日本寒冷地带北海道大米蛋白质和直链淀粉含量的年度与地区间差异及其影响因素

日本北海道大米的蛋白质和直链淀粉含量越低,其味就越好。1991—2006年(北海道15个种植地区)间的蛋白质含量范围是7.2%~8.6%(7.2%~8.2%),直链淀粉含量的范围为18.3%~22.2%(19.8%~21.2%),蛋白质和直链淀粉含量年度间的差异分别是种植地区间差异的1.4和2.8倍。这是由于水稻的种植期间及其各生长阶段的平均气温和产量等,生育特性的年度间差异,是种植地区间差异的1.6~4.4倍。在这16年期间,抽穗期越早,障碍危险期(出穗前24天开始的30天期间)的温度高引起的。不结实率越低,千粒重越重,稻谷产量越高,蛋白质含量则越低。成熟气温(出穗后40天期间的日均累计气温)与蛋白质含量之间有二次回归方程的关系,成熟气温843℃时蛋白质含量最低。在分蘖期间风速大、水稻生育初期的土壤氮素可吸态化速度小引起的初期生育不良的湿地土壤和地区,蛋白质含量与成熟气温的二次回归关系不明显;相反千粒重越重,蛋白质含量越高。在种植地区之间,蛋白质含量与这些发育特性之间没有明显的不相关,稻田泥炭土比率越低,在分蘖期间风速越小,蛋白质含量则越低。另外,在不同年度和种植地区之间,抽穗越早、成熟气温越高,直链淀粉含量则越低。在种植地区之间,离海距离越近,纬度(北纬)越低,成熟气温越低,直链淀粉的含量则越低。

日本の寒地,北海道のうるち米における精米蛋白質含有率とアミロース含有率の年次間地域間差異とその発生要因(日文)

北海道米の精米蛋白質含有率とアミロース含有率(各々蛋白,アミロース)はともに低いほど良食味であるが,1991~2006年(15栽培地域)間で、蛋白は7.2%~8.6%(7.2%~8.2%)、アミロースで18.3%~22.2%(19.8%~21.2%)と差異が大きく、また年次間差異は地域間の各1.4、2.8倍と大きかった。これは、水稲の栽培期間や生育ステージ別の平均気温および収量などの生育特性で、年次間差異が地域間に比べ1.6~4.4倍と大きいためであった。蛋白は、年次間で出穂が早く、障害危険期(出穂前24日以降30日間)が高温で不稔歩合が低く、千粒重が重く玄米収量が多いほど低かった。また、登熟気温(出穂後40日間の日平均積算値)と843℃で最低となる二次回帰の関係があった。なお、分げつ期(6月)の風速が大きく水稲生育初期の土壌窒素可吸態化速度が小さい初期生育不良の湿田土壌・地域では、これらの関係は不明瞭で、逆に千粒重は重いほど高蛋白であった。一方、地域間では、これら生育特性との関係が明確ではなく、泥炭土比率が低く、分げつ期の風速が小さいほど蛋白が低かった。アミロースは年次間と地域間ともに、出穂が早く登熟気温が高いほど低かった。また、地域間で海からの距離が短く緯度(北緯)が低く、登熟期の日較差気温が低いほど低アミロースであった。

