低谷蛋白半糯型粳稻品種(品系)的氨基酸組分含量及淀粉理化性質

姚姝 陳濤 趙春芳 周麗慧 趙凌 赫磊 路凱 梁文化 朱鎮,趙慶勇 王才林 張亞東

姚? 姝，陳? 濤，趙春芳，等. 低谷蛋白半糯型粳稻品種（品系）的氨基酸組分含量及淀粉理化性質［J］. 江蘇農業學報，2023，39（8）：1617-1626.

doi：10.3969/j.issn.1000-4440.2023.08.001

收稿日期：2023-02-06

基金項目：江蘇省農業科技自主創新基金項目[CX（22）3143]；現代農業產業技術體系建設專項資金資助項目（CARS-1）

作者簡介：姚? 姝（1982-），女，江蘇鎮江人，博士，副研究員，從事水稻遺傳育種研究。（E-mail）rice19820911@hotmail.com

通訊作者：王才林，（E-mail）clwang@jaas.ac.cn;張亞東，（E-mail）zhangyd@jaas.ac.cn

摘要：氨基酸含量是評價稻米營養品質的重要指標之一，提高稻米中的氨基酸含量，尤其是提高賴氨酸等必需氨基酸含量是提高稻米品質的重要目標。低谷蛋白半糯型粳稻品種是一種具有低直鏈淀粉含量、低谷蛋白含量特性的新型粳稻品種，適合腎病患者食用。為了明確低谷蛋白半糯型粳稻品種（品系）的氨基酸組分含量與淀粉理化特性，以低谷蛋白半糯型粳稻品種（品系）為材料，半糯型粳稻、普通粳稻品種為對照，在相同生態環境和栽培條件下種植3種不同類型的粳稻品種（品系）共16個，測定并分析稻米總氨基酸含量及各氨基酸組分含量，同時分析直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度等淀粉理化特征，并進一步分析氨基酸組分含量與淀粉理化指標的相關性。結果表明，3種類型粳稻品種（品系）間的總氨基酸、賴氨酸、蘇氨酸及谷氨酸含量存在顯著差異，低谷蛋白半糯型粳稻的總氨基酸、賴氨酸的平均含量顯著低于半糯型粳稻、普通粳稻，半糯型粳稻谷氨酸的平均含量顯著高于低谷蛋白半糯型粳稻、普通粳稻。低谷蛋白半糯型粳稻的崩解值顯著低于半糯型粳稻、普通粳稻，半糯型粳稻的膠稠度與峰值黏度顯著高于普通粳稻、低谷蛋白半糯型粳稻；賴氨酸、蘇氨酸含量與峰值黏度、食味值呈顯著或極顯著負相關，與硬度呈顯著或極顯著正相關。3種不同類型粳稻品種（品系）在賴氨酸含量、直鏈淀粉含量和崩解值上存在顯著差異，其中低谷蛋白半糯型粳稻品種（品系）的賴氨酸含量最低，半糯型粳稻品種具有較低的直鏈淀粉含量、消減值和回復值，同時具有較高的谷氨酸含量、膠稠度和崩解值。17種氨基酸中，賴氨酸含量對米飯食味品質的影響最大，與米飯的外觀、黏度和食味值呈極顯著負相關。

關鍵詞：低谷蛋白半糯型粳稻;氨基酸含量;淀粉理化特性;食味品質

中圖分類號：S511.2+201????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1000-4440（2023）08-1617-10

Amino acid component content and physicochemical properties of starch in low gluten semi-waxy japonica rice

YAO Shu CHEN Tao ZHAO Chun-fang ZHOU Li-hui ZHAO Ling HE Lei LU Kai LIANG Wen-hua ZHU Zhen ZHAO Qing-yong WANG Cai-lin ZHANG Ya-dong

（Institute of Food Crops， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/East China Branch of National Center of Technology Innovation for Saline-Alkali Tolerant Rice/Jiangsu High-quality Rice Research and Development Center， Nanjing 210014， China）

