综述：Meta分析揭示再生季作物相比主作物谷物品质得到改善

《Frontiers in Plant Science》：Meta-analysis reveals that grain quality is improved in ratoon season crop compared with main crop

　　本综述通过Meta分析系统评估了再生稻（RC）与主作物（MC）的谷物品质差异，发现RC在碾磨特性（MRR、HRR）、外观（降低垩白度）及蒸煮品质（ASV、AC）方面显著优于MC，但凝胶稠度（GC）有所下降。研究揭示了纬度、降水、温度等环境因子及农艺措施对品质性状的调控作用，为区域化栽培优化和品质育种提供了理论依据。

　　

引言

再生稻栽培是指利用主作物收割后留下的稻桩进行二次生产的生产系统。除了提供额外产量外，研究表明再生稻栽培会影响谷物品质。然而，关于再生稻对谷物品质影响的研究结论存在不一致，因此需要通过Meta分析进行定量整合，以评估总体趋势。

材料与方法

本研究进行了两项比较：再生季作物（RC）与主作物（MC）的谷物品质比较，以及RC与抽穗期同步的晚季作物（LC）的谷物品质比较。通过系统检索多个数据库，最终纳入了59篇符合标准的研究进行Meta分析。评估的谷物品质参数包括碾磨特性（BRR、MRR、HRR）、外观特性（CRR、CD、LWR）、蒸煮和感官品质（ASV、GC、AC）以及营养价值（PC）。采用标准化均值差（SMD）作为效应量，并使用随机效应模型进行Meta分析。此外，还进行了亚组分析和Meta回归分析，以探讨留茬高度、水稻品种、种植区域、纬度、降水、温度、氮肥施用、种植密度和研究年份等因素对谷物品质的影响。

再生稻对谷物品质的影响

与MC相比，RC的碾磨品质显著改善。精米率（MRR）和整精米率（HRR）均显著增加，效应量（ES）分别为0.61和1.41。在外观品质方面，RC的垩白米率（CRR）和垩白度（CD）均显著降低，ES值分别为-1.68和-1.78，表明再生稻米的外观得到改善。在蒸煮和感官品质方面，RC的碱消值（ASV）和直链淀粉含量（AC）显著增加（ES分别为0.90和0.39），但凝胶稠度（GC）显著降低（ES = -0.59）。根据中国优质稻谷国家标准（GB/T 17891-2017）进行的整体品质评估显示，无论是籼稻还是粳稻，RC的整体品质等级均优于MC。

分类因素的亚组分析

亚组分析揭示了不同因素对品质性状异质性的贡献。留茬高度影响AC的变化，留茬高度低于20厘米时，AC显著增加。不同品种类型对品质的影响各异，杂交稻的CD降低最为明显，而籼稻的LWR和ASV略有增加。种植区域是影响品质的主要因素，碾磨特性（BRR、MRR）在长江中下游平原地区提升显著，而在华南平原丘陵地区则有所下降。HRR在中国大部分地区均有提升。CRR在中国所有研究区域均呈显著下降趋势。

连续因素的回归分析

Meta回归分析表明，纬度与BRR和ASV呈中度正相关，但与GC呈负相关。HRR与再生季降水减少呈正相关。所有三个碾磨性状（BRR、MRR、HRR）均与再生季平均温度降低呈正相关。蛋白质含量（PC）与氮肥施用量呈正相关。种植密度与ASV呈绝对负相关（R² = 100%），与GC呈明显正相关。随着研究年份的增加，所有碾磨性状均呈现积极的相关趋势。

RC与LC谷物品质的比较

与LC相比，RC的外观品质同样有所改善，CRR显著降低（ES = -1.20）。此外，BRR和PC也显著降低（ES分别为-1.11和-1.59）。其他品质性状在RC和LC之间无显著差异。亚组分析显示，再生稻对HRR的提升在华南地区尤为明显，但在华中地区则有所下降。CRR的降低主要发生在华南地区的再生季，并且这种效应因品种而异，在杂交稻中CRR下降，而在籼稻品种中未观察到明显差异。

讨论

再生稻对谷物品质的改善机制可能与籽粒灌浆期的温度有关。相较于MC，RC灌浆期累积温度较低，这可能有助于降低垩白度、提高整精米率和直链淀粉含量。遗传因素和品种差异也起着重要作用，粳稻品种通常表现出更好的再生能力，而杂交品种在再生季的干物质积累方面更具优势。农艺措施如氮肥施用、种植密度和留茬高度通过影响植株生长和籽粒灌浆过程，进而调控最终的品质性状。然而，现有研究存在地理分布不均和显著异质性等问题，未来需要更多关注多茬收获系统对谷物品质的长期影响，以及遗传、环境和管理的交互作用。

结论

本Meta分析表明，再生稻栽培能有效改善谷物品质，特别是在碾磨特性、外观和部分蒸煮品质方面。环境因子（如温度、降水、纬度）和农艺措施（如留茬高度、氮肥、密度）是影响品质性状的关键因素。这些发现为不同生态区域再生稻的品质优化栽培管理提供了科学依据，并为筛选和培育具有优质性状的再生稻品种指明了方向。未来应致力于 Genetics × Environment × Management 的协同优化，以实现再生稻优质生产的目标。