日本寒冷地带北海道优良食味粳稻育种研究

长久以来,北海道产大米的食味口碑一直不高,也未出现像“越光”一样全日本知名的优良食味品种,因此,自1980年开始历时28年,北海道立(现称道总研)农业试验场致力于粳稻优良食味品种快速研究项目的实施。为实现快速研发的目标,通过世代促进栽培法和花药培养法成功缩短了育种年限;采用扩大育种规模的方式,并利用优良食味、耐寒性等内外部有效基因培育兼具优良食味及早熟耐寒性的品种;初期世代开始主要通过分析大米的蛋白质含量、尤其是直链淀粉含量,中间世代则通过少量蒸饭的方式进行食味品鉴,选育出优良食味种系。在食味遗传基因的改良方面,先是集聚北海道优良食味的遗传基因培育出品种“雪光”,再经由北海道品种引进“越光”的优良食味遗传基因,之后以日本东北优良食味遗传基因品种“秋田小町”作为直接杂交母本,分别成功培育出品种“闪光397”和“星之梦”,其直链淀粉含量与以往多肥多产品种的22%相比降低了2%。在此基础之上,引进美国品种“国宝玫瑰”优良食味遗传基因的品种“七星”成功问世,其直链淀粉含量又降低了1%;以变异低直链淀粉种系“北海287号”为母本,成功培育出“梦美”,其直链淀粉含量15%~16%,粘度和软度俱佳,食味亦可与“越光”媲美。

日本の寒地,北海道におけるうるち米良食味育種(日文)

北海道には、従来「コシヒカリ」のような全国銘柄の良食味品種はなく、産米の食味評価が低かった。そこで、北海道立(現、道総研)農業試験場の水稲育種では、1980年から28年間の良食味品種早期開発プロジェクトを行った。そこでは、早期開発のために世代促進栽培や葯培養により育種年限を短縮した。また、良食味や耐冷性の内外有用遺伝子を活用し、良食味と早熟性や耐冷性を同時に有する品種開発のため、育種規模を拡大した。効率よい良食味系統選抜のため、初期世代から精米蛋白質含有率および特にアミロース含有率により、中期世代で少量炊飯により選抜を実施した。食味の遺伝的改良では、最初に北海道品種の良食味遺伝子を集積し「ゆきひかり」を、次に北海道品種を通して「コシヒカリ」の良食味遺伝子を、さらに直接交配母本とし東北品種「あきたこまち」の良食味遺伝子を導入し、各々「きらら397」と「ほしのゆめ」を育成した。アミロース含有率はそれまでの多肥多収品種の22%から2%低下した。さらに、米国品種「国宝ローズ」の良食味遺伝子を導入した「ななつぼし」を育成し、アミロ-ス含有率が1%低下した。その後、培養変異低アミロース系統「北海287号」を母本とし、アミロース含有率が15%~16%で「粘り」と「柔らかさ」に優れ、「コシヒカリ」に並ぶ食味を有する「ゆめぴりか」を育成した。

日本寒冷地带北海道注重粳稻米粒外观品质的育种研究历程

长期以来,北海道为了使米粒的外观品质不逊色于日本东北以南地区的水平,主要通过米粒外观品质的目测选拔,来减少乳白粒、腹白粒等未熟粒比率,进而提高整粒比率和糙米、大米等的白度。其结果是,在1903年以后培育出的新老品种中,随着培育年度的更新,大体上整粒越来越多,未熟粒、受害粒和着色粒逐渐减少。特别是1961年培育的“尤卡尔”,整粒比率比同时代和以前的品种显著提高,从系谱来看其优良特性被后来培育的很多优质优良食味大米品种所继承。1984年以后培育的主要品种与东北以南的品牌米品种相比,整粒比率稍低,未熟粒比例略高。关于糙米和大米的白度,1971年之前培育的品种由于腹白粒等多,白度提高,和培育年份没有一定的关系。1971年以后越是新品种,越是大米蛋白质含量低,糙米和大米的白度就越高。目前北海道的主要品种与东北以南的品牌米品种相比,糙米白度稍差,但大米白度、糙米透明度和大米透明度没有明显差异。并且,只是整粒时的糙米白度也没有差异。综上所述,现在北海道主要品种的米粒外观品质,除了与东北以南的品牌米品种相比未熟粒稍多、整粒略少之外,已没有明显的区别。

日本の寒地,北海道のうるち米における白未熟粒発生を抑制する栽培法(日文)

