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我國紅米資源的開發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景

發(fā)布日期:2020-09-28??瀏覽次數(shù):2716
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核心提示:我國有近五分之三的人口以稻米作為主食,目前人們對稻米的消費(fèi)觀念已逐步轉(zhuǎn)變,除了色、香、味,稻米的營養(yǎng)價(jià)值也越來越受到人們的重視。紅米作為一種特色稻,較普通稻米營養(yǎng)更豐富,富含維生素、花青素及生物堿等生物活性物質(zhì)及硒、鋅等多種礦質(zhì)元素,食藥一體,具有較高的開發(fā)利用價(jià)值,市場前景廣闊。筆者概述了我國紅米
  我國有近五分之三的人口以稻米作為主食,目前人們對稻米的消費(fèi)觀念已逐步轉(zhuǎn)變,除了色、香、味,稻米的營養(yǎng)價(jià)值也越來越受到人們的重視。紅米作為一種特色稻,較普通稻米營養(yǎng)更豐富,富含維生素、花青素及生物堿等生物活性物質(zhì)及硒、鋅等多種礦質(zhì)元素,食藥一體,具有較高的開發(fā)利用價(jià)值,市場前景廣闊。筆者概述了我國紅米資源的開發(fā)現(xiàn)狀并對其市場前景進(jìn)行了展望,以期為紅米新品種的選育及開發(fā)利用提供借鑒。

1 紅米種質(zhì)資源的分布及育種進(jìn)展

1.1 資源分布  

    有色稻主要盛產(chǎn)于中國、印度、馬來西亞、菲律賓等亞洲國家。我國作為水稻的發(fā)源地之一,種質(zhì)資源十分豐富,其中白米資源種類居世界首位,紅米資源次之。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國共有紅米種質(zhì)資源8 963份,占所有地方農(nóng)家品種34 663份的25. 86%,主要包括秈、粳、糯、粘4種資源類型[1]。國內(nèi)紅米品種的分布大多集中在云南、貴州、廣西、湖南、江西等省份,其中生產(chǎn)規(guī)模較大的地方品牌有貴州劍河紅米[2]、云南元陽梯田紅米、福建浦城紅米、湖南新化水車紅米、四川鹽源紅米等[3]。比較有名的品種有云南紅云當(dāng)、江西井岡紅米、陜西平利三粒寸、象州紅香粳、寶雞紅稻子,江西柳條紅等[4]。

1.2 育種進(jìn)展

    目前種植的紅米多為地方品種,農(nóng)藝性狀通常表現(xiàn)出高桿、株型松散、易倒伏等特點(diǎn),極大地限制了紅米的規(guī)?;a(chǎn)。為了選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強(qiáng)的紅米品種,育種家們充分利用常規(guī)稻矮桿、株型緊湊、莖稈粗壯等優(yōu)點(diǎn),與紅稻開展雜交育種,目前已選育出多個(gè)優(yōu)質(zhì)紅稻品種,如董彥君等[5]以日本紅粳品種阿波赤米為母本,秀水110為父本進(jìn)行雜交,再與秀水128復(fù)交選育出上師紅粳2號(hào),該品種具有產(chǎn)量高、穩(wěn)定性好、抗逆性強(qiáng)、口感好等特點(diǎn);周漢欽等[6]以五豐占為母本,農(nóng)家紅米品種為父本,雜交后經(jīng)多代選育得到軟紅米品種,該品種單產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、抗病性強(qiáng);陳建偉等[7]將優(yōu)質(zhì)軟米中二軟與肇慶紅米雜交,選育出軟性紅米粵紅寶,該品種高產(chǎn)、中抗稻瘟病、米質(zhì)好且Fe、Zn含量高;除此之外,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)滇型雜交水稻研究中心還選育出產(chǎn)量高、適應(yīng)能力強(qiáng)的滇雜701[8];向花香等[9]選育了感溫型常規(guī)稻柳紅占211等。除了傳統(tǒng)雜交育種,一些育種單位還采用誘變育種的方式選育新品種,如湖北省農(nóng)科院用放射性核素60Co對農(nóng)家品種紅毛粘進(jìn)行輻射之后選育出秈型新品種羅田女兒紅[10];李源祥等[11]通過衛(wèi)星將“GER-3”送到太空進(jìn)行誘變,之后對其突變體進(jìn)行定向選育,最后育成穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的我國首個(gè)太空紅米新品種贛晚秈33號(hào)。