Abstract：Amino acid content is an important evaluation index of rice nutritional quality. Increasing the content of amino acids in rice， especial essential amino acids such as lysine， is an important goal to improve rice quality. Low glutelin semi-waxy japonica rice variety is a new type of rice variety with low amylose content and low glutelin content， which is suitable for kidney disease patients who need to control protein intake. The objective of this study was to clarify the amino acid composition content and starch physiochemical properties of low glutelin semi-waxy japonica rice varieties （lines）. The low glutelin semi-waxy japonica rice varieties （lines） were used as materials， and the semi-waxy japonica rice and common japonica rice varieties were used as control. A total of 16 japonica rice varieties including three different types were planted under the same ecological environment and cultivation conditions. The contents of total amino acids and amino acid components and physicochemical characteristics of starch such as amylose content， gelatinization temperature and gel consistency were analyzed， and the correlation between the content of amino acid components and physicochemical properties of starch was further analyzed. The results showed that there were significant differences in the contents of total amino acids， lysine， threonine and glutamic acid among the three types of japonica rice varieties （lines）. The average content of total amino acids and lysine in low glutelin semi-waxy japonica rice was significantly lower than that in semi-waxy japonica rice and common japonica rice， and the average content of glutamic acid in semi-waxy japonica rice was significantly higher than that in low glutelin semi-waxy japonica rice and common japonica rice. The breakdown value of low glutelin semi-waxy japonica rice was significantly lower than that of semi-waxy japonica rice and common japonica rice， and the gel consistency and peak viscosity of semi-waxy japonica rice were significantly higher than those of common japonica rice and low glutelin semi-waxy japonica rice. The results of correlation analysis showed that the contents of lysine and threonine were negatively correlated with peak viscosity and taste value significantly or extremely significantly， and were significantly or extremely significantly positively correlated with hardness. There were significant differences in lysine content， amylose content and breakdown value among the three different types of japonica rice varieties （lines）. Among them， the low glutelin semi-waxy japonica rice varieties （lines） had the lowest lysine content. Semi-waxy japonica rice varieties had lower amylose content， setback value and recovery value， higher glutamic acid content， gel consistency and breakdown value. Among the 17 amino acids， lysine content had the greatest influence on the taste quality of rice， and was significantly negatively correlated with the appearance， viscosity and taste value of rice（P<0.001）.

Key words：low gluten semi-waxy japonica rice;amino acid content;starch physiochemical properties;taste quality

水稻是人類最重要的糧食作物之一，與糧食安全休戚相關。隨著人民生活水平的提高和健康意識的增強，人們的膳食結構發生了翻天覆地的變化，更加注重飲食營養與健康，因此提高稻米營養品質已成為水稻育種的重要目標。氨基酸是蛋白質的基本組成單位，其含量和組成是評價稻米營養品質的重要指標。通常情況下，從稻米中檢測獲得的氨基酸組分有17種，主要包括8種必需氨基酸、2種半必需氨基酸及7種非必需氨基酸。研究發現，稻米氨基酸含量主要受遺傳因素影響，且不同品種間差異較大[1]。相關研究發現，中國稻米中賴氨酸含量為0.11%～0.61%，不同水稻品種（品系）間遺傳差異大。稻米氨基酸含量還與栽培措施和環境條件有很大關聯，影響氨基酸含量的環境因素主要有光照、溫度及水分等[2-3]。

近年來，隨著人們生活節奏的加快和飲食結構不合理，腎臟病、糖尿病、肥胖等疾病的發病率迅速上升。研究發現，普通大米中的蛋白質含量約為8%～10%，其中谷蛋白占比最高，可達80%，容易被人體消化吸收，因此糖尿病、腎病患者不宜以普通大米為主食，培育一種可以被糖尿病、腎病患者食用的優良食味水稻品種已經成為新的育種目標。低谷蛋白水稻品種是指一種水溶性蛋白質含量只有3.1%～4.0%水稻品種?；颊呤秤玫凸鹊鞍状竺缀?，人體吸收的可溶性蛋白質很少，體內轉換為葡萄糖的量也隨之減少，因此能有效預防和輔助治療一些糖尿病、腎病。本研究團隊前期利用低谷蛋白水稻資源LGC-1和半糯粳稻品種雜交、連續多代回交，培育了一種具有低直鏈淀粉、低谷蛋白含量特性的新型粳稻品種[4]。

目前，國內關于低谷蛋白水稻的研究多集中在分子標記輔助選育與高產栽培技術研究方面，關于低谷蛋白粳稻的功能特性及其淀粉理化特性尚缺乏深入研究，限制了其更廣泛的利用[5]。因此，本試驗擬開展低谷蛋白半糯型粳稻品種的稻米氨基酸組分含量和蒸煮食味品質的關系研究，尋求低谷蛋白含量、高氨基酸含量特別是高必需氨基酸含量的半糯型粳稻資源，以期為今后優質功能稻開發利用及如何促進人體營養健康提供理論指導。

本研究選用低谷蛋白半糯型粳稻、半糯型粳稻、普通粳稻3種類型的粳稻品種（品系）16個，分別比較各類型稻米總氨基酸含量及各氨基酸組分含量與直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度及淀粉黏滯性特征值（RVA）等淀粉理化特征的差異，同時分析各指標之間的相關性，以期對低谷蛋白水稻品種（品系）稻米品質有較為全面的認識，指導功能性專用水稻品種選育。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