白未熟粒の多発生は,整粒歩合を低下させ検查等級を下げるため,抑制する必要がある。白未熟粒,その中でも乳白粒と基部未熟粒の発生率に品種間差異があった。白未熟粒は,止葉切除による光合成の減少,增肥とそれによるm2当たり籾数の增加,疎植および育苗時の高温で生じる早期異常出穂による穂揃い不良,および刈り取り時期の遅延により增加した。倒伏により青未熟粒?白未熟粒は多くなった。初期生育が良好な場合,分げつ期からの深水灌漑は過剰分げつ発生を抑制し,粒重と玄米収量を增加させ,玄米品質も向上させた。登熟期の土壌の過乾燥により,腹白粒発生による品質低下や千粒重減少による減収を生じた。これら白未熟粒の発生は,出穂期から出穂揃い期10日後までの茎葉から籾への非構造性炭水化物(NSC)の1籾当たり転流量および粗玄米収量から同転流量を減じた1籾当たりNSC增加量が多いほど,少なかった。白未熟粒の多発生回避には,施肥量,栽植密度,育苗ハウスの温度管理,移植時期,登熟期の土壌水分および刈り取り時期を適正化し,初期生育を促進し,過剰分げつを深水で抑制する必要があった。以上の栽培法改善と,1990年代後半以降からの共同乾燥調製貯蔵施設での色彩選別機を使った1等米調製により,北海道の1等米比率は全国平均を上回るようになった。

日本寒冷地带北海道抑制粳稻生成白未熟粒的栽培法

白未熟粒的多发会使整粒率下降,降低检查等级,因此急需抑制其发生。白未熟粒中,乳白粒和基部未熟粒的发生率存在品种间差异。切除止叶减少光合作用,增肥导致每平方米稻谷数量的增加,疏植和育苗时高温引起早期异常抽穗所致的齐穗不良,以及收割时期的延迟等会造成白未熟粒的增多。此外倒伏还会导致青未熟粒、白未熟粒增多。在初期生长良好的情况下,从分蘖期开始的深水灌溉抑制了过剩的分蘖产生,增加了粒重和糙米产量,使糙米品质得以提高。由于成熟期的土壤过于干燥,因腹白粒产生引起的品质降低和千粒重减少会导致减产。从抽穗期到齐穗期10天后的茎叶到稻谷的每粒稻谷非结构性碳水化合物(NSC)流转量,以及粗糙米产量减去同一流转量的每粒稻谷NSC增加量越多,这些白未熟粒的产生就越少。为避免白未熟粒的多发,必须使施肥量、种植密度、育苗温室的温度管理、移植时期、成熟期的土壤水分和收割时期合理化,促进初期生长,用深水抑制过剩的分蘖。通过改善以上的栽培方法,以及1990年代中期后在共同干燥调制储藏设施中使用色选机选别糙米,北海道的一等米比例超过了日本全国的平均水平。

日本の寒地,北海道におけるうるち米粒外観品質の育種(日文)

北海道では旧来,米粒外観品質を東北以南に遜色ない程度まで向上させるため,乳白,腹白などの未熟粒が少なく整粒歩合や玄米と精米の白度が高くなるように,主に達観により選抜を行ってきた。その結果,1903年以降に育成された新旧品種では,整粒は育成年次が新しいほど概して多く,未熟粒,被害粒および着色粒は減少した。とくに,1961年育成の「ユーカラ」は,整粒歩合が同時代や以前の品種に比べ顕著に高く,系譜からみてその良質性はその後に育成された良質良食味米品種に受け継がれた。1984年以降に育成された主要品種は東北以南の銘柄米品種に比べ,整粒歩合がやや低く未熟粒歩合はやや高かった。玄米と精米の白度は,1971年より前の育成品種では腹白粒等の混入が多く,それが白度を上げるため育成年次と一定の関係が無かった。それ以降,両白度は新しい品種ほど高くなり,精米蛋白質含有率が低いほど高い傾向があった。現在の主要品種は東北以南の銘柄米品種に比べ,玄米白度はやや劣るが,精米白度,玄米透明度および精米透明度には明確な差異が無かった。さらに,整粒のみの玄米白度では,差異はなかった。以上から,現在の北海道主要品種の米粒外観品質は,東北以南銘柄米品種に比べ未熟粒がやや多く整粒がやや少ないことを除き,明確な違いはなくなった。