2 遺傳研究現(xiàn)狀

2.1 色素基因

   Nagao等[12]以自然突變體為研究材料,定位至調(diào)控紅米種皮色素的互補(bǔ)基因Rc和Rd,只有Rc存在時(shí)種皮呈褐色且伴隨不規(guī)則斑點(diǎn),只有Rd存在時(shí)則為白色,2對基因同時(shí)存在時(shí)種皮表現(xiàn)為暗紅色;Hsiec等[13]對水稻品種7 102和7 105的自然突變體進(jìn)行基因定位,得出控制紅米種皮色素的基因Rc位于7號(hào)染色體上,Rd位于1號(hào)染色體上的結(jié)論;石幫志等[14]利用紅稻品種天紅與多個(gè)白米品種雜交,經(jīng)遺傳分析發(fā)現(xiàn)紅米性狀是受1對主基因控制的顯性遺傳;吳建等[15]發(fā)現(xiàn)在2個(gè)不同環(huán)境下均檢測到的QTL位點(diǎn)q AN-10a遺傳穩(wěn)定性較好,貢獻(xiàn)率較大,因此視其為主效基因;王麗華等[16]對紅米品種紅寶石衍生群體進(jìn)行定位,發(fā)現(xiàn)控制紅色性狀的QTL位于7號(hào)染色體上,表現(xiàn)為單基因顯性遺傳,與趙輝等[17]研究結(jié)論一致;廖金花等[18]用21個(gè)親本多態(tài)性分子標(biāo)記檢測紅米和白米的近等基因池,發(fā)現(xiàn)分子標(biāo)記RM212在2個(gè)近等基因池中均具有多態(tài)性,由于該分子標(biāo)記位于1號(hào)染色體,因此認(rèn)為紅米色素基因位于1號(hào)染色體上,與RM212連鎖。可見,色稻的米色遺傳較為復(fù)雜,不同研究人員定位的控制紅米色素的QTLs具有一定的差異,除基因外,稻米顏色的形成還與溫度、光照、籽粒礦物質(zhì)含量等因素有關(guān)。

2.2 雜種優(yōu)勢及配合力

    楊海亮等[19]用7個(gè)不育系(其中A7為紅米不育系)和8個(gè)恢復(fù)系(其中R7、R8為紅米恢復(fù)系)配制了56個(gè)組合材料,研究株高、有效穗等9個(gè)農(nóng)藝性狀和精米率、蛋白質(zhì)含量等10個(gè)品質(zhì)性狀及花色苷、鋅、硒3個(gè)功能性狀的雜種優(yōu)勢和配合力表現(xiàn)發(fā)現(xiàn),9個(gè)農(nóng)藝性狀普遍存在較強(qiáng)的超親優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢,大部分農(nóng)藝性狀的一般配合力和特殊配合力達(dá)顯著或極顯著水平;10個(gè)品質(zhì)性狀普遍存在較強(qiáng)的超親優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢,大部分性狀的一般配合力和特殊配合力均達(dá)顯著或極顯著水平;雜種優(yōu)勢分析中硒含量超親優(yōu)勢最強(qiáng),總花色苷含量最弱;3個(gè)功能性狀的競爭優(yōu)勢均為正值,一般配合力方差和特殊配合力方差均達(dá)到顯著或者極顯著水平。廖金花[18]用SSR標(biāo)記定位常規(guī)紅稻品種紅寶石B的恢復(fù)基因時(shí)發(fā)現(xiàn),RM182與主效恢復(fù)基因緊密連鎖,兩者之間的遺傳距離為7.4 cM,該標(biāo)記位于7號(hào)染色體上;對紅寶石A進(jìn)行雜種優(yōu)勢分析,發(fā)現(xiàn)其配合力和雜種優(yōu)勢較強(qiáng),具有生產(chǎn)利用價(jià)值。

2.3 分子標(biāo)記的開發(fā)及應(yīng)用

    張亭亭等[20]在控制紅米顏色的等位基因Rc和rc及Rd和rd關(guān)鍵性位點(diǎn)上建立了分子標(biāo)記:Rc( + 5150) 和Rd( + 276)。通過檢測認(rèn)為Rc( + 5150)可區(qū)分Rc / rc的基因型,Rd( + 276)可區(qū)分Rd /rd 的基因型,這一發(fā)現(xiàn)為紅米分子標(biāo)記輔助育種及相關(guān)研究的開展提供了借鑒;劉盼等[21]以紅米品種培雜191作為研究材料,對其紅色素的調(diào)控基因進(jìn)行定位并測序,與白米稻的該基因序列進(jìn)行比對后設(shè)計(jì)出可以準(zhǔn)確鑒定水稻紅色種皮性狀并能區(qū)分雜合基因型和純合基因型的3對特異性分子標(biāo)記;王萌等[22]在前人研究的基礎(chǔ)上,利用分子標(biāo)記對巨胚白米稻和常規(guī)紅稻的雜交后代進(jìn)行選育,將育成的巨胚新紅米品系命名為上師大10號(hào),與巨胚白米稻親本相比,該品系具有產(chǎn)量高、成熟期早等特點(diǎn)。

