综述:揭示香稻全球研究动态:文献计量学洞察与未来方向

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Discover Plants

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  这篇综述通过文献计量学方法系统分析了1976-2022年间842篇香稻(aromatic rice)研究文献,揭示了该领域年均10.14%的增长率,指出2-乙酰基-1-吡咯啉(2-AP)是香稻特征性香气的主要成分,并强调印度农业研究委员会(ICAR)和中国华南农业大学是核心研究机构。研究提出未来需结合分子标记辅助选择(MAS)、数量性状位点(QTL)定位和杂交育种技术,以平衡香气品质与产量、抗逆性的协同提升。

  

引言

香稻因其独特的烹饪特性在全球稻米市场中占据重要地位。通过数世纪的栽培与选择,数千个适应当地环境的稻米品种被培育出来,其中具有优良口感与香气的品种被称为香稻。这类稻米在生米和熟米状态下均具有特征性香气,且蒸煮后米粒长度可增加约一倍而宽度不变。香稻通常用于特殊菜肴而非日常主食,其香气源于多种化合物的特定比例组合,其中2-乙酰基-1-吡咯啉(2-AP)是最关键的香气成分。

研究方法

研究基于Web of Science数据库的842篇文献(1976-2022年),采用文献计量学方法结合VOSviewer和R语言工具,分析了年度发文趋势、核心期刊、国家/机构合作网络及关键词演化。数据涵盖食品科学与技术(19%)、植物科学(15%)和农学(12%)等多学科领域。

核心发现

研究增长与地域分布

香稻研究年均增长率达10.14%,印度以494篇文献(22%)成为最大贡献国,其次为中国、泰国和美国。印度农业研究委员会(ICAR)以317篇文献位居机构榜首,中国华南农业大学的汤晓荣以64篇文献成为最高产作者。

香气化学与遗传基础

2-AP被确认为香稻主要香气物质,其合成受BADH2基因调控。研究通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)鉴定出93种挥发性化合物,其中13种烃类、16种醛类和8种吡嗪类化合物共同构成香气特征。分子遗传学研究发现,香气相关基因多位于第4、8号染色体,与抗逆性存在连锁关系。

农艺与育种挑战

传统香稻品种普遍存在低产、易倒伏和肥效响应差等问题。研究提出通过QTL定位将高产基因(如第1、3号染色体标记)与香气性状聚合,并利用基因编辑技术(如TALEN敲除OsBADH2)创制新种质。泰国通过导入Sub1和Qbph12基因,成功培育出耐淹且抗褐飞虱的茉莉香稻品系。

未来方向

  1. 1.

    杂交品种开发:需加强高产杂交香稻育种,平衡香气与产量。

  2. 2.

    栽培优化:探索边际土地种植和豆科-香稻轮作系统,缓解土壤压力。

  3. 3.

    市场适配:结合消费者偏好(如Basmati的细长粒型与Jasmine的柔软质地)制定区域化育种策略。

结论

香稻研究正从单一香气分析转向多性状协同改良。整合基因组学、逆境生理与精准农艺技术,将是实现香稻产业可持续发展的关键路径。

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