高抗性淀粉水稻新品种优糖稻2号的选育及其特征特性

杨瑞芳 朴钟泽 万常照 李钢夑 龚长春 白建江*

（1上海市农业科学院作物育种栽培研究所，上海201403；2韩国农村振兴厅农业技术院，水原市441-857；第一作者：yangruifang1982＠163.com；*通讯作者：baijianjiang2010＠163.com）

抗性淀粉（Resistant Starch，RS）是指在健康个体的小肠中不能被吸收的淀粉或淀粉降解产物，但在人的大肠中可以被生理性细菌发酵，产生短链脂肪酸和气体[1-2]。抗性淀粉有着重要的生理功能，能够降低餐后血糖和胰岛素应答，提高机体对胰岛素的敏感性，预防便秘和结肠癌的发生，降低血清中胆固醇和甘油三酯含量，降低和控制体质量，促进矿物质吸收等[3-6]。与低抗性淀粉饮食者相比，高抗性淀粉饮食者具有较少的胰岛素反应，这对糖尿病患者控制餐后血糖值有很大作用，尤其对于非胰岛素依赖型病人，摄食高抗性淀粉食物可延缓餐后血糖上升，有效控制糖尿病病情[7-8]。

三大粮食作物中，稻米中淀粉含量最高，水稻胚乳中的淀粉含量达70%～80%，是人类最重要的碳水化合物和能量来源之一[9]。米饭及其制品主要在胃和小肠中被淀粉酶酶解的方式消化，最终产物为葡萄糖，因此稻米被认为是高血糖指数（Glycemic index，GI）的食物。值得注意的是，日常食用的稻米中RS含量很低，热米饭RS含量低于 1.0%，冷米饭 RS含量也仅为 1.0%～2.1%，市售优质大米的含量更低，一般低于0.5%，所以增加稻米的抗性淀粉含量对人类的健康有十分重要的意义[10]。

降糖稻1号是国内首个籽粒内抗性淀粉高于普通大米20倍以上的功能性粳稻新品种，并定位了控制抗性淀粉合成的主效基因sbe3-rs[11-12]，现已获得发明专利。优糖稻2号是以降糖稻1号为母本与秀水123杂交、利用系谱法选育而成的比降糖稻1号更加优质高产的新品种。优糖稻2号对有效预防人类糖尿病意义重大，而且对功能稻分子育种及其产业化的实用价值高，也对农民增收、企业增效、减轻患者病情及其经济压力有重要意义。

1 材料与方法

1.1 亲本来源

降糖稻1号是利用化学诱变剂处理早熟粳稻品种花晴稻受精8 h的幼穗，并利用传统育种技术和花药培养技术相结合，通过田间多代观察和室内鉴定发掘的遗传稳定的高抗性淀粉突变体，其抗性淀粉含量高达13.0%左右，是普通水稻品种的20倍以上。通过临床实验已经证实，降糖稻1号具有控制糖尿病人餐后血糖、改善血脂、饱腹耐饥饿和防治肠道疾病等功效。秀水123是浙江嘉兴市农业科学研究院选育的粳型常规水稻品种。

1.2 选育过程和方法

2011年冬季在海南用11JD64（降糖稻1号）为母本与浙江嘉兴农科院培育的品种秀水123杂交，去除假杂交种、杂株；2012年夏季上海种植F1代，秋季混收后在室内加工成糙米，再根据高抗性淀粉籽粒外观特点挑选垩白度高的籽粒（籽粒垩白度50%以上）；2012年冬季在海南种植F2代，挑选籽粒垩白粒率60%以上单株；2013年夏季按株系种植F3代，挑选优良单株并用本所开发的分子标记鉴定对应高垩白粒率单株抗性淀粉基因型；2013冬季海南对抗性淀粉基因型纯合F4单株加代，加速遗传稳定；2014年夏季上海种植综合性状好的优良F5株系，并选择优良单株收获；2014年冬季选择的优良单株F6海南加代，加速遗传稳定；2015年夏上海F7从综合农艺性状稳定的优良株系继续选择单株，并进行抗性淀粉含量检测。2015年冬海南繁种，获得足够多的种子量；2016年夏季参加本院单晚粳品比试验；2016年冬季海南继续纯化，扩大繁殖；2017年在上海农科院庄行综合试验站基地、光明长江农场、金山、松江、奉贤等地展示示范，并测定抗性淀粉含量；2018年在上海继续进行多点试验，定名为优糖稻2号。2019年通过上海市农作物品种审定委员会审定（审定编号：沪审稻2019015）。

2 产量表现

2016年优糖稻2号在上海农科院庄行综合试验站基地进行品种比较试验，平均单产410.6 kg/667 m2，比对照降糖稻1号增产41.0%。2017年优糖稻2号参加上海市农业科学院组织的特殊用途水稻品种区域试验（上海农科院庄行综合试验站基地、光明长江农场、金山、松江、奉贤），平均单产 438.6 kg/667 m2；2018 年续试，平均单产 428.3 kg/667 m2。

3 主要特征特性

优糖稻2号抗性淀粉含量为13.1%，比秀水123（抗性淀粉含量0.52%）提高了20倍以上。田间生长整齐，种性稳定，全生育期 147 d，株高 88.5 cm，穗长 16.2 cm，每穗实粒数120.3粒，分蘖力中等，成穗率、结实率高，整齐度、熟期转色、抗倒性较好，病害发生轻。

前期，研究团队曾在复旦大学附属华东医院对降糖稻1号进行了血糖指数测试实验。结果表明，降糖稻米的米饭血糖指数为48.54，属于低血糖指数食物。优糖稻2号抗性淀粉含量与降糖稻1号差异不显著，但产量比降糖稻1号增产40.0%以上。优糖稻2号可作为功能保健食品，亦可作为开发功能食品的优质专用原料。

4 栽培技术要点

4.1 适时适量播种，培育壮苗

直播田用种量 5.0～6.0 kg/667 m2。移栽育秧时间在5月中旬比较适宜。秧龄25～30 d，种植规格13.2 cm×19.8 cm，每丛插 3～5 根苗。

4.2 合理施肥

总纯氮量控制在18～20 kg/667 m2，适当增施磷钾肥，提高植株抗逆性，掌握“前重、中稳、后补”的原则，重施基、苗肥，稳施“当家肥”，后补孕穗肥和粒肥。随着氮肥的增加，籽粒蛋白质含量和抗性淀粉含量随之增加，所以应适当增加粒肥（氮素）比例。

4.3 结合预测预报，注意病、虫、草防治

要注意做好整个生长期间的虫害控制，尤其是稻纵卷叶螟以及稻飞虱等迁飞性害虫的适时防治，另外在稻瘟病重发年份要注意在孕穗期和齐穗期对稻瘟病的适时防治。生长前中期主要防治纹枯病。

4.4 加强水浆管理，切忌断水过早

幼苗期注意促进根的生长，可采取短期脱水处理；进入分蘖期后，浅水勤灌，促进分蘖；灌浆中后期对水分要求较高，后期切忌断水过早，应做到干湿灌溉到成熟，以利养根保叶，防止早衰。