小麥不完善粒構成分析

趙 莉， 劉 澤， 何賢芳， 汪建來

(安徽省農業科學院作物研究所，安徽合肥 230031)

?

小麥不完善粒構成分析

趙 莉， 劉 澤， 何賢芳， 汪建來*

(安徽省農業科學院作物研究所，安徽合肥 230031)

摘要[目的]了解小麥不完善粒的主要影響因素，分析小麥不完善粒的構成因子，降低小麥生產中不完善粒的比例，篩選不完善粒低的小麥品種資源。[方法]選取安徽省渦陽縣陳大鎮種植的53個小麥品種(系)，估算其不完善粒構成，解析赤霉病粒、黑胚粒和發芽粒的構成比例。[結果]該試驗中53個小麥品種(系)的不完善粒范圍為2.79%～20.82%，其中不完善粒小于6%的1、2級小麥品種(系)僅15個；不完善粒超過10%的小麥品種(系)有16個。造成不完善粒的赤霉病粒、黑胚粒、生芽粒等均存在明顯的基因型間差異。[結論]供試品種(系)中，連麥6號、洛麥23、未來0818、龍科091、連麥2號、百農207、泰農19、皖農09157、皖科06725和皖科121979等品種(系)的不完善粒較低。

關鍵詞小麥；不完善粒；赤霉病粒；黑胚粒；穗發芽率

國標GB1351-2008將小麥不完善粒定義為：受到損傷但尚有使用價值的小麥顆粒，包括蟲蝕粒、病斑粒(黑胚粒、赤霉病粒)、破碎粒、生芽粒、霉變粒5種。其實質就是小麥的胚或胚乳受到損傷或侵害，導致其種用品質和使用品質下降，因此根據這一特性又可將不完善粒分為物理損傷不完善粒(蟲蝕粒、破損粒)和生化變化不完善粒(病斑粒、生芽粒和霉變粒)[1-2]。不同級別小麥對不完善粒的要求不同：1、2級小麥不完善粒≤6%；3、4級小麥不完善粒≤8%；5級小麥不完善粒≤10%。

近年來小麥不完善率超標問題時有發生。2010、2012年我國赤霉病大發生,導致赤霉病粒超標，為了保護農民的利益，國家啟動了臨時收儲政策，但是收儲后成交量很低。2013年江蘇、安徽、河南、湖北省小麥收獲期遇上連續強降雨，小麥出現倒伏、生芽等情況，不完善粒明顯增多，糧食銷售出現困難。2015年安徽小麥獲得較好收成，卻出現了“賣糧難”的窘狀，不少地區農民無法將小麥及時出售給糧庫，甚至以遠低于國家最低收購保護價進行銷售也有困難。究其原因，2015年安徽省小麥受倒春寒、赤霉病、穗發芽等因素的影響，不完善粒超標，糧食部門拒收，導致“賣糧難”。鑒于不完善粒超標等情況頻發，為了解安徽省小麥不完善粒的實際情況，筆者選擇種植于小麥主產區亳州市渦陽縣陳大鎮小麥品種展示田的53個小麥品種(系)，進行不完善粒的調查，初步掌握安徽省小麥不完善粒的構成,為篩選適宜安徽省大面積種植品種(系)及選育低不完善粒的小麥品種(系)提供依據。

1材料與方法

1.1材料供試品種(系)共53個(表1)，來源于不同省份已審定或安徽有關育種單位新選育的苗頭品系。

1.2方法播種期為2014年10月14日，施純N 270 kg/hm2、P2O5108 kg/hm2、K2O 17 kg/hm2。每品種種植面積324 m2，機械播種，播種時土壤墑情較好，出苗整齊，年后進行化學除草和追肥，小麥揚花初期及中后期進行2次“一噴三防”，主要用于防治赤霉病，6月6日機械統一收獲。分別從各品種(系)的收獲物中隨機取樣1 000粒，進行赤霉病粒、黑胚粒、生芽粒的調查(因破碎率與機械操作有關，新收獲小麥未經倉儲而沒有明顯蟲害為害，因此這2項指標未被納入調查范圍)，生芽粒以胚部種皮破裂或明顯隆起為標準，赤霉病粒以麥粒表面呈紅色或發白為標準，黑胚粒以麥粒表面出現黑色斑點(塊)為標準。

2結果與分析

2.1各品種(系)的不完善粒分析由表1可知，品種(系)間不完善粒范圍為2.79%～20.82%，變異幅度較大。根據國標劃分，其中不完善粒超過國家收購最高上限10%的有16個品種(系)，占總品種(系)的30.2%；不完善粒為8%～10%的5級小麥有7個，占總品種(系)的13.2%；不完善粒為6%～8%的3、4級小麥有15個，占總品種(系)的28.3%；不完善粒小于6%的1、2級小麥僅15個，占總品種(系)28.3%。連麥6號、洛麥23、未來0818、龍科091、連麥2號、百農207、泰農19、皖農09157、皖科06725和皖科121979這10個品種(系)表現較好，不完善粒均小于5%。

