蒋彦婕， 杨 杰， 王芳权， 许 扬， 李 霞， 陈智慧， 李文奇， 陶亚军， 范方军， 王 军

(江苏省农业科学院粮食作物研究所，江苏南京 210014)

稻米是世界上近一半人口的主食和能量来源。大约7 000年前，中国南方就开始种植水稻，从古至今，稻米一直是中华民族赖以生存的最主要食物。淀粉占稻米的比例在90%左右，米饭淀粉适合人体消化和吸收，但人体的血糖也容易升高。据国际糖尿病联盟(IDF)2019 年的统计数据，全球糖尿病患者数量不断上升，平均年增长率为5.1%，目前已有4.63亿糖尿病患者。中国糖尿病患者约为1.16亿，全球排名第一，糖耐量不良(IGT)人数则更高达3亿以上。

评价食物血糖生成快慢的指标是血糖生成指数(Glycemic Index，GI值)，用于衡量食物引起的餐后血糖反应。国际标准化组织ISO 26641—2010 中规定：≤55，为低GI食物；55<≤70，为中等GI食物；>70，为高GI食物。低GI食物在预防和缓解糖尿病方面具有重要作用。大米通常被认为是高GI值食品，经常食用大米(精米)，会增加患2型糖尿病的风险。虽然稻谷加工精度以及稻米蒸煮方式也会影响GI值，但是，不同水稻品种的GI值也不一样。因此，筛选并培育出低血糖生成指数的稻米品种是预防和缓解糖尿病最直接、最经济有效的方法，将具有巨大的市场前景和社会效益。

稻米的GI值与直链淀粉含量密切相关。目前，从自然水稻材料中筛选出并得到应用的低GI水稻品种很少，以印度的Swarna、Basmati、ISM改良种以及澳大利亚的Doongara为代表，其GI虽低，但直链淀粉含量较高，难以适合太湖流域及周边地区喜食粳米人群的口味。近年来，低GI稻米品种的选育研究主要集中在高抗性淀粉方面，一般来说，抗性淀粉含量越高，则GI值越低，例如优糖稻2号、已商品化的功米1号等。但是，这些低GI水稻由于米饭很硬，一般口感较差，市场接受程度低。遗传分析发现，GI是复杂的数量性状，除抗性淀粉主效位点之外，已定位到一些新的QTL。聚合低GI性状与具有消费者偏好的水稻品质基因，是选育营养健康而又适口性好的水稻品种的重要途径。目前，GI体外测定方法的不断完善也为低GI水稻育种提供了技术保障。

笔者所在研究团队以籼稻高产品种扬稻6号、低血糖生成指数品种Basmati、香味粳稻品种R405为亲本，进行杂交和复交后，经多代系谱选择，获得多份丰产性、抗倒性等综合农艺性状优良的新品系；通过模拟精米淀粉人体外消化试验，获得消化速度慢的品系若干份；再通过测定直链淀粉含量以及抗性淀粉含量，同时进行食味品质评价，筛选到生育期适中、丰产性好的偏粳型新品系南粳丝苗，该品系具有优质、低血糖生成指数(GI)等特性。多次检测结果表明，南粳丝苗的稻米主要品质指标达国标一级优质米标准，且适口性较好，血糖生成指数仅55，明显低于普通稻米，是一个适合糖尿病、高血糖、肥胖等特殊人群的低升糖指数稻米品种，具有较大的市场前景和社会效益。

1 选育过程

1.1 亲本选择

扬稻6号为江苏里下河地区农业科学研究所选育的著名籼型水稻品种，表现高产、优质、适应性广，适宜在江苏、安徽和湖北作一季中稻种植，曾是大面积应用的两系法杂交稻的主要恢复系。Basmati源自巴基斯坦，是比泰国香米更为著名的香稻品种，也是知名的低血糖生成指数品种。R405为江苏省农业科学院粮食作物研究所培育的具有自主知识产权的长粒型优质香味偏粳型品系，适口性也适合太湖流域及周边地区喜食粳米的消费人群。以上品种均为笔者所在育种团队亲本圃保存材料。

1.2 选育经过

2012年正季在南京以扬稻6 号为母本、Basmati为父本杂交获得F，2013年春在海南再以扬稻6号/Basmati的F为母本与R405复交，之后多代自交并进行农艺性状的系谱选择。通过体外测定血糖生成指数，得到若干目标株系。2018 年在南京溧水基地种植F，结合田间农艺性状，筛选确定其中1个株系83134，2019年参加品比试验，该株系分蘖力中等，茎秆粗壮、弹性好，熟相佳，并进行了稻米体外消化检测。2020 年，编号为03108的该品系参加品比试验和多点比较试验，表现熟相好、米粒透明度高、产量等综合性状较好，兼具亲本较高丰产性、上佳适口性及低血糖生成指数等特性，2021年命名为南粳丝苗(又名“建康1号”，图1)。

2 特征特性

2.1 籼粳型分类

利用卢宝荣和Liu等开发的36对籼粳分类InDel标记为引物，并以日本晴为粳稻对照，9311号为籼稻对照，对南粳丝苗进行DNA检测和籼粳分型研究，籼粳指数计算方法和籼粳分类参照卢宝荣等的标准。结果表明，除去2对反复验证均无扩增条带的引物外，剩余34对InDel标记中，南粳丝苗籼型基因频率为0.353，粳型基因频率为0.647，属于偏粳型水稻。

南粳丝苗与多个粳稻杂交种的平均结实率达到90%以上，而与多个籼稻杂交种的平均结实率仅为50%左右，表明南粳丝苗与籼稻亲和性差，与粳稻的亲和性好，进一步证实南粳丝苗偏粳型。