本研究共采用16份供試材料（表1）和對照品種LGC-1，系統比較其氨基酸組分含量與淀粉理化指標的差異和相互關系。其中L03、L05、L07、L16、L19和L20是本研究組以低谷蛋白品種LGC-1為父本與優良食味粳稻品種南粳46進行雜交、多代回交，并通過分子標記定向選擇得到的低谷蛋白半糯型粳稻新品系。

1.2? 基因型鑒定

低直鏈淀粉含量基因Wxmp和低谷蛋白含量基因? ??LGC-1??? 的分子鑒定均采用陳濤等[4，6-7]設計的引物，以17份粳稻品種（品系）的DNA為模板，進行PCR擴增、電泳檢測。

1.3? 試驗設計

田間試驗于2020年在江蘇省農業科學院科研基地進行，將16份供試材料和對照品種LGC-1浸種催芽后于5月20日播種，6月15日移栽。各品種（品系）在田間采用隨機區組排列，重復3次，每個小區種植50株，單本栽插，栽插密度為18.0 cm×20.0 cm。試驗田肥力中等偏上且均勻，地勢平坦，整個水稻生育期田間管理措施同一般大田保持一致。

1.4? 測定項目及方法

水稻成熟后，每個小區隨機選取3個代表性樣點，每穴連續收取10株水稻，稻谷收獲后貯藏3個月，使其含水量控制在14%左右，用微型精米機將稻谷去皮脫殼加工成精米，再用FW-80型高速萬能粉碎機粉碎，并過100目篩，供品質分析用，每個樣品的所有指標均重復測定3次，取均值。

1.4.1? 總氨基酸含量及各氨基酸組分含量測定??? 總氨基酸含量的測定采用茚三酮比色法[8]，氨基酸組分含量的測定采用柱前衍生反相高效液相色譜法[9-10]。17種氨基酸組分包含8種必需氨基酸（色氨酸未檢測）、2種半必需氨基酸和7種非必需氨基酸。具體測定方法：稱取0.2 g樣本放于安瓿瓶中，加入含有1.5 ml 0.1%苯酚的6 mol/L鹽酸溶液2.0 ml，研磨成漿后移入衍生管中，充氮氣封口。然后將衍生管放入100 ℃恒溫干燥箱中水解20 h左右。取出衍生管，冷卻，取1 ml水解液，吹氮至干，加入1 ml 0.1 mol/L稀鹽酸溶解，過濾膜，于4 ℃儲存待衍生。用高效液相色譜法進行氨基酸分析，所用對照品試劑及溶劑均為色譜純，其他試劑為分析純，17種氨基酸對照品由中國水稻研究所提供，相關液相色譜分析結果見圖1。

氨基酸的衍生操作：（1）衍生反應物包括200 μl樣品上清液及200 μl氨基酸標樣溶液，置于1.5 ml衍生管底部；（2）每個衍生管中加入正亮氨酸內標溶液20 μl，渦旋混合；（3）加入配好的衍生劑三乙胺乙腈溶液200 μl，將100 μl異硫氰酸苯酯乙腈溶液渦旋混合10 s， 于25 ℃靜置1 h；（4）加入400 μl正己烷至離心管中，在室溫下混勻后靜置10 min；（5）吸取下層溶液，用0.45 μm針式過濾器過濾，待測。

色譜分析條件如下：采用Rigol L 3000高效液相色譜儀，Kromasil C18反相色譜柱（250.0 mm×4.6 mm，5 μm）。流動相A的制備：稱取7.6 g無水乙酸鈉，加925 ml水，充分溶解后用冰乙酸調節pH值至6.5，然后加入70 ml乙腈混勻，用0.45 μm濾膜過濾。流動相B的組分：80%乙腈水溶液。流動相C的組分：純水。設置進樣體積為10 μl，流速為1.0 ml/min，柱溫為37 ℃，樣品分析時間為45 min，檢測波長為254 nm。

1.4.2? 稻米品質指標的測定??? 將各供試水稻品種（品系）種子樣品脫殼并磨成精米，再將精米研磨成米粉，分析直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度等食味品質性狀指標。參照農業農村部《優質食用稻米》（NY20-1986）測定上述食味品質指標[11]。各水稻品種（品系）的品質指標均重復測定3次，結果取平均值。

采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產的Super3型快速黏度分析儀測定RVA特征值，用配套軟件TCW分析數據。