3 紅米開發(fā)利用價(jià)值

3.1 紅米的營養(yǎng)成分

    紅米富含淀粉類物質(zhì)和植物蛋白及中、微量元素、氨基酸、纖維素、維生素、生物堿等,所含的植物蛋白質(zhì)是一種優(yōu)質(zhì)蛋白,有利于人體消化吸收,能夠增強(qiáng)人體抵抗力。微量元素的含量比普通白米高0.5~3倍[23],F(xiàn)e元素含量明顯高于白米和紫米[24],因此紅米又有補(bǔ)血米、長壽米的美譽(yù)。長期食用有預(yù)防貧血、改善睡眠,提高機(jī)體免疫力及延年益壽的作用。

3.2 紅米的食用價(jià)值

    紅米直鏈淀粉含量較低,膠稠度一般較高,飯粒有彈性,口適性較好。其營養(yǎng)成分對人體有著至關(guān)重要的作用,如所含硒元素具有預(yù)防癌癥、延緩衰老、護(hù)肝造血等功能;鋅對少年兒童的智力發(fā)育至關(guān)重要;鈣有利于促進(jìn)少年兒童生長發(fā)育、預(yù)防及治療老年人骨質(zhì)疏松;豐富的膳食纖維有助于腸道功能的改善,調(diào)節(jié)腸道菌群,促進(jìn)人體吸收。狀通常情況下,人們往往會(huì)通過服用保健品來改善以上癥狀,但效果甚微,稻米作為一種日常主食,易消化,營養(yǎng)元素也容易被人體吸收。因此,通過食用稻米的方式來補(bǔ)充營養(yǎng)元素安全有效。紅米營養(yǎng)成分豐富,食療價(jià)值高,長期食用可保持人體營養(yǎng)均衡,促進(jìn)身體健康[23]。

3.3 紅米的藥用價(jià)值

    李時(shí)珍的《本草綱目》記載:紅米溫和無毒,有消食活血,健脾養(yǎng)胃的功效。紅米中所含的微量元素作為人體的電荷載體,有傳遞神經(jīng)脈沖信息、構(gòu)成酶的催化中心和骨骼結(jié)構(gòu)元的作用;紅米中高密度脂蛋白膽固醇及SOD含量明顯高于白米,可增強(qiáng)人體抗氧化能力,防治動(dòng)脈粥樣硬化及氧自由基引起的疾病[25];β-胡蘿卜素對增強(qiáng)人體細(xì)胞活性,預(yù)防和抗感冒有一定的功效,可增強(qiáng)機(jī)體免疫及抗過敏能力;其他生物活性物質(zhì),如黃酮、強(qiáng)心苷等有抗炎、改變機(jī)體中酶的活性、改善微循環(huán)、增加冠狀動(dòng)脈血流量等作用[26]。

3.4 紅米色素的作用

紅米色素存在于紅米的種皮或穎殼中,主要成分為花青-3-葡萄糖苷和矢車菊-3-鼠李葡糖苷,易溶于乙醇、甘油等有機(jī)溶劑,難溶于乙醚、氯仿等非極性溶劑,穩(wěn)定性好,著色力強(qiáng)。紅米中含有的花青素屬羥基供體,是一種天然抗氧化劑,能有效清除人體內(nèi)部自由基[27],并具有降血脂、改善貧血、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)人體免疫力等功能。作為獲得國家批準(zhǔn)使用的一種天然色素[28],紅米色素可用作葡萄酒、紅酒及飲料的添加劑,同時(shí)在醫(yī)藥及化妝品行業(yè)中也有所應(yīng)用。

