分分散溶解，与环融合在一起 米心云白色，环消失
7 米粒完全分散 米心与环均消失
(d)取若干次重复的米粒级别的平均值，为该稻米的碱消值。
同时，用已知碱消值的标准样品(碱消值分别为3、5、7级)作为内标样一起进行测定，内标样实测数值与已知标准数值相对相差在0.5级以内。
作为本发明的进一步优化方案，所述优质水稻品种指透明度高且蒸煮食味品质优的品种。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其为在极端高温天气下优质水稻品种的鉴定筛选，淘汰水稻品质一般或差的育种材料，在同等条件下优先选择品质优的育种材料提供了一种新的方法。该方法首次提出利用碱消值大小及碱消值波动程度来鉴定高温期水稻品种品质的优劣，开创性的进行在极端高温天气下筛选优质水稻品种的工作，进而选育高温期高透明度食味优的优质水稻育种材料，相比较现有技术简单高效，筛选鉴定成本低。该方法通过对收获后的稻谷进行碱消值测定，进而综合评判高温期水稻品种的优劣，简单易行，不需要复杂的仪器设备，鉴定成本低。
具体实施方式
下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，包括以下步骤：
(1)分期播种待鉴定水稻品种和耐高温优质对照品种，育秧后移栽至大田；
(2)各品种自始穗期开始至成熟期，连续记录大田温度；
(3)成熟期收获、晾干、储存1个月后测定各水稻品种的碱消值；
(4)以碱消值大小及碱消值波动程度作为鉴定高温期优质水稻品种的指标，具体为：
若遇到极端高温天气，且所有品种均有在极端高温天气期间始穗，则以方法一评判标准进行鉴定，否则以方法二进行鉴定；
方法一：各分期播种的水稻品种，选始穗期遇上极端高温天气的一期，测定碱消值记为A，耐高温优质对照品种碱消值记为ACK，评价标准按表1执行：
表1：方法一对高温期优质水稻品种的评判标准：
碱消值测定结果 高温期水稻品质评价结果
A≥6.5；或6.0≤A&lt;6.5，且A－A<sub>CK</sub>≥0.5 优
6.0≤A&lt;6.5，且﹣0.5≤A－A<sub>CK</sub>&lt;0.5 良
6.0≤A&lt;6.5，且A－A<sub>CK</sub>&lt;﹣0.5 一般
A<6.0 差
方法二：分别测定待鉴定水稻品种各播种期的碱消值，并且最大值记为Amax，最小值记为Amin，同时测定耐高温优质对照品种所有播种期碱消值的平均数，记为B；评价标准按表2执行：
表2：方法二对高温期优质水稻品种的评判标准：
Figure BDA0002775040750000041
所述极端高温天气为大田温度连续四天以上最高气温在37.5℃以上。
所述碱消值的测定方法，包括以下步骤：
(a)取6粒成熟饱满的整精米置于5cm×5cm×2cm的方盒内，加入10mL质量百分比为1.7％的氢氧化钾溶液，用玻璃棒将方盒内的米粒排布均匀后加盖，同一品种三次重复；
(b)将方盒置于30±2℃下恒温保温23h；
(c)逐粒观察米粒胚乳分解情况，按下表3进行碱消值分级记录，获得碱消值：
表3：碱消值分级
级别 分解度 清晰度
1 米粒无变化 米心白色
2 米粒膨胀 米心白色，有粉末状环
3 米粒膨胀，环不完全或狭窄 米心白色，环棉絮状或云雾状
4 米粒膨大，环完整而宽 米心棉白色，环雾状
5 米粒开裂，环完整而宽 米心棉白色，环云清晰
6 米粒部分分散溶解，与环融合在一起 米心云白色，环消失
7 米粒完全分散 米心与环均消失
(d)取三次重复的米粒级别的平均值，为该稻米的碱消值。
同时，用已知碱消值的标准样品(碱消值分别为3、5、7级)作为内标样一起进行测定，内标样实测数值与已知标准数值相对相差在0.5级以内。
实施例1
本实施例提供了一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，具体针对2017年安徽荃银高科种业股份有限公司的部分水稻材料进行高温期优质水稻品种的鉴定筛选，同时，参照《食用稻品种品质》(NY/T 593—2013)规定的检测方法测定上述水稻材料的外观品质和蒸煮食味品质，并进行外观和蒸煮食味品质综合等级判定。
本次鉴定的水稻品种为：Ⅱ优838、银两优丝苗、银两优0219、荃优822、荃两优1606、两优810、新两优611、荃两优851，对照品种：丰两优4号。所有种子均由安徽荃银高科种业股份有限公司提供。
(1)分期播种及移栽管理：
从4月20日开始，每隔6天播种一期待鉴定水稻品种和一期对照品种，见表4，采用一般常规水育秧管理。
表4：分期播种时期表
期数 第一期 第二期 第三期 第四期 第五期 第六期 第七期
时间 4月20日 4月26日 5月2日 5月8日 5月14日 5月20日 5月26日
各分期播种所有播种期品种在播种后20-30天选整齐一致的植株移栽：每个品种10行，每行10株，共100株，每品种最外一行列为保护行，按常规高产栽培管理。