1.4.3? 米飯食味值的測定??? 采用日本佐竹公司生產的RCTA-11A型米飯食味計測定米飯的食味特性。具體步驟：準確稱取30 g整精米，洗滌30 s后加40 g水，隨后轉移至容積為50 ml的鋁罐中，加入40 ml蒸餾水，覆上濾紙，用膠皮圈密封，室溫浸泡20 min后用電飯鍋蒸煮大約30 min，攪拌并燜10 min，在冷卻箱里冷卻20 min，關閉冷卻箱。取出鋁罐，室溫靜置100 min，然后每份試材稱取8.0 g米飯放入配套的不銹鋼樣品圓環內，用壓飯器正反方向各壓10 s測定飯樣，隨后上機測定，獲得食味值。每個樣品進行4次重復測定。

1.5? 數據分析

用Excel 2016軟件進行數據處理及繪圖，用SPSS 16.0進行其他統計分析，相關性矩陣熱圖采用R（4.0.5）語言繪制。

2? 結果與分析

2.1? 分子鑒定結果

對16份供試材料和對照品種關東194進行低直鏈淀粉含量相關基因Wxmp的鑒定，擴增產物經1.5%瓊脂糖電泳后表現出2種不同帶型（圖2）。1號泳道關東194為Wxmp基因型對照，擴增條帶分別位于439 bp、292 bp處。2～10泳道擴增出和關東194一樣大小的帶型，即Wxmp型。與Wxmp型相比，非Wxmp型在292 bp處無條帶，在200 bp處有1個條帶。圖2顯示，10份樣品擴增出的條帶大小為439 bp、292 bp，說明供試的這10份樣品均為含有Wxmp等位基因的半糯型粳稻品種。此外，11～17泳道擴增出的條帶大小為439 bp、200 bp，表明對應水稻品種（品系）為普通粳稻，而非Wxmp型粳稻。

M：DL 2 000 bp marker；1：關東194；2：L03；3：L05；4：L07；5：L16；6：L19；7：L20；8：南粳9108；9：南粳5055；10：南粳46；11：LGC-1；12：淮稻5號；13：武育粳3號；14：武粳13；15：武香粳14；16：武運粳23；17：武運粳24。

對上述含有Wxmp基因的9個粳稻品種（品系）和對照品種LGC-1進行低谷蛋白含量基因??? LGC-1??? 的鑒定，PCR產物經1.5%瓊脂糖電泳后，可以擴增出2種不同的條帶（圖3）。所有供試材料均可擴增出509 bp大小的條帶，攜帶??? LGC-1??? 基因的單株同時可擴增出1條大小為881 bp的條帶。其中，6個低谷蛋白半糯型品系和LGC-1均擴增出881 bp條帶，說明供試6個低谷蛋白半糯型品系均為攜帶??? LGC-1??? 基因。

M：DL 2 000 bp Marker；1：LGC-1；2：L03；3：L05;4：L07;5：L16;6：L19;7：L20;8：關東194;9：南粳9108;10：南粳5055;11：南粳46。

16份供試材料和對照品種LGC-1的分子鑒定結果表明，L03、L05、L07、L16、L19和L20是同時含有Wxmp和? ??LGC-1??? 基因的品系；關東194、南粳9108、南粳5055、南粳46僅含有Wxmp基因，為半糯型粳稻品種；淮稻5號、武育粳3號、武粳13、武香粳14、武運粳23、武運粳24不含Wxmp、? ??LGC-1??? 基因，為普通粳稻品種[7，12]。

2.2? 不同類型粳稻品種（品系）總氨基酸含量及各氨基酸組分含量的差異

從表2、表3可以看出，低谷蛋白半糯型粳稻品系的總氨基酸、谷氨酸、組氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸和亮氨酸含量的變異范圍較小，變異系數分別為1.00、1.04、4.29、0.62、4.00、0和0.50。3種類型粳稻品種（品系）的總氨基酸、天門冬氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、谷氨酸、酪氨酸及賴氨酸的平均含量存在顯著差異，而其他氨基酸組分含量無顯著差異。低谷蛋白半糯型粳稻品系的總氨基酸、賴氨酸的平均含量顯著低于半糯型粳稻、普通粳稻，酪氨酸的平均含量顯著高于半糯型粳稻、普通粳稻；半糯型粳稻谷氨酸、賴氨酸的平均含量顯著高于低谷蛋白半糯型粳稻、普通粳稻，蘇氨酸、亮氨酸的平均含量低于低谷蛋白半糯型粳稻、普通粳稻。經綜合考慮，本研究選取3類粳稻品種（品系）的7種必需氨基酸含量作圖，詳見圖4。