2.2 主要农艺性状与形态特征

在南京作一季稻种植，5月中旬播种，南粳丝苗全生育期在130 d～135 d，属中熟中粳。株高86.8 cm左右，株型紧凑，分蘖力中等，茎秆粗壮有弹性，苗期叶色较深，剑叶长、内卷、斜挺角度大。穗层整齐，穗型适中，穗长23.3 cm，着粒均匀，稃尖紫色。每 667 m有效穗20万左右，平均每穗颖花数134.7，结实率83.8%，千粒质量24.5 g(表1和图2)。

表1 南粳丝苗主要农艺性状

2.3 产量及抗病性表现

南粳丝苗适应性广泛，2019年多点评比试验，平均单产450.8 kg/667 m；2020 年江苏省内多点示范，平均单产500.1 kg/667 m；2021年江苏东海展示片测产，百亩方平均单产525 kg/667 m。

经多年多点试验示范的检验，南粳丝苗高抗水稻条纹叶枯病，对纹枯病、稻瘟病抗性也较好。

2.4 稻米理化品质以及食味品质

农业农村部稻米及制品质量检测中心测定数据，南粳丝苗糙米率79.3%，精米率70.1%，整精米率58.4%，粒长6.3 mm，长宽比3.1，垩白粒率0%，垩白度0，透明度2级，碱消值6.7级，胶稠度 68 mm，直链淀粉含量22.2%，蛋白质含量8.2%。精米外观透明，垩白度等主要指标达到国标一级米标准。蒸煮时以米水比1 ∶1.4，米饭松软，适口性好，尤其适合南方地区消费者的口味。

2.5 血糖生成指数

中国食品发酵工业研究院有限公司是澳大利亚GI基金会在中国唯一授权的国际认证机构，具备GI检测资质。公司下属的功能主食创制与慢病营养干预北京市重点实验室采用国际标准ISO 26642—2010进行人体试验，结果表明，南粳丝苗精白米产品GI值为55，属于低GI产品。

3 栽培应用技术要点

3.1 适时播种

南粳丝苗适宜种植地区为江苏淮河以北地区，淮河以南稻区适合麦茬直播和瓜后稻。机插育秧时间在5月下旬，秧龄18～23 d，每667 m栽 1.8万～2万穴，每穴3～4苗，株行距13 cm×25 cm或12 cm×30 cm。机直播宜在6月20日之前完成，每667 m播种5 kg左右。

3.2 高产的群体结构要求

每667 m目标产量550～600 kg稻谷的群体结构为：有效穗18万～20万/667 m，平均每穗颖花数140，总颖花数2 700万～3 000万/667 m，结实率85%左右，千粒质量24～25 g。

3.3 肥水管理

基肥和分蘖肥与穗肥的使用比例以6 ∶4较好，全生育期每667 m施纯氮18 kg左右，并注意N、P、K肥的配合使用。

浅水插秧，减少植伤；深水护秧，防止败苗；寸水返青，促进早发；中期适时、分次搁田，高峰苗控制在25万～28万，达到适群体、壮个体，提高有效成穗率；中后期干湿交替，抽穗扬花期以水为主，尤其是遇及高温天气，要及时满足水稻的“生态需水”，灌水以降低冠层温度，利于扬花授粉而提高结实率。灌浆期“前水不清(尽)、后水不进”，利于养根保叶，活熟到老。

3.4 病虫害防治

用杀菌剂浸种防治恶苗病、线虫病等种传病害；根据预测预报，用生物农药或杀虫剂防治稻蓟马、各种螟虫、飞虱等。分蘖期注意防治纹枯病，抽穗期注意防治穗颈瘟。

4 讨论

随着社会经济的高速发展和物质生活水平的提高，人们的饮食结构发生了较大的变化，高糖分食品的摄入量明显增加，亚健康人群的数量也随之急剧上升，其中，糖尿病、肥胖症等高血糖引起的疾病增加明显，发病率日益走高。饮食质量的调整是从源头上预防和控制此类疾病最经济也是最有效的手段。低GI食物在预防和缓解糖尿病、肥胖症等方面具有重要作用。普通大米是高GI值食品，因此，低GI特性稻米品种选育是面向人们健康生活需求的重要研究内容，也一直是水稻育种的一个难点和重大挑战，筛选并培育出低血糖生成指数稻米品种将具有巨大的市场前景和社会效益。

通过以低血糖生成指数为目标进行筛选和新品种培育，目前已选育出生育期适中、丰产性好的新品系南粳丝苗，其稻米主要品质指标达国标一级优质米标准；由于其淀粉含量远低于从自然水稻材料中筛选出的已有低GI水稻品种，所以适口性较好，尤其适宜太湖流域及周边地区喜食粳米人群；南粳丝苗血糖生成指数为55，明显低于普通稻米品种，是一个适合糖尿病、高血糖、肥胖等特殊人群的稻米品种，具有莫大的市场前景。笔者所在研究团队已与“江南米道”等企业合作，对该品种进行规模化开发。预期将为特殊稻米行业和人们的饮食健康作出应有的贡献。

作为特种健康稻米品种，南粳丝苗的产量潜力仍有待提高。下一步工作准备用南粳丝苗与食味优良、产量潜力更高的粳稻(超级稻)如苏垦118、南粳9108等再进行杂交，再通过一系列筛选和鉴定后，选育出产量水平更高的低GI水稻新品种。围绕低血糖生成指数这一育种目标，结合优良农艺性状与食味品质，将低GI水稻的丰产性潜力提高至 700～750 kg/667 m，使其不但品质优，而且丰产性和经济效益更高。另外，为保持低血糖生成指数水稻的优质和低GI特性，相应的施肥、水浆管理等栽培应用技术特别是灌浆期淀粉合成阶段的栽培管理技术需要强化研究。