(2)气温数据记载：各分期播种所有播种期水稻品种自始穗期开始至成熟期，连续记录大田日最高气温、日平均气温，其中大田最高气温在37.5℃以上记载情况见表5。
表5：极端高温记载情况
日期 最高气温 日期 最高气温
7月21日 38℃ 7月26日 40℃
7月22日 39℃ 7月27日 40℃
7月23日 39℃ 7月28日 39℃
7月24日 40℃ 7月29日 38℃
7月25日 41℃
(3)收获和晾干：去除保护行后，各分期播种所有播种期水稻品种至成熟期分别收获，晾干并储存1个月。
(4)选择方式评价品种：7月21日至7月29日有连续四天以上大田最高气温在37.5℃以上，且所有品种均有在高温期始穗，故选择方法一评判标准进行评判，具体为：
各分期播种的水稻品种，选抽穗期遇上极端高温天气的一期，测定碱消值记为A；耐高温优质对照品种丰两优4号碱消值记为ACK。
碱消值测定：将水稻品种脱壳成精米，取6粒成熟饱满的整精米置于5cm×5cm×2cm的方盒内，加入10mL质量百分比为1.7％的氢氧化钾溶液。用玻璃棒将盒内米粒排布均匀后加盖，同一品种三次重复；将方盒平稳移至30±2℃的恒温箱内，保温23h后平稳取出；逐粒观察米粒胚乳分解情况，按碱消值分级表进行分级记录；取三次重复共18粒米粒碱消值的平均值为该稻米的碱消值。同时，用已知碱消值的标准样品(碱消值分别为3、5、7级)作为内标样一起进行测定。内标样实测数值与已知标准数值相对相差均在0.5级以内。
上述待鉴定水稻品种及对照品种抽穗期遇到极端高温天气的一期稻米碱消值测定结果及结果评价见表6。
表6：碱消值测定结果及评价结果
Figure BDA0002775040750000061
Figure BDA0002775040750000071
从表6中可以看出，遇高温期水稻透明度高、蒸煮食味品质优的品种为银两优丝苗、荃两优1606、新两优611；遇高温期水稻品质良的品种为荃优822、荃两优851；遇高温期水稻品质差的品种为Ⅱ优838、银两优0219、两优810。
选上述抽穗期遇上极端高温天气的一期，参照《食用稻品种品质》(NY/T 593—2013)规定的检测方法，测定各品种的透明度、恶白度、直链淀粉含量、碱消值和胶稠度，并参照籼稻品种品质等级进行综合评判，检测结果及等级判定如下表7所示。
表7：外观及蒸煮食味品质测定结果和等级判定
Figure BDA0002775040750000072
表7中可以看出，外观和蒸煮食味品质综合等级判定为一级的水稻品种为银两优丝苗、荃两优1606、新两优611；外观和蒸煮食味品质综合等级判定为二级的水稻品种为荃优822、荃两优851和丰两优4号(CK)；外观和蒸煮食味品质综合等级判定为等外的水稻品种为Ⅱ优838、银两优0219、两优810。与表6利用碱消值法鉴定结果一致。
实施例2
本实施例提供了一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，具体针对2018年安徽荃银高科种业股份有限公司部分水稻中间材料进行高温期优质水稻品种的鉴定筛选，本次筛选的水稻中间材料均为荃211S的改良后代，即2016年春在合肥以优质籼型两系不育系荃211S为母本，以五山丝苗为父本，杂交一次后自交4次获得的中间材料，编号为：QY-01、QY-02、QY-03、QY-04、QY-05、QY-06、QY-07、QY-08、QY-09，对照品种：丰两优4号。所有种子均由安徽荃银高科种业股份有限公司提供。
参照实施例1的方法进行分期播种、育秧移栽、记录温度、收获和晾干。该实施例中，在极端高温天气期间，有品种没有在始穗，因此以方法二评判标准进行筛选。
分别测定待鉴定水稻品种各播种期的碱消值，并且最大值记为Amax，最小值记为Amin；同时测定耐高温优质对照品种所有播种期碱消值的平均数，记为B。
表8：碱消值测定结果
Figure BDA0002775040750000081
Figure BDA0002775040750000091
表9：高温期水稻材料品质评价结果：
Figure BDA0002775040750000092
Figure BDA0002775040750000101
淘汰对高温期水稻品质一般或差的育种材料即QY-01、QY-03、QY-06、QY-07、QY-09，优先选择高温期水稻品质优的育种材料即QY-02、QY-04继续进行下一代田间选育。
为验证方法二的准确性，取QY-01、QY-02、QY-03、QY-04四个品种中碱消值最小的一期，参照《食用稻品种品质》(NY/T 593—2013)规定的检测方法测定上述水稻材料的外观品质和蒸煮食味品质，并进行外观和蒸煮食味品质综合等级判定，结果如下表10所示：
表10：外观及蒸煮食味品质测定结果和等级判定
Figure BDA0002775040750000102
