王美芳 雷振生 吳政卿 楊會民 林作楫 楊 攀何 寧 徐福新 何盛蓮 李 巍
面包面條兼用型強筋小麥品種鄭麥366品質評價
王美芳 雷振生 吳政卿 楊會民 林作楫 楊 攀何 寧 徐福新 何盛蓮 李 巍
(河南省農業科學院小麥研究中心小麥國家工程實驗室農業部黃淮中部小麥生物學與遺傳育種重點實驗室河南省小麥生物學重點實驗室,鄭州 450002)
通過分析鄭麥366品質特性,為糧食生產、食品加工利用、品種選育等提供參考。研究結果表明,鄭麥366的HMW-GS和LMW-GS組成為1、7+8、5+10和Glu-A3a、Glu-B3d,不含1B/1R,表現蛋白質含量高,面筋強度大,面包烘焙品質優異;同時鄭麥366為Wx-B1基因缺失類型,具有較好的淀粉糊化特性;控制鄭麥366多酚氧化酶(PPO)活性的2個主效基因PPO-2Ab、PPO-2Da均為隱性,表現很低的PPO活性,面條品質優良。鄭麥366的品質在多個地區、多個年份表現穩定,為品質穩定的優質強筋小麥新品種。鄭麥366集優質、高產、抗病、矮稈、農藝性狀好于一體,在河南大面積種植的產量都在7 500 kg/hm2以上,百畝超高產攻關田的產量在9 750 kg/hm2以上,在周邊省份進行大面積示范推廣,表現突出。
鄭麥366 強筋 面包面條兼用
分析優質小麥市場供求狀況可知,國內市場對優質專用小麥的需求量將越來越大,面包、餅干、掛面、方便面的優質專用型小麥的發展前景廣闊,潛力很大;但現有品種品質指標不夠過硬,達到優質小麥標準的商品小麥仍缺乏。面條是我國城鄉居民的主食,也是生產規模最大的工業食品。為了搶占我國小麥市場,以面包為主食的澳大利亞、美國和加拿大等國自20世紀80年代開始致力于面條品質的研究,強調面包/面條兼用型品種的選育[1-2];我國小麥品質改良的重點是培育適合制作優質面包的強筋小麥品種,對面條小麥品質改良重視不夠,缺乏面包/面條兼用型品種。因而,一方面需要不斷培育出高產、優質、多抗、廣適的優質小麥新品種,另一方面還需要挖掘優質小麥品種的品質特性,為生產出達到優質小麥標準的商品小麥滿足國內市場需求和參與國際競爭提供品質保證。
鄭麥366為優質強筋、高產、抗病、半冬性、矮稈小麥新品種,由河南省農科院小麥研究中心豐優育種室育成[3]。本研究挖掘鄭麥366的品質特性以便為糧食生產、食品加工利用、品種選育等提供參考。
據農業部農產品質量監督檢驗測試中心(北京)對2004年度河南省高肥冬水組區試混合樣、2004及2005兩個年度國家黃淮南片區試混合樣進行品質測定,結果見表1。綜合評價兩個年度的品質測定結果表明,鄭麥366的各項品質指標均達到國標一級強筋麥標準,各項品質指標均較河南省當時大面積優質麥生產對照品種豫麥34為優。國家小麥改良中心鄭州分中心實驗室多年多點檢測,一般籽粒粗蛋白質質量分數(干基)為15.0%~15.5%、濕面筋質量分數為34.8%~36.2%、穩定時間12.0~18.6 min、最大抗延阻力500 E.U.左右,拉伸面積152~188 cm2,面包烘烤評分為91~94分,均達到和超過國標一級強筋麥標準。
分析2006~2008年度農業部發布的全國小麥質量報告中各個地點的鄭麥366品質結果可知,各個地點抽取的鄭麥366樣品均為面包烘焙品質優良的小麥,89%地點的鄭麥366品質達到國標強筋小麥品質標準及鄭商所優質強筋二等以上小麥品質標準。其中2008年度,12個地點的鄭麥366均為面包烘焙品質優良的強筋小麥,8個地點的品質達到國標強筋一等小麥品質標準,3個地點的品質達到國標強筋二等小麥品質標準;5個地點的品質達到鄭商所強筋一等小麥品質標準,6個地點的品質達到鄭商所強筋二等小麥品質標準;只有1個地點由于穗發芽(降落數值212 s)影響了達標。農業部近3年發布的全國小麥品質鑒評結果,鄭麥366為面包烘焙品質優良的強筋小麥,其小麥品質達到國標及鄭州商品交易所強筋小麥主要指標,其面包烘烤品質可與美麥DNS相媲美。

表1 鄭麥366區試混合樣品質分析結果

表2 2006~2008年度中國小麥質量報告鄭麥366品質結果
進一步分析鄭麥366年際間的品質結果表明(表2),鄭麥366的主要品質指標穩定,多數品質指標變幅不大,變異系數小;差異性分析也表明年際間差異不顯著,為年際間地點間品質穩定的優質強筋小麥品種。
小麥研究中心實驗室采用SDS-PAGE等的分析結果表明,鄭麥366的HMW-GS、LMW-GS組成分別為1、7+8、5+10、Glu-A3a、Glu-B3d。許多研究結果表明,高低分子質量麥谷蛋白亞基(HMW-,LMW-GS)是決定小麥面包和面條加工品質的重要因素。HMW-,LMW-GS組成均較好,是小麥品種蛋白質數量和質量均較好的重要內在原因[4]。劉麗等[4]的研究結果表明,蛋白亞基組合為N或1、7+8、5+10、Glu-A3d、Glu-B3d的面團品質優良,為優質亞基組合;低分子質量谷蛋白亞基Glu-B3d對面條品質也有正向作用。因此,無論是高分子質量還是低分子質量麥谷蛋白亞基組合均優良,是鄭麥366面筋強度高、面包和面條加工品質優良的重要遺傳基礎。