表1　各品種(系)的不完善粒

2.2不完善粒的構成筆者主要從赤霉病粒、黑胚粒及生芽粒3個方面研究其在不完善粒中的構成比例，借此了解品種(系)的特性，根據其特性合理選擇配套的栽培措施，以減少不完善粒的比例，提高小麥的商品品質。

2.2.1赤霉病病粒率。國標小麥質量標準GB1351-78最早規定小麥赤霉病粒最大允許含量為4.0%，后經幾番改動，新標 GB1351-2008中未對赤霉病病粒進行限制，但是2011 年頒布的國家食品安全標準《食品中真菌毒素限量》中，規定小麥、玉米中赤霉病菌分泌產生的DON(脫氧雪腐鐮刀菌烯醇)的最高限量為 1 mg/kg[3]。馮寅潔等[4]研究表明在此安全下(DON≤1 mg/kg)，赤霉病病粒率不高于3.3%；蘇憲慶等[5]研究認為在此安全下，赤霉病病粒率含量應≤2.9%。該研究按照3.5%標準界定赤霉病粒是否超標。

由表2可知，53個品種(系)收獲籽粒的赤霉病病粒率范圍為0.33%～12.49%，存在明顯的基因型間差異，赤霉病病粒率平均為3.46%。53個品種(系)中符合標準(病粒率≤3.5%)的有32個，占60.40%， 21個品種(系)的赤霉病病粒率>4.0%，不合格率占39.60%，有5個品種病粒率<1%，分別為農科A009、渦麥99、皖科06725、連麥6號和泰農19。

表2　各品種(系)赤霉病病粒率及占不完善粒的比例

在不完善粒中，赤霉病粒所占比例變幅為4.76%～82.69%，說明不同品種的赤霉病粒對不完善粒的貢獻不同，差異明顯，所占比例平均為40.38%，說明赤霉病粒是形成不完善粒的一個主要因素。在53個品種(系)中，赤霉病粒占不完善粒比例超過33.33%的品種(系)有32個，赤霉病粒作為小麥不完善粒主要構成比例的品種(系)占60.00%，其中超過50.00%的有16個,說明安徽省在一系列防治措施下，赤霉病仍然發生較重，小麥的赤霉病抗性有待加強。

2.2.2黑胚粒率由表3可知，53個品種(系)黑胚粒率范圍為0.35%～11.55%，平均為3.51%，品種間差異明顯。3個品種的黑胚率>10%，屬級外麥；沒有黑胚粒為8%～10%的5級小麥品種；黑胚粒為6%～8%的3、4級小麥品種有4個，黑胚粒≤6%的1、2級小麥品種(系)有46個，其中3個小麥品種黑胚粒率<1%。黑胚粒占不完善粒的比例范圍為5.13%～88.89%，平均值為40.84%，差異明顯。在53個品種(系)中，黑胚粒占不完善粒比例超過33.33%的品種(系)有29個，超過50.00%的有17個，說明黑胚粒也是構成安徽省小麥不完善粒的主要因素之一。

2.2.3生芽粒率。由表4可知，53個品種(系)生芽粒率范圍為0.17%～14.46%，平均為1.79%，存在明顯的基因型間差異。其中24個品種(系)生芽粒率<1%，26個品種(系)的生芽粒率為1%～5%，3個品種的生芽粒率>5%。其中抗穗發芽能力較好的品種有未來0818、渦麥9號、皖科06725、淮麥29、煙農999、洛麥29和百農207，其生芽粒率均小于0.5%。從生芽粒占不完善粒的比例來看，其范圍為1.89%～70.00%，品種間差異明顯，平均為18.77%。在53個品種(系)中，生芽粒占不完善粒比例超過33.33%的有 7個，超過50.00%的有2個，說明生芽粒是構成小麥不完善粒的一個因素。

表3　各品種(系)黑胚粒率及占不完善粒比例

表4　各品種(系)生芽粒率及占不完善粒比例

3結論與討論

(1)不同品種不完善粒的構成因素不同，不完善粒在品種間存在明顯差異。該試驗中53個品種(系)的不完善粒范圍為2.79%～20.82%，其中不完善粒小于6%的1、2級小麥僅15個品種，占總品種(系)的28.30%；不完善粒超過10%的有16個品種(系)，占總品種(系)的30.20%，說明在同等種植條件下，不同的小麥品種表現不同，品種間差異明顯。應該選擇不完善粒低的小麥品種，以此降低產生不完善粒的風險。造成不完善粒的赤霉病粒、黑胚粒、生芽粒等均存在明顯的基因型間差異(即這些性狀受遺傳控制)，其中赤霉病粒率范圍為0.33%～12.49%，平均為3.46%；黑胚粒率范圍為0.35%～11.55%，平均為3.51%；生芽粒率范圍為0.17%～14.46%，平均為1.79%。結果說明，通過針對性地定向選擇，可以篩選和培育出上述性狀得到明顯改良的新品種(系)，從而降低不完善粒的發生。

