北方冬麥區(qū)新育成優(yōu)質(zhì)小麥品種面條品質(zhì)相關(guān)性狀分析

孔欣欣張 艷趙德輝夏先春王春平何中虎，3，*

1河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 河南洛陽(yáng)471003；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所 / 國(guó)家小麥改良中心， 北京100081；3CIMMYT中國(guó)辦事處， 北京100081

北方冬麥區(qū)新育成優(yōu)質(zhì)小麥品種面條品質(zhì)相關(guān)性狀分析

孔欣欣1，2張 艷2趙德輝2夏先春2王春平1，*何中虎2，3，*

1河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 河南洛陽(yáng)471003；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所 / 國(guó)家小麥改良中心， 北京100081；3CIMMYT中國(guó)辦事處， 北京100081

為了解近年北方冬麥區(qū)育成優(yōu)質(zhì)小麥品種的品質(zhì)狀況， 2013—2014和2014—2015年度在山東濟(jì)寧和河北高邑統(tǒng)一種植52份優(yōu)質(zhì)品種（系）及6份國(guó)外代表性品種， 測(cè)定其磨粉品質(zhì)、和面儀和混合實(shí)驗(yàn)儀特性、淀粉糊化特性及面條品質(zhì)， 并利用5個(gè)基因特異性標(biāo)記分析基因型分布及其對(duì)品質(zhì)性狀的影響。結(jié)果表明， 大部分品種為硬質(zhì)、中強(qiáng)筋類型， 品種間出粉率、面粉a*值、b*值、黃色素含量、PPO活性、和面儀參數(shù)、混合實(shí)驗(yàn)儀形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間差異較大。和面儀 8 min帶寬和混合實(shí)驗(yàn)儀穩(wěn)定時(shí)間可作為預(yù)測(cè)面條品質(zhì)的重要指標(biāo)， 可分別解釋面條總分變異33.3%和34.4%。Ppo-A1a和Ppo-A1b頻率為41.4%和58.6%， 兩種基因型間PPO活性差異顯著（P ＜ 0.05）； Ppo-D1a 和Ppo-D1b頻率為51.7%和48.3%， 但PPO活性差異不顯著； Psy-A1a和Psy-A1b頻率為81.0%和19.0%， 兩種基因型間黃色素含量差異顯著（P ＜ 0.05）； 1BL/1RS易位和非易位品種頻率為13.8%和86.2%， 兩種基因型間面粉L*值、黃色素含量、和面儀衰落勢(shì)與8 min帶寬、混合實(shí)驗(yàn)儀穩(wěn)定時(shí)間等差異顯著（P ＜ 0.05）。面條品質(zhì)較好的品種包括Sunzell、石優(yōu)17、鄭麥366、中麥895、周麥26、CA1004和石4185。本研究明確了58份小麥品種（系）的品質(zhì)特征和基因型分布， 為優(yōu)質(zhì)小麥新品種選育和推廣提供了重要信息。