结果可以看出，利用本发明对高温期优质水稻品种进行鉴定的结果与《食用稻品种品质》(NY/T 593—2013)规定的检测方法的鉴定结果基本一致，说明利用本发明的方法进行筛选是可靠的，且在具体操作上，本发明相比较《食用稻品种品质》(NY/T 593—2013)规定的检测方法更加简单易行，鉴定成本低。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分期播种待鉴定水稻品种和耐高温优质对照品种，育秧后移栽至大田；
(2)各品种自始穗期开始至成熟期，连续记录大田温度；
(3)成熟期收获、晾干、储存1个月后测定各水稻品种的碱消值；
(4)以碱消值大小及碱消值波动程度作为鉴定高温期优质水稻品种的指标。
2.根据权利要求1所述的一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，以碱消值大小及碱消值波动程度作为鉴定高温期优质水稻品种的指标的方法包括：
若遇到极端高温天气，且所有品种均有在极端高温天气期间始穗，则以方法一评判标准进行鉴定，否则以方法二进行鉴定；
方法一：各分期播种的水稻品种，选始穗期遇上极端高温天气的一期，测定碱消值记为A，耐高温优质对照品种碱消值记为ACK；若：
A≥6.5或6.0≤A<6.5，且A－ACK≥0.5，该待鉴定水稻品种的品质为优；
6.0≤A<6.5，且﹣0.5≤A－ACK<0.5，该待鉴定水稻品种的品质为良；
6.0≤A<6.5，且A－ACK<﹣0.5，该待鉴定水稻品种的品质为一般；
A<6.0，该待鉴定水稻品种的品质为差；
方法二：分别测定待鉴定水稻品种各播种期的碱消值，并且最大值记为Amax，最小值记为Amin，同时测定耐高温优质对照品种所有播种期碱消值的平均数，记为B；若：
Amin≥6.5，该待鉴定水稻品种的品质为优；
6.0≤Amin<6.5，且Amax－Amin≤0.5；或Amax－Amin≤0.5，且Amin≥B，该待鉴定水稻品种的品质为良；
Amax－Amin>0.5，且Amin≥6.0，该待鉴定水稻品种的品质为一般；
Amax－Amin>0.5，且Amin<6.0；或Amax－Amin≤0.5，且Amin<6.0，且Amin<B，该待鉴定水稻品种的品质为差。
3.根据权利要求2所述的一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，所述极端高温天气为大田温度连续四天以上最高气温在37.5℃以上。
4.根据权利要求1所述的一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，所述步骤(1)中分期播种为每隔6天播种一期。
5.根据权利要求1所述的一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，所述待鉴定的水稻品种为籼型水稻品种，所述耐高温优质对照品种为丰两优4号。
6.根据权利要求1所述的一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，所述步骤(3)中碱消值的测定方法，包括以下步骤：
(a)取6粒成熟饱满的整精米置于5cm×5cm×2cm的方盒内，加入10mL质量百分比为1.7％的氢氧化钾溶液，用玻璃棒将方盒内的米粒排布均匀后加盖；
(b)将方盒置于30±2℃下恒温保温23h；
(c)逐粒观察米粒胚乳分解情况，按下表进行碱消值分级记录，获得碱消值：
级别 分解度 清晰度 1 米粒无变化 米心白色 2 米粒膨胀 米心白色，有粉末状环 3 米粒膨胀，环不完全或狭窄 米心白色，环棉絮状或云雾状 4 米粒膨大，环完整而宽 米心棉白色，环雾状 5 米粒开裂，环完整而宽 米心棉白色，环云清晰 6 米粒部分分散溶解，与环融合在一起 米心云白色，环消失 7 米粒完全分散 米心与环均消失
(d)取若干次重复的米粒级别的平均值，为该稻米的碱消值。
7.根据权利要求1所述的一种利用碱消值鉴定高温期优质水稻品种的方法，其特征在于，所述优质水稻品种指透明度高且蒸煮食味品质优的品种。
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从夕汉等: "抽穗期高温与干旱对不同籼型水稻品种产量和品质的影响", 《河南农业大学学报》, vol. 48, no. 6, 31 December 2014 (2014-12-31), pages 667 - 673 *
张桂莲等: "高温胁迫对水稻花器官和产量构成要素及稻米品质的影响", 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 *
张桂莲等: "高温胁迫对水稻花器官和产量构成要素及稻米品质的影响", 《湖南农业大学学报(自然科学版)》, vol. 33, no. 2, 30 April 2007 (2007-04-30), pages 132 - 136 *

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