日本寒冷地带北海道粳稻米粒外观品质的年度及地域间差异及其发生原因

在北海道,作为米粒外观品质的整粒、未熟粒、受害粒、着色粒和死米的各比率以及糙米白度和大米白度都是年度间差异(1999—2006年的6~8年间)比地区间差异(15个地区)大,最大值最小值的差与标准偏差之比平均为1.5~6.4倍。这是由于障碍危险期(出穗前24日之后30天时间)的平均气温和成熟气温(出穗后40天时间的日平均累计气温),其年度间差异与地域差异相比大3.0~3.7倍,而不结实比率、千粒重和糙米产量的生长特性和大米蛋白质含量(蛋白)多1.4~3.3倍的原因。在年度之间,千粒重越重,整粒比率就越高,而整粒比率越高,由于丰产导致蛋白含量就越低。另外,障碍危险期的气温越高,不结实率越低,蛋白含量越低,且成熟气温越高,糙米白度、大米白度也就越高。受害粒和着色粒比率之间存在正相关关系,两种比率在成熟气温分别达到890、850℃之前,成熟气温越高,比率就越低。还有,未熟粒比率在成熟气温808℃时最低,出现二次曲线的相关关系,特别是成熟期间40天的后半部分影响比前半部分大。日照量不足也使未熟粒多发。在地区之间,虽然与年度间相比这些关系基本上还不太明确,但是死米比率在灰色低地土比率较低而泥炭土比率较高的地区,有升高的趋势。现在,这些使米粒外观品质提高的栽培技术在逐渐被开发,并在生产者中被普及和指导。

日本の寒地,北海道におけるうるち米粒外観品質の年次間地域間差異とその発生要因(日文)

北海道では,米粒外観品質である整粒,未熟粒,被害粒,着色粒および死米の各歩合および玄米白度と精米白度のいずれも,年次間差異(1999—2006年の6~8年間)は地域間差異(15地域)より大きく,最大値最小値の差異と標準偏差の両比の平均で1.5~6.4倍であった。これは障害危険期(出穂前24日以降30日間)の平均気温および登熟気温(出穂後40日間の日平均積算気温)で,年次間差異は地域間差異に比べ3.0~3.7倍,不稔歩合,千粒重および玄米収量の生育特性や精米蛋白質含有率(蛋白)で,1.4~3.3倍と大いためであった。年次間で,整粒歩合は千粒重が重いほど高く,また整粒歩合が高いほど多収で蛋白が低かった。また,障害危険期気温が高く不稔歩合が低く蛋白が低く,さらに登熟気温が高いほど,玄米白度が高く精米白度が高くなった。被害粒と着色粒歩合の間には正の相関関係があり,両歩合は登熟気温がそれぞれ890,850℃になるまで高いほど低くなった。また,未熟粒歩合は登熟気温が808℃で最低となる二次曲線の関係がみられ,とくに登熟期間40日の前半よりも後半の影響度が大きかった。日射量不足も未熟粒を多発させた。地域間では,年次間に比べこれらの関係は概して明確でなかったが,死米歩合は灰色低地土比率が低く泥炭土比率が高い地域ほど高くなる傾向があった。現在,これら米粒外観品質を向上させる栽培技術が開発され,生産者に普及、指導されている。

“日本寒地北海道非糯米的食味和米粒外观品质提高”国际专栏介绍(中日版)

背景现在北海道大米的产量与新渴县争夺日本全国第一。但在北海道,稻作开始普及到现在的主要种植地区-北海道中央部是在距今130年前,比日本东北以南地区晚了很多。且北海道位于日本最北羰,是最冷凉(积温最低)的稻作地区,气象变动容易对稻谷的生长产生很大影响。