普通小麥； 品質(zhì)性狀； 面條品質(zhì)； 分子標(biāo)記

小麥?zhǔn)俏覈?guó)第三大糧食作物， 了解最新育成品種的品質(zhì)狀況對(duì)小麥育種和生產(chǎn)都具有重要指導(dǎo)意義［1］。磨粉品質(zhì)是小麥加工品質(zhì)的重要內(nèi)容， 主要包括籽粒硬度、出粉率、面粉顏色等指標(biāo)， 其中面粉及其制品顏色受黃色素和多酚氧化酶（polyphenol oxidase， PPO）等影響較大［2］。面團(tuán)流變學(xué)特性是面團(tuán)耐揉性和黏彈性的綜合表現(xiàn)［3］， 和面儀（Mixograph）和混合實(shí)驗(yàn)儀（Mixolab）是評(píng)價(jià)面團(tuán)流變學(xué)特性的常用儀器， 能在一定程度上反映品種品質(zhì)優(yōu)劣。Mixolab近年開始在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用， 能有效反映面粉加水后恒溫揉混、面團(tuán)升溫后蛋白質(zhì)弱化及淀粉糊化特性， 對(duì)面包、餅干、糕點(diǎn)和面條的品質(zhì)特性具有很好預(yù)測(cè)作用［4-8］。面條是我國(guó)傳統(tǒng)主食之一，其品質(zhì)主要受籽粒硬度、蛋白質(zhì)含量、面粉色澤相關(guān)性狀、面筋質(zhì)量及淀粉糊化參數(shù)影響， 面條品質(zhì)遺傳改良已成為我國(guó)育種的主要目標(biāo)［9-14］。因此， 明確最新育成品種品質(zhì)特征及混合實(shí)驗(yàn)儀參數(shù)等對(duì)面條品質(zhì)的影響， 可為小麥品質(zhì)改良提供理論依據(jù)。

分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展為準(zhǔn)確快速鑒定品質(zhì)性狀相關(guān)基因提供了可能。用PPO活性的基因特異性標(biāo)記PPO18能檢測(cè)等位基因PPO-A1a和PPO-A1b［15］，互補(bǔ)顯性標(biāo)記 PPO16和 PPO29能檢測(cè)等位基因PPO-D1a和PPO-D1b［16］； 黃色素含量的基因特異性標(biāo)記YP7A能檢測(cè)等位基因Psy-A1a和Psy-A1b［17］。上述基因特異性標(biāo)記可作為面粉色澤改良的分子育種輔助工具［18-19］。H20能特異性檢測(cè) 1BL/1RS易位系［20］， 1BL/1RS易位對(duì)面條品質(zhì)有顯著負(fù)向影響， 能顯著提高黃色素含量， 但對(duì)淀粉特性影響不顯著［17，21-23］。利用基因特異性標(biāo)記能快速明確品質(zhì)性狀的基因型， 有助于了解品種品質(zhì)狀況， 為品質(zhì)改良提供基因型基礎(chǔ)。

改良小麥品質(zhì)是我國(guó)育種和生產(chǎn)的重要目標(biāo)，因此定期全面系統(tǒng)分析新育成品種品質(zhì)特性具有重要意義。He等［24］對(duì)2000年前后國(guó)內(nèi)育成的優(yōu)質(zhì)品種進(jìn)行了面團(tuán)流變學(xué)特性分析及面包、面條品質(zhì)評(píng)價(jià)， Zhang等［25］對(duì)2003年前后我國(guó)北方冬麥區(qū)大面積推廣的19份優(yōu)質(zhì)品種品質(zhì)特性進(jìn)行系統(tǒng)分析， 唐建衛(wèi)等［7］對(duì) 2005年前后 42份北方冬麥區(qū)育成的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋品種及山東省主栽品種品質(zhì)性狀進(jìn)行研究。2011年至今， 北方冬麥區(qū)又相繼育成了一批優(yōu)質(zhì)品種（系）， 但其品質(zhì)資料來(lái)自不同地點(diǎn)樣品在不同實(shí)驗(yàn)室的測(cè)定結(jié)果， 可比性差， 難以為育種單位、生產(chǎn)和面粉加工企業(yè)提供準(zhǔn)確詳細(xì)的品種信息。因此，我們以兩年兩點(diǎn)試驗(yàn)全面系統(tǒng)分析供試品種的磨粉品質(zhì)、和面儀與混合實(shí)驗(yàn)儀特性、淀粉糊化特性及面條品質(zhì)， 為優(yōu)質(zhì)小麥新品種選育和生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料包括我國(guó) 1990—2010年育成的優(yōu)質(zhì)品種17份和2011年及以后育成的優(yōu)質(zhì)品種（系） 32份， 以及高產(chǎn)對(duì)照品種 3份、美國(guó)和澳大利亞代表性優(yōu)質(zhì)品種6份（表1）， 其中1990—2010年育成品種濟(jì)麥20、豫麥34、鄭麥366具有較好的面包、面條品質(zhì)， 中優(yōu)206、師欒02-1、藁城8901、濟(jì)南17、新麥26為優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋麥。