淀粉糊化特性是反映淀粉質量的一個重要指標,糊化特性無論是對日本式面條還是中國式面條品質均有重要作用,淀粉糊化峰值黏度對熟面條的外觀、質地(主要是黏彈性)和口感均有顯著的正向作用。具備較高的峰值黏度和稀懈值、較低的反彈值和最終黏度等特性的小麥粉能加工優質日本白鹽面條[5-7]。劉建軍等[8]研究表明,峰值黏度與稀懈值對中國干面條的正向作用較大,二者不僅影響面條外觀品質,而且影響面條質地和口感,優質面條要求峰值黏度≥2 900 cP。閻俊等[9]和張勇等[10]研究認為,峰值黏度是衡量淀粉糊化特性的最重要指標。萬映秀[11]等對淀粉糊化特性的研究結果表明,鄭麥366為Wx-B1基因缺失類型,直鏈淀粉含量較低;淀粉膨脹勢、峰值黏度、稀懈值最高,回升值最低,具有較好的糊化特性,是制作面條的理想原料。喬玉強等[12]的研究結果也表明,鄭366的黃色素含量、膨脹勢、峰值黏度、稀懈值最高,PPO活性、回升值最低;具有較好的糊化特性,是制作面條的理想材料(表3)。

表3 不同小麥品質性狀的平均值(M)及變異系數(CV)
小麥籽粒中多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性與面條等面制品顏色褐變密切相關,是影響面條等食品加工品質的重要指標之一。在面條等面制品加工和儲藏過程中經常出現顏色加深的現象即褐變。褐變不僅影響面制品外觀質量,而且還影響食品的營養價值,使食品品質變劣。降低籽粒PPO活性是小麥品質改良的重要目標[13-15]。肖永貴等[16]對我國各麥區314份冬小麥品種的PPO基因類型及其活性的研究表明,中國冬麥區品種(系)PPO活性相差很大,最大值57.3 A475/(min·g·103),最小值7.3 A475/(min·g·103)[黃淮麥區9.2 A475/(min·g·103)],變異系數0.43(黃淮麥區0.44),僅有3個品種比鄭麥366[9.4 A475/(min·g·103)]的PPO活性低。控制鄭麥366多酚氧化酶(PPO)活性的2個主效基因PPO-2Ab、PPO-2Da均為隱性,表現很低的PPO活性。
籽粒硬度是國內外小麥品質分類的主要依據之一,它與磨粉品質和食品加工品質關系密切。國外一般根據硬度將小麥分為硬質和軟質兩大類。硬質、高蛋白、強筋小麥適于制作面包和機制面條,而軟質、低蛋白、弱筋小麥適于制作餅干和糕點。硬度影響磨粉能耗、潤麥加水量、出粉率、小麥粉顆粒大小及破損淀粉粒數量,最終決定小麥磨粉及其他加工品質[17]。趙新等[18]的研究結果表明,小麥籽粒硬度對磨粉品質、淀粉品質、蛋白質品質和加工品質都有顯著的影響。隨著硬度指數值的增加,小麥粉的出粉率逐漸升高,小麥粉中蛋白質含量呈增加趨勢,淀粉含量呈下降趨勢,面包面條的加工品質逐漸得到改善,隨硬度指數值的增加面包品質改良效果更為明顯。趙新等[18]采用GB/T 21304—2007《小麥硬度測定硬度指數法》測定鄭麥366小麥籽粒硬度,鄭麥366的硬度指數為75.9%,較對照美麥高3.8%(表4),具有良好的加工品質。

表4 不同硬度小麥品種的硬度指數
鄭麥366的籽粒硬度和蛋白質含量高,面筋質量好,淀粉特性優異,多酚氧化酶(PPO)活性低,面包烘烤品質好,面條加工品質佳。雖然其品質會受到環境的影響,但具有內在的優質遺傳基因(含有1Dx5+1Dy10優質基因),能夠保證其品質基本穩定不會有很大變動,表現年際間、地點間品質穩定;為制作面包、面條均表現較好的優質強筋小麥品種。
鄭麥366在示范推廣過程中,采用良方良法配套栽培技術措施,表現出較好的抗逆性、抗病性和高產潛力,從測產結果看,鄭麥366萬畝示范的產量都在8 250 kg/hm2以上,千畝高產示范的產量在9 000 kg/hm2以上,百畝超高產攻關田的產量在9 750 kg/hm2以上;在相鄰省份如安徽、陜西、山東、河北、江蘇以及湖北等地進行示范推廣,其中在安徽省種子管理站安排的2008~2009年度品種展示中,鄭麥366的產量名列第一,為良種補貼品種,受到種子企業的青睞。
該品種與糧食企業合作,用于期貨交割和加工生產優質面包、面條專用粉,鄭麥366優質商品小麥全部達到國家優質強筋小麥標準,糧食加工企業競相加價收購;收購的鄭麥366優質商品小麥用于強筋麥的期貨交割,期貨交割價每公斤高于市場普通小麥0.5~0.6元,為企業創造了可觀的經濟效益。