(2)赤霉病粒是構成不完善粒的一個重要因素。赤霉病病粒率占不完善粒的比例以33.33%為界，53個品種(系)中有32個品種(系)超過這個比例。該試驗中將赤霉病病粒率控制在3.5%以內，但仍有一些品種的赤霉病病粒率超過3.5%。近年來，赤霉病在安徽省呈現加重且北移的趨勢，該試驗所在地渦陽地處安徽淮北地區，2015年的赤霉病也有較大程度的發生，但相比安徽省其他地區發生情況較輕，在此條件下仍然有部分品種的赤霉病粒超標，安徽省小麥育種單位應注重抗(耐)赤霉病的小麥品種選育。從該試驗結果可知，在53個品種(系)中有5個品種的不完善粒符合標準(≤10%)，但赤霉病粒超標(≥3.5%)，在對不完善粒研究的同時，應加強各個性狀的研究，選出合格的品種。

(3)黑胚粒是造成不完善粒的又一個重要因素。該試驗中32%的品種主要是由于黑胚粒的增加而使不完善粒增高。有研究表明根腐病、黑胚病是造成黑胚粒的主要因素[7-10]，由于對品種質量要求提高，應重視加強對黑胚粒的研究。

(4)發芽粒也是構成不完善粒的一個主要因素。穗發芽是小麥收獲期遇到的一大難題，安徽省地處南北過渡地帶，小麥生育后期經常遇到連陰雨天氣，是發生穗發芽的大風險地區之一。加之近年來安徽省實行大戶生產或者農場生產，小麥晾曬問題很難解決，一般都是等到小麥在穗頭上達到安全水分才進行收獲，又加大了穗發芽的發生風險。因此，選擇抗耐穗發芽的品種也是降低不完善粒的一種途徑。

(5)小麥生產、銷售、加工部門應遵守不完善粒的最大限量標準，通過增加科技投入，良種良法配套，生產質量達標、低不完善粒的小麥，使銷售順暢。

參考文獻

[1] 國家糧食局標準質量中心等.小麥：GB1351—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2] 趙增寶，殷樹青，常大理，等.小麥不完善粒的成因及解決辦法[J].糧食流通技術，2009(5)：44-45.

[3] 中華人民共和國衛生部.食品中真菌毒素限量:GB 2761—2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

[4] 馮寅潔，陳驤，馮成玉. 小麥赤霉病情與麥粒中DON 含量關系的分析[J].糧油食品科技,2015(1):55-57.

[5] 蘇憲慶,顧偉,濮祖躍,等.小麥嘔吐毒素含量與赤霉病粒含量的相關性研究[J].糧食與油脂,2015(12):22-24.

[6] 張秀華，劉淼.小麥不完善粒技術檢測探討[J].糧食儲藏,2008(4):55-56.

[7] 吳春西，宋小霞，李學軍，等.小麥黑胚病的發生規律與防治技術[J].安徽農業科學,2005,33(12):2274.

[8] 侯生英,張貴. 小麥根腐病產量損失及經濟閾值研究[J]. 西北農林科技大學學報(自然科學版),2002(1):76-78.

[9] 康業斌，張有聚，李會娟，等.我國小麥黑胚病研究現狀[J].麥類作物,1999(2):58-60.

[10] 李福祥,賈菊生,王江生，等.新疆小麥根腐病的種子帶菌分析[J].植物保護,1995，24(4):22-23.

基金項目安徽省農業科學院院長青年創新基金項目(16B0203)；安徽省農業科學院人才基金項目(16F0202)。

作者簡介趙莉(1980- )，女，安徽界首人，助理研究員，碩士，從事作物遺傳育種研究。*通訊作者，研究員，從事小麥遺傳育種研究。

收稿日期2016-04-20

中圖分類號S 512.1

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-044-04

Analysis on Unsound Grain Composition of Wheat

ZHAO Li, LIU Ze, HE Xian-fang, WANG Jian-lai*

(Crop Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei, Anhui 230031)

Abstract[Objective] The main factors influencing unsound grain of wheat were studied, the unsound grain composition was analyzed, so as to reduce proportion of unsound grain in wheat production, and screen out wheat varieties with low percentage of unsound grain. [Method] Selecting 53 wheat varieties(lines) cultivated in Chenda Town, Guoyang County, Anhui Province, the unsound grain composition was estimated, the proportion of gibberellic disease grain, black embryo grain and sprouted kernels were analyzed. [Result] The range of unsound grain of 53 wheat varieties(lines) was 2.79%-20.82%, among which, 1,2 grade wheat cultivars (lines) with less than 6% unsound grains were only 15; more than 10% unsound grains were 16. Gibberellic disease grain, black embryo grain and sprouted kernels existed significant difference between genotypes. [Conclusion] Among tested varieties(lines), unsound grain rate of Lianmai 6, Luomai 23, Weilai 0818, Longke 091, Lianmai 2, Bainong 207, Tainong 19, Wannong 09157, Wanke 06725 and Wanke 121979 was relatively low.

Key wordsWheat; Unsound grain; Gibberellic disease grain; Black embryo grain; Spike germination percentage