2.3? 不同類型粳稻品種（品系）間淀粉理化特征及RVA特征值的差異

本研究通過測定直鏈淀粉含量（AC）、糊化溫度（GT）、膠稠度（GC）及淀粉黏滯性（RVA）特征值來分析不同類型粳稻品種（品系）的淀粉理化特征。結果表明，3種不同類型的粳稻品種（品系）的AC存在顯著差異，其中低谷蛋白半糯型粳稻的AC介于半糯型粳稻和普通粳稻之間，顯著高于半糯型粳稻，且顯著低于普通粳稻；低谷蛋白半糯型粳稻、普通粳稻的GC顯著低于半糯型粳稻；3種不同類型粳稻品種（品系）的GT無顯著差異（圖5）。RVA特征值分析結果表明，3種類型粳稻品種（品系）的崩解值間存在顯著差異，低谷蛋白半糯型粳稻的崩解值顯著低于半糯型粳稻、普通粳稻，低谷蛋白半糯型粳稻和半糯型粳稻的最終黏度、回復值無顯著差異，但顯著低于普通粳稻，半糯型粳稻的峰值黏度顯著高于普通粳稻、低谷蛋白半糯型粳稻（圖6）[12]。

2.4? 不同類型粳稻品種（品系）間食味品質的差異

用米飯食味計對所有供試材料的食味值指標進行了測定，由圖7可以看出，低谷蛋白半糯型粳稻在外觀、硬度、黏度、平衡度和食味值上與普通粳稻相比無顯著差異，其外觀、黏度、平衡度和食味值顯著低于半糯型粳稻，硬度顯著高于半糯型粳稻[12]。

2.5? 稻米氨基酸組分含量與淀粉理化指標的相關性

稻米氨基酸組分含量與淀粉理化指標的相關性分析結果表明，總氨基酸、賴氨酸含量與直鏈淀粉含量、糊化溫度在0.05、0.001水平呈顯著正相關，其中賴氨酸含量與直鏈淀粉含量的相關性達到了極顯著水平，而總氨基酸、亮氨酸、蘇氨酸含量與膠稠度呈顯著或極顯著負相關。此外，谷氨酸、絲氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、半胱氨酸及異亮氨酸含量與直鏈淀粉含量、糊化溫度呈不同程度的負相關（圖8）。

2.6? 稻米氨基酸組分含量與RVA特征值的相關性

通過分析稻米氨基酸組分含量與RVA特征值的相關性，發現氨基酸各組分含量與RAV特征值之間有一定相關性，但大部分氨基酸組分含量與RAV特征值之間的相關性均未達到顯著水平。具體來說，亮氨酸含量與回復值、峰值時間、消減值及最終黏度呈極顯著正相關（P<0.001），與崩解值、峰值黏度呈負相關（P>0.05）；甲硫氨酸含量與熱漿黏度、峰值黏度呈極顯著負相關（P<0.01），而組氨酸含量則與熱漿黏度、峰值黏度呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）正相關（圖9）。

2.7? 稻米氨基酸組分含量與食味品質指標的相關性

各稻米氨基酸組分含量與稻米食味品質指標的相關性分析結果表明，總氨基酸、賴氨酸含量與米飯

同列數據后標有不同小寫字母表示不同類型粳稻品種（品系）間差異顯著（P<0.05）。CV：變異系數。

同一種必需氨基酸不同類型粳稻圖柱上標有不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

圖柱上標有不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

外觀、黏度、平衡度及食味值呈極顯著負相關，酪氨酸含量與米飯外觀、黏度、平衡度及食味值呈顯著或極顯著正相關（圖10）。

同一種淀粉黏滯性特征值不同類型粳稻圖柱上標有不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

同一種指標不同類型粳稻圖柱上標有不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

顏色強弱代表相關系數大小，紅色表示正相關，藍色表示負相關，*、*? *、*? *? *分別表示在0.05、0.01、0.001水平顯著相關。GC：膠稠度；GT：糊化溫度；AC：直鏈淀粉含量；Taa：總氨基酸；Asp：天門冬氨酸；Glu：谷氨酸；Ser：絲氨酸；Gly：甘氨酸；His：組氨酸；Arg：精氨酸；Thr：蘇氨酸；Ala：丙氨酸；Pro：脯氨酸；Tyr：酪氨酸；Val：纈氨酸；Met：甲硫氨酸；Cys：半胱氨酸；Ile：異亮氨酸；Leu：亮氨酸；Phe：苯丙氨酸；Lys：賴氨酸。

顏色強弱代表相關系數大小，紅色表示正相關，藍色表示負相關，*、*? *、*? *? *分別表示在0.05、0.01、0.001水平顯著相關。CVS：回復值；Pt：峰值時間；SBV：消減值；FV：最終黏度；BDV：崩解值；TV：熱漿黏度；PKV：峰值黏度；Taa：總氨基酸；Asp：天門冬氨酸；Glu：谷氨酸；Ser：絲氨酸；Gly：甘氨酸；His：組氨酸；Arg：精氨酸；Thr：蘇氨酸；Ala：丙氨酸；Pro：脯氨酸；Tyr：酪氨酸；Val：纈氨酸；Met：甲硫氨酸；Cys：半胱氨酸；Ile：異亮氨酸；Leu：亮氨酸；Phe：苯丙氨酸；Lys：賴氨酸。