因此,在當前國際金融危機導致農產品價格包括小麥價格大幅下降的形勢下,國外優質麥進口將成為市場競爭中需密切關注的問題,培育和發展我國自產優質麥是應對手段之一。另外,通過深入研究鄭麥366的分子生物學特性,再運用基因工程手段將該品種的優良基因轉移到相應的目標植物中,或者定向改良該品種中的不良特性,對作物育種也具有重大意義。
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Quality Evaluation of Strong-Gluten Wheat Cultivar Zhengmai 366 that Both Bread and Noodle Can Be Used
Wang Meifang Lei Zhensheng Wu Zhengqing Yang Huimin Lin Zuoji Yang Pan He Ning Xu Fuxin He Shenglian Li Wei
(Wheat Research Center,Henan Academy of Agricultural Sciences National Laboratory of Wheat Engineering Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Breeding in Central Huang-huai Region,Ministry of Agriculture Henan Key Laboratory of Wheat Biology,Zhengzhou 450002)
This paper aims to analyse the quality of Zhengmai 366,and to provide the theoretical evidence for food production,food processing and utilization,breeding,and so on.The results show that the components of HMW-GS and LMW-GSin Zhengmai 366 are 1,7+8,5+10 and Glu -A3a,Glu-B3d,respectively.There is null 1B/1R.It appears high protein content,strong gluten strength,excellent bread baking properties.Zhengmai 366 is the null Wx -B1 type and associated with good starch paste property.The two primary polyphenol oxidase(PPO)genes are PPO-2Ab,PPO-2Da associated with low PPO activity,therefore,the quality of noodles is good.Zhengmai 366 havs stable quality in many places in several years,so it is a new high-quality Strong-gluten wheat cultivar with stable quality.Superior quality,high yield,disease resistance,dwarf,good agronomic behavior appear simultaneously on Zhengmai 366.Its average yield is over 7 500 kg/hm2in large area,and over 9 750 kg/hm2in a hundred-acre super high yield field in Henan.It is also planted in large area in neighbouring provinces with excellent expression.
zhengmai 366,strong gluten,both bread and noodles can be used
S3
A
1003-0174(2012)08-0001-05
國家自然科學基金 ( 30771339),河南省重大科技專項(081100110300),轉基因生物新品種培育重大專項(2009ZX08002-002B)
2011-10-27
王美芳,女,1968年出生,副研究員,小麥品質及遺傳育種
雷振生,男,1962年出生,研究員,碩士生導師,小麥遺傳育種