朱昱,辛銳平,李金霞,孔廣超*
(1.石河子大學,新疆石河子832000;2.石河子農業科學研究院)
153份小麥品種(系)品質性狀初步分析*
朱昱1,2,辛銳平2,李金霞2,孔廣超1*
(1.石河子大學,新疆石河子832000;2.石河子農業科學研究院)
以153份小麥品種(系)為材料,采用近紅外光譜技術對其籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、硬度進行了檢測。結果表明,59.4%小麥品種(系)的蛋白質含量大于14.0%,26.1%小麥品種(系)的蛋白質含量介于13.0%~14.0%之間。濕面筋含量大于32.0%的小麥品種占22.8%,濕面筋含量大于28.0%而小于32.0%的小麥品種(系)占45.7%;9.1%小麥品種(系)的籽粒硬度大于60;90.8%小麥品種(系)的籽粒硬度在40~60。有45個小麥品種(系)的蛋白質含量、濕面筋含量和籽粒硬度可初步評定為強筋麥,占參試品種數29.4%。另有79個品種(系)為中筋麥,其余的29個為弱筋麥。這表明,參試品種(系)絕大多數仍以中筋麥為主。
小麥;近紅外光譜儀;蛋白質含量;小麥品質
小麥是我國主要的糧食作物之一。近年來,隨著人民生活質量的提高,我國對優質專用小麥的需求量逐年增加。在小麥品質性狀的分析過程中,利用快速有效的分析檢測方法可以及時了解小麥品質性狀特點,特別是在小麥品種的選育過程中更具有實際應用價值[1]。小麥品質分析、種質資源評價采用近紅外光譜檢測儀,可大大提高檢測工作效率。本研究利用近紅外光譜技術對本地以及外引的153個小麥品種(系)的蛋白質含量、濕面筋含量、硬度和沉降值進行了檢測,以此為其利用提供參考依據。
1.1 供試材料
供試小麥品種(系)153份,其中冬小麥品種(系)83份,春小麥品種(系)70份(見圖1~4)。
1.2 試驗方法
材料準備:2013—2014年,將供試小麥品種(系)種植于石河子農業科學研究院糧油所院試驗地。試驗地土地平整,土壤肥沃,灌溉設施良好,采用滴灌栽培,人工播種。種質資源區面積總237.6m2,田間正常管理,籽粒自然干燥后收獲。
品質性狀的測定:試驗于2014年12月在新疆農墾科學院重點實驗室進行。利用丹麥FOSS公司1241型近紅外谷物成分分析儀測定小麥籽粒的蛋白含量、面筋含量、沉降值和硬度,結果由系統軟件自動分析。見圖1~4。

圖1 本地春麥品種和自育春麥品系
1.3 數據分析
利用DPS7.05分析軟件統計分析。
從表1可以看出,153個小麥品種(系)籽粒的蛋白質含量變幅在11.1%~17.3%,其中,蛋白質含量大于14.0%的小麥品種(系)有87個,占56.8%;蛋白質含量大于13.5%而小于14.0%的小麥品種(系)有50個,占32.6%;蛋白質含量在13.5%以下的品種(系)有14個,占24.8%。冬小麥品種(系)蛋白質含量大于14.0%的小麥品種(系)占44.4%,春小麥品種(系)中蛋白質含量大于14.0%的小麥品種(系)占13.1%。

圖2 早期外引春麥品種

圖3 外引冬麥品種

圖4 本地冬麥品種和品系

表1153 份小麥品種(系)主要品質性狀變異范圍及其頻率

表2 小麥各品種類型頻率
參試品種(系)濕面筋含量的變幅在23.2%~36.4%,濕面筋含量大于32.0%的小麥品種(系)70個,占29.4%;濕面筋含量大于等于28.0%而小于32.0%的小麥品種75個,占49.0%,濕面筋含量小于28.0%的小麥品種37個,占24.2%。冬小麥品種(系)濕面筋大于32%的小麥品種(系)為25.4%,春小麥品種(系)濕面筋大于32%的小麥品種(系)為4.5%。
籽粒硬度變幅在48.3~108.2,混合麥即(籽粒硬度在40~60)為14個,占9.1%,硬質麥(籽粒硬度大于60)為139個,占90.8%。冬小麥中硬質麥占50.3%,春小麥中硬質麥占40.5%。
本研究所檢測的153個小麥品種(系)依籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、硬度3個重要品質指標的結果,初步評價達到強筋麥標準的小麥品種(系)占29.4%;大部分小麥品種(系)為中筋麥,為51.6%;弱筋麥為18.9%(見表2)。這表明參試的小麥品種(系)仍然以中筋小麥為主,強筋和弱筋小麥仍然較為稀少。
研究品種資源的品質狀況及利用途徑是改善小麥品種品質性狀和提高食品加工質量的基礎和前提[2]。蛋白質的質和量與小麥烘焙品質密切相關,尤其是貯藏蛋白(即面筋蛋白)的組成和結構是影響小麥面團粘彈性和烘焙品質的主要因素[3]。面筋蛋白賦予面團持水性、黏結性、粘彈性等,對面團流變學特性和烘烤品質起著決定性的作用[4]。新疆小麥硬度變化范圍較大,硬質麥、軟質麥和混合麥均有不同比例的分布,但以硬質麥為主[5-6]。
參試的小麥品種(系)主要為中筋小麥,強筋和弱筋小麥較少。如果單從蛋白質含量來看,符合強筋麥標準(14.0%)的小麥品種(系)有87個,占56.8%;單獨考慮濕面筋含量時,符合強筋麥標準(32.0%)的小麥品種(系)有45個,占22.8%;單獨考察籽粒硬度時,屬于硬質麥品種(系)的有139個,占90.8%。可見,進一步提高所選育品種(系)的濕面筋含量,同時注重蛋白質含量和籽粒硬度,是選育強筋小麥的具體育種方向。
在153個小麥品種(系)中,有一部分品質性狀(蛋白質、濕面筋含量)較高的硬質麥,農藝性狀表現良好,對綜合評價較高的品種(系)可作為親本資源加以利用。該試驗采用近紅外儀對小麥籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和硬度的指標進行檢測,避免了使用不同品質性狀專用儀器檢測結果存在一定差異的問題,且近紅外光譜谷物檢測儀操作既簡單又高效,并對小麥籽粒無損傷,這有助于品質快速檢測和育種早代的品質篩選[6]。
[1]高居榮,彭莉,王秀芹,等.山東省主推小麥品種品質性狀的近紅外光譜分析[J].中國農學通報,2008(11):186-188.
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[3]PomeranzY.Advancesincerealscienceandtechnology[M]. Minnesota:AACC,1976:158-236.
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2016—07—08
高產優質春小麥新品種選育,項目編號:2014NY15。
*通訊作者:孔廣超(1970-),男,陜西風翔人,教授,博士,研究方向為作物遺傳育種。E-mail:kgch001@126.com。