顏色強弱代表相關系數大小，紅色表示正相關，藍色表示負相關。*、*? *、*? *? *分別表示在0.05、0.01、0.001水平顯著相關。Taste value：食味值；Balance degree：平衡度；Viscosity：黏度；Hardness：硬度；Appearance：外觀；Taa：總氨基酸含量；Asp：天冬氨酸；Glu：谷氨酸；Ser：絲氨酸；Gly：甘氨酸；His：組氨酸；Arg：精氨酸；Thr：蘇氨酸；Ala：丙氨酸；Pro：脯氨酸；Tyr：酪氨酸；Val：纈氨酸；Met：甲硫氨酸；Cys：半胱氨酸；Ile：異亮氨酸；Leu：亮氨酸；Phe：苯丙氨酸；Lys：賴氨酸。

3? 討? 論

3.1? 不同類型粳稻品種（品系）的總氨基酸含量及各氨基酸組分含量差異

稻米中的氨基酸含量是衡量其營養品質的重要指標之一，氨基酸的組成與平衡決定了稻米營養價值。眾多研究者認為，不同水稻品種（品系）間的氨基酸含量差異顯著[13-14]。本研究通過對3種不同類型粳稻品種（品系）的總氨基酸含量及各氨基酸組分含量的比較發現，不同類型粳稻品種（品系）的總氨基酸含量不同，半糯型粳稻、普通粳稻間的總氨基酸的平均含量無顯著差異，但顯著高于低谷蛋白半糯型粳稻，其平均含量排序為半糯型粳稻>普通粳稻>低谷蛋白半糯型粳稻。在賴氨酸、蘇氨酸及谷氨酸的平均含量上，3種不同類型粳稻間存在顯著差異，半糯型粳稻的谷氨酸平均含量顯著高于低谷蛋白半糯型粳稻、普通粳稻，這與李維強[15]的研究結果一致。有研究發現，食味好的大米，游離的氨基酸總量大，谷氨酸含量高，這可能涉及一個簡單的谷草轉移酶代謝途徑，說明稻米食味與谷氨酸含量有復合的直接或間接關系[16]。與半糯型粳稻、普通粳稻相比，低谷蛋白半糯型粳稻的賴氨酸平均含量最低，谷氨酸平均含量與普通粳稻相當，顯著低于半糯型粳稻。這是因為稻米谷蛋白中的賴氨酸含量高于醇溶性蛋白質中的賴氨酸含量，在3種不同類型粳稻品種（品系）中，低谷蛋白半糯型粳稻品種（品系）本身的谷蛋白含量較低，因此其賴氨酸含量也較低[17]。有研究發現，蛋白質含量高的粳稻品種（品系）賴氨酸含量反而不高[18-21]。上述結果也可能與品種（品系）在改良進程中對環境適應能力及品種（品系）在不同時期對氮肥吸收利用率的差異有關， 其機制復雜，值得進一步關注和深入研究。

3.2? 稻米氨基酸組分含量與淀粉理化指標的關聯性

氨基酸是構成蛋白質的基本單位，與稻米品質息息相關。在稻米蛋白質含量與食味品質的關系方面，國內外學者已做過大量研究[22-25]，但關于氨基酸各組分含量與稻米食味品質關系的研究則鮮有報道[26]。本研究分析了稻米氨基酸各組分含量與直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度、RAV特征值的關系，結果表明，總氨基酸、賴氨酸含量與直鏈淀粉含量、糊化溫度呈顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）正相關，其中賴氨酸含量與直鏈淀粉含量的相關性達到了極顯著水平，而亮氨酸、蘇氨酸含量與膠稠度呈顯著或極顯著負相關。氨基酸各組分含量與RAV特征值之間有一定相關性，但大部分氨基酸組分含量與RAV特征值之間的相關性不顯著。亮氨酸含量與回復值、峰值時間、消減值及最終黏度呈極顯著正相關（P<0.001），甲硫氨酸含量與熱漿黏度、峰值黏度呈極顯著負相關（P<0.01）。事實上，有研究者認為賴氨酸、亮氨酸含量與直鏈淀粉含量、糊化溫度、回復值和消減值呈正相關，不利于稻米食味品質的改善[27]，該結論在本研究中也得到驗證。但也有學者認為，賴氨酸含量對稻米蒸煮食味品質有正相關效應，這可能與試驗選用的水稻品種（品系）、栽培措施、生態環境及碾磨加工等因素有關[28-30]。