4 紅米生產(chǎn)加工現(xiàn)狀

我國獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候條件孕育了許多非常有特色的地方紅米品種,如盤州紅米、井岡紅米、元陽梯田紅米、象州紅米等,許多品種已獲得地理標(biāo)志保護(hù),在一定區(qū)域范圍內(nèi)有穩(wěn)定且規(guī)模較大的種植面積。紅米剝殼后的糙米口感一般比較粗糙,適口性不佳,羅田綠葉農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司采取半破壁的加工方式對羅田女兒紅進(jìn)行加工,利于蒸煮的同時(shí)保留了紅米原有的營養(yǎng)成分[29];傅茂潤等[30]采用超微粉碎技術(shù)將紅米加工成米粉,與普通紅米粉進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)超微技術(shù)可最大程度地保持紅米的營養(yǎng)價(jià)值,同時(shí)可改善紅米粉的粉體性質(zhì)和加工特性。目前市面上銷售的很多紅米都進(jìn)行過拋光處理,雖然拋光在一定程度上改善了紅米的口感,但紅米色素層會(huì)遭到破壞,營養(yǎng)價(jià)值也將大打折扣。因此,完善紅米的加工工藝,提高紅米適口性的同時(shí)保持營養(yǎng)元素不流失是目前發(fā)展紅米產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。

近年來紅米市場需求不斷增大,但紅米產(chǎn)量相對較低,因此價(jià)格普遍高于普通白米1倍以上。隨著生產(chǎn)加工水平的不斷提高,紅米的價(jià)值也得到了不斷的開發(fā)和利用,如將紅米和白米按照15:85或10:90的比例均勻混合形成配方米,可提高現(xiàn)有成品米的食用品質(zhì);用紅米釀造的紅米酒度數(shù)低,口感柔和,香味濃郁,老少皆宜;用紅米、紅豆和紅棗熬制的紅米八寶粥營養(yǎng)價(jià)值豐富,受到了廣大消費(fèi)者的青睞;紅米米糠中含有大量營養(yǎng)元素及膳食纖維,可制成飲料或其他食品的功能性添加劑,有助于清理腸胃,改善腸道健康[31];除此之外,紅米還可以制成粉絲、爆米花等零食,市場前景廣闊。

5 展望

    隨著科技的進(jìn)步,我國的紅米產(chǎn)業(yè)雖然得到了發(fā)展,但仍然存在新品種選育進(jìn)程緩慢、加工工藝相對落后、紅米利用價(jià)值未最大化等問題。筆者認(rèn)為現(xiàn)階段應(yīng)從以下幾個(gè)方面做好相關(guān)工作,首先,應(yīng)重視紅米種質(zhì)資源的收集和保護(hù),我國紅米種質(zhì)資源豐富,大多為常規(guī)稻品種,少數(shù)為雜交稻,很多品種因?yàn)楫a(chǎn)量低或適口性差等原因?yàn)l臨絕跡,因此,收集和保護(hù)各類紅米品種,構(gòu)建核心種質(zhì)庫,對品種選育及后續(xù)的研究至關(guān)重要。其次是在傳統(tǒng)雜交育種的基礎(chǔ)上,可通過組織培養(yǎng)、誘變育種等加快紅米新品種的選育進(jìn)程;加強(qiáng)遺傳研究,對控制紅米各數(shù)量性狀及質(zhì)量性狀的基因進(jìn)行定位研究的同時(shí),可將其他優(yōu)質(zhì)稻的巨胚、甜味、色素、香味、糯性等基因通過遺傳轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)入到現(xiàn)有紅米品種中實(shí)現(xiàn)品種改良及新品種的選育。除此之外,還應(yīng)完善現(xiàn)有紅米加工工藝,改進(jìn)加工設(shè)備,探索新加工流程,使紅米本身的價(jià)值得到最大程度地開發(fā)和利用。

 

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 趙則勝. 中國特種稻[M]. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社, 1995.

[2] 楊國慶. 供貴州省劍河紅米[EB/OL]. http://www.nbyj.gov.cn/ ShowGQXX548_ghxx.aspx, 2001-8-28.

[3] 梅中青, 湯芬芬. 優(yōu)質(zhì)紅米粳型赤皮稻改良品種-赤峰1號(hào)的選育與栽培技術(shù)[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊, 2006(5): 20-21.

[4] 王子平. 中國紅米資源的研究與利用進(jìn)展[J]. 湖南業(yè)科學(xué), 2008(4): 32-34.

[5] 董彥君, 林冬枝. 粳型紅米水稻新品種上師紅粳2號(hào)的選育與栽培技術(shù)[J]. 品種與技術(shù), 2018,24(3): 122-123.

[6] 周漢欽, 潘大建, 范芝蘭, 等. 特種稻新品種軟紅米的選育及利用[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009(10): 23-25.