3.3? 稻米氨基酸組分含量與米飯食味品質指標的關聯性

米飯食味是大米品質的重要組成部分，隨著人們生活水平的提高，人們對米飯的要求不再停留在果腹，而是更加關注大米的營養和食味品質。本研究分析了稻米各氨基酸組分含量與米飯食味品質相關指標的關聯性，結果表明：總氨基酸含量與米飯光澤（外觀）、平衡度、綜合口感（食味值）呈顯著負相關。其中賴氨酸含量與米飯的黏度、平衡度和食味值均呈極顯著負相關（P<0.001）。而酪氨酸、半胱氨酸含量與米飯外觀、黏度、平衡度及食味值呈正相關，其中與米飯食味值、平衡度的正相關性達到了極顯著水平。這與汪躍君等[31-32]的研究結果一致，研究結果還表明，若以賴氨酸含量作為稻米食味品質的改良的目標，研究者需盡量降低其含量來提升稻米的食味品質。如果以提高賴氨酸含量作為稻米營養品質改良目標，研究者需從提高稻米總蛋白質含量入手，通過適當的栽培措施，提高總蛋白質中的賴氨酸含量。

3.4? 低谷蛋白粳稻品種（品系）育種趨勢

近年來，隨著人口老化及人們物質生活的改善，患腎臟病和糖尿病的病人逐年攀升。腎病患者為了防止增加腎臟負擔，不能食用可溶性蛋白質含量超過4%的大米[33-34]。谷蛋白是稻米中含量最高、可供人體吸收的主要貯藏蛋白質，占稻米蛋白質總量的60%，具有很高的營養價值?，F有水稻品種（品系）中的谷蛋白含量大多較高。培育低谷蛋白水稻新品種（品系）以滿足腎病患者在蛋白質代謝方面的特殊要求，已經成為當今功能性水稻育種的一個研究熱點。目前，筆者所在研究室已利用分子標記技術將半糯基因Wxmp導入低谷蛋白粳稻品種（品系）中，培育了適合江蘇省不同生態區種植的低谷蛋白半糯型粳稻品種[4]。但是，由于以往的研究過多注重稻米蒸煮食味品質的改良，對提高稻米中蛋白質含量、氨基酸含量等營養成分的關注不夠，使得一些人體必需的營養物質在稻米中的含量明顯不足，未能達到人們提高健康生活水平的美好需求。平衡好稻米營養品質與蒸煮食味品質一直是水稻育種家追求的目標之一。在今后的研究中，可增強篩選必需氨基酸含量高且平衡、微量元素和維生素含量豐富且食味品質好的水稻新品種（品系），深入研究氨基酸含量的積累規律和調控機制，從籽粒發育角度進行稻米食味品質的影響機制探討，并結合科學、標準的栽培技術，進一步研究稻米總氨基酸含量及各氨基酸組分含量與蒸煮食味品質的關系，為進一步提高和維持優良食味稻米的營養水平以及水稻的可持續發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]? 石春海，朱? 軍. 稻米營養品質種子效應和母體效應的遺傳分析[J]. 遺傳學報，1995，22（5）：372-379.

[2]謝桂先，劉? 強，榮湘民，等. 稻米氨基酸含量的影響因素及其研究進展[J]. 湖南農業科學，2008（1）：32-34.

[3]楊建昌，李超卿，江? 貽. 稻米氨基酸含量和組分及其調控[J].作物學報，2022，48（5）：1037-1050.

[4]陳? 濤，趙慶勇，朱? 鎮，等. 利用分子標記輔助選擇培育優良食味、低谷蛋白香粳稻新品系[J]. 中國水稻科學，2023，37（1）：55-65.

[5]蘭? 艷，黃? 曌，胡明明，等. 施氮量對低谷蛋白水稻籽粒品質及蛋白質組分的影響[J]. 浙江農業學報，2019，31（2）：182-190.

[6]陳? 濤，駱名瑞，張亞東，等. 利用四引物擴增受阻突變體系PCR技術檢測水稻低直鏈淀粉含量基因Wx-mq[J]. 中國水稻科學，2013，27（5）：529-534.

[7]CHEN T，TIAN M X，ZHANG Y D， et al. Development of simple functional markers for low glutelin content gene 1（??? Lgc1??? ） in rice （Oryza sativa）[J]. Rice Science，2010，17（3）：173-178.

[8]孫曉雪，孫? 健，王敬國，等. 水稻賴氨酸和總黃酮含量的QTL定位及環境互作分析[J]. 核農學報，2017，31（9）：1684-1692.

[9]張宏杰，周建軍，李新生，等. 2，4-二硝基氟苯衍生法測定氨基酸方法的優化[J]. 氨基酸和生物資源，2000，22（4）：59-62.

[10]傅博強，唐治玉，王? 晶，等. 轉基因大米中氨基酸含量超高效液相色譜定量[J]. 中國糧油學報，2014，29（1）：110-115.

[11]中華人民共和國農業部. 優質食用稻米：NY20—1986[S]. 北京：中國標準出版社，1986.

[12]姚? 姝，趙春芳，陳? 濤，等. 低谷蛋白半糯型粳稻營養品質與蒸煮食味品質特征分析[J]. 中國水稻科學，2023，37（2）：178-188.

[13]韓龍植，南鐘浩，全東興，等. 特種稻種質創新與營養特性評價[J]. 植物遺傳資源學報，2003，4（3）：207-213.

[14]彭? 波，龐瑞華，孫艷芳，等. 豫南香稻種質資源稻米氨基酸含量的檢測與分析[J]. 西南農業學報，2019，32（7）：1524-1530.

[15]李維強.大米食味性影響因素探討[J]. 糧食加工，2012，37（3）：28-31.

[16]YUJI M， KOJI O， MICHKAZU H. Diferencesin amylose content， amylographic characteristics and storage proteins of grains on primary and secondary rachis branches in rice[J]. Crop Science，1995，64（3）：601-606.

[17]路? 凱，趙慶勇，周麗慧，等. 稻米蛋白質含量與食味品質的關系及其影響因素研究進展[J]. 江蘇農業學報，2020，36（5）：1305-1311.

[18]鄭向華，何? 琴，葉新福. 稻米營養品質及功能稻育種概述[J]. 現代農業科技，2005（12）：94-95.

[19]吳長明，孫傳清，陳? 亮，等. 稻米營養品質性狀的QTL及其與食味品質的關系研究[J]. 吉林農業科學，2002，27（4）：3-7.

[20]張? 順，李志堅，張躍飛，等. 不同品種精白米必需氨基酸、總氨基酸和蛋白質含量的相關分析[J]. 湖北農業科學，2020，59（2）：24-26.

[21]陸艷婷，張小明，葉勝海，等. 粳稻七種必需氨基酸含量近紅外漫反射光譜分析技術研究[J]. 核農學報，2007，21（5）：478-482.

[22]焦愛霞，楊昌仁，曹桂蘭，等. 水稻蛋白質含量的遺傳研究進展[J]. 中國農業科學，2008，41（1）：1-8.

[23]謝黎虹，羅? 炬， 唐紹清，等. 蛋白質影響水稻米飯食味品質的機理[J]. 中國水稻科學，2013，27（1）：91-96.

[24]孫? 濤，同拉嘎，趙書宇，等． 氮肥對水稻胚乳淀粉品質、相關酶活性及基因表達量的影響[J]． 中國水稻科學，2018，32（5）：475-484.

[25]石? 呂，張新月，孫惠艷，等. 不同類型水稻品種稻米蛋白質含量與蒸煮食味品質的關系及后期氮肥的效應[J]. 中國水稻科學，2019，33（6）：541-552.

[26]王德仁，盧婉芳，陳? 葦. 施氮對稻米蛋白質、氨基酸含量的影響[J]. 植物營養與肥料學報，2001，7（3）：353-356.

[27]羅舜菁，李&nbsp; 燕，楊? 榕，等. 氨基酸對大米淀粉糊化和流變性質的影響[J]. 食品科學，2017，38（15）：178-182.

[28]張小明，石春海，吳建國，等. 雜交稻米必需氨基酸含量與親本的關系[J]. 中國水稻科學，2003，17（1）：91-94.

[29]彭輝輝，劉? 強，榮湘民，等. 不同栽培法對晚稻氨基酸含量影響及其機理的研究[J]. 中國農學通報，2006（11）：112-117.

[30]謝桂先，劉? 強，榮湘民，等. 不同栽培法對食用稻子粒氨基酸含量的影響及其機理初探[J]. 植物營養與肥料學報，2007，13（5）：781-788.

[31]汪躍君. 不同基因型粳稻米理化基礎與食味品質的相關性研究[D]. 合肥：安徽農業大學，2018.

[32]顧丹丹，劉正輝，劉? 楊，等. 粳稻精米脂肪含量和組分對蒸煮品質的影響及其對氮素的響應[J]. 作物學報，2011，37（11）：2001-2010.

[33]WATANABE M， ICHINOSE K， SASANO K， et al. Effect of enzymatic treatment on sedimentation and flocculation abilities of solid particles in rice washing drainage and its relationship with protein profiles[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering，2011，112（1）：67-70.

[34]MARTIN M， FIZGERAALD M A. Proteins in rice grains influence cooking properties[J]. Journal of Cereal Science，2002，36（3）：285-294.

（責任編輯：徐? 艷）