[7] 陳建偉, 吳東輝, 劉傳光, 等. 秈型軟性紅米水稻新品種粵紅寶的選育及其高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 品種與技術(shù), 2014, 20(4): 84-85.

[8] 周國華, 李錚友, 李本遜, 等. 優(yōu)質(zhì)滇型紅米雜交粳稻新組合滇雜701的選育[J]. 雜交水稻, 2013,28(5): 22-24.

[9] 向花香, 覃瑞德, 莫武平, 等. 優(yōu)質(zhì)特種紅米稻柳紅占211選育與高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 中國種業(yè), 2014 (1):62-63.

[10] 徐得澤, 鄭興飛, 蔡海亞, 等. 優(yōu)質(zhì)紅米品種羅田女兒紅的選育與應(yīng)用[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018,57(24): 26-27, 38.

[11] 李源祥, 王任初, 華育堅(jiān), 等. 優(yōu)質(zhì)紅米晚秈稻“贛晚秈33 號(hào)”的選育研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2003, 15(2):1-6.

[12] NAGAO S, TAKAHASHI M. Trial construction of twelve linkage groups in Japanese rice[J]. Genetical Studies on Rice Plant, 1963,53(1): 72- 130.  

[14] 石幫志, 阮仁超, 孫燦慧, 等. 水稻紅米性狀的遺傳及利用研究. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2000,28(6): 3-5.

[15] 吳  建. 水稻紅色種皮基因的初步定位[D]. 貴陽:貴州大學(xué), 2017:15-38.

[16] 王麗華, 李杰勤, 葉小英, 等. 紅米色素著生位置及其基因定位[J]. 種子, 2010,29(2): 17-21.

[17] 趙  輝, 張萬霞, 柳哲勝等. 緊穗野生稻(O.eichingeriA.Peter)控制紅色果皮基因的定位[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào), 2009, 10(2): 201-204.

[18] 廖金花. 特種稻米色遺傳分析及其雜種優(yōu)勢的利用[D]. 雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2003:24-30.

[19] 楊海亮. 特種紅米雜交稻主要性狀雜種優(yōu)勢及配合力遺傳分析[D]. 雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011:16-48.

[20] 張亭亭, 竇蘭蘭, 王英存, 等. 控制水稻紅米性狀相關(guān)基因分子標(biāo)記的開發(fā)[J]. 上海師范大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 5(44): 485-489.

[21] 劉  盼. 水稻紅色種皮的遺傳分析與功能性分子標(biāo)記的設(shè)計(jì)[D]. 廈門:廈門大學(xué), 2014:28-48.

[22] 王  萌, 李建粵. 分子標(biāo)記輔助選育紅米巨胚水稻[J]. 上海師范大學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 5(46):647-653.

[23] 劉守坎, 陳孝賞. 紅米的營養(yǎng)價(jià)值及其開發(fā)利用[J]. 上海農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008(5):41.                                                

[24] 余仁培, 陳德明. 我國鹽漬土資源及其開發(fā)利用[J]. 土壤通報(bào), 1990,30(4): 158-159.

[25] 王  平, 孫  慧, 張?zhí)m杰, 等. 黑米、黑豆、黑芝麻中幾種微量元素含量的測定[J]. 鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2000, 3(1): 5-98.

[26] 王麗華, 葉小英, 李杰勤, 等. 黑米、紅米的營養(yǎng)保健功效及其色素遺傳機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 種子, 2006 (5): 50-54.

[27] KANEDA I F, KUBO H. Sakurai, Antioxidative Compounds in theExtracts of Black Rice Brans[J]. Journal of Health Science, 2006,52(5): 495-511.

[28] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB2760-2011 [S]. 北京: 中國醫(yī)藥科技出版社, 2011: 25.

[29] 鄭興飛, 董華林, 高艷瓊, 等. 我國紅米資源研究進(jìn)展與開發(fā)前景[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊, 2019(6): 4-6.

[30] 傅茂潤, 趙  雙, 曲清莉, 等. 超微粉碎對紅米理化性質(zhì)和加工特性的影響[J]. 食品發(fā)酵工業(yè), 2013, 39(4): 96-100.

[31] 楊華文. 紅米品種培育及綜合利用途徑研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 42(30): 10499-10500, 10527.

 

 

作者:嚴(yán)  菊(1988—),女,農(nóng)藝師,碩士,從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

來源:《農(nóng)技服務(wù)》2020年2期85-88頁

責(zé)任編輯:劉忠麗


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