2013—2014和2014—2015年度， 將所有品種種植于山東濟(jì)寧和河北高邑， 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)， 2次重復(fù)， 小區(qū)面積6.0 m2， 行長(zhǎng)4.0 m， 行距0.2 m， 6行區(qū)， 按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理。所有樣品無(wú)穗發(fā)芽， 收獲后統(tǒng)一磨粉。

1.2 品質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法

用單籽粒谷物特性測(cè)試儀（SKCS 4100 Perten Instruments AB， Sweden）測(cè)定籽粒硬度。用近紅外（NIR）分析儀（Foss 1241， Sweden）測(cè)定籽粒蛋白質(zhì)含量（14%濕基）和水分。根據(jù)硬度值確定潤(rùn)麥目標(biāo)水分，硬質(zhì)麥水分為 16.5%， 混合麥為 15.5%， 潤(rùn)麥 16～18 h， 用Senior實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ˙rabender， Germany）制粉， 出粉率為65%左右。

用Minolta CR-310色度儀（Minolta Camera Co.，Ltd.， Japan）測(cè)定面粉L*值、a*值和b*值。參照AACC 14-50 （AACC 2000）方法， 稍作修改， 測(cè)定黃色素含量， 即用水飽和正丁醇溶液提取后比色測(cè)定， 稱樣量為1 g， 提取液為5 mL， 振蕩時(shí)間為1 h， 測(cè)吸光度乘以常數(shù) 30.1即為結(jié)果。參照 Anderson等［26］的方法， 稍作修改， 測(cè)定PPO活性， 即稱樣量1 g， 提取液7.5 mL， 振蕩時(shí)間0.5 h。

表1 58份小麥品種來(lái)源、面筋類型、面條評(píng)分及分子標(biāo)記檢測(cè)結(jié)果Table 1 Origin， gluten type， noodle score， and molecular marker results in 58 wheat cultivars

（續(xù)表1）

用和面儀 Mixograph （National， America）， 按AACC 54-40A方法測(cè)定和面儀參數(shù)。用混合實(shí)驗(yàn)儀Mixolab （Chopi Technologies， France）按操作手冊(cè)測(cè)定主要參數(shù)， 包括吸水率（面粉形成面團(tuán)所需的適宜加水量）、形成時(shí)間（面粉從加水至曲線峰高所需時(shí)間）、穩(wěn)定時(shí)間（面粉從加水至曲線第一次離開 1.05 Nm標(biāo)線所需時(shí)間）、C2值（面團(tuán)加熱后的蛋白質(zhì)弱化值）、C3值（面團(tuán)加熱過(guò)程中的淀粉糊化峰值）、C4值（淀粉糊化低谷值）、C5值（面團(tuán)冷卻過(guò)程中的淀粉糊化最終值）。參照閻俊等［27］描述的方法， 用快速黏度分析儀（Super 3， Newport， Australia）測(cè)定淀粉糊化特性， 反應(yīng)液參數(shù)修改為170 mg L-1AgNO3溶液25 mL。

面條制作與品質(zhì)評(píng)價(jià)， 參照張艷等［28］方法， 評(píng)分系統(tǒng)為色澤15分、表觀狀況10分、軟硬度20分、黏彈性30分、光滑性15分、食味10分， 即總分為100分。以面條品質(zhì)較好的商業(yè)面粉雪花粉（70分）為對(duì)照樣品， 將面條品質(zhì)分為較好（≥70分）、一般（60.0～69.9分）和較差（＜60分）三類。

1.3 基因組DNA提取及分子標(biāo)記分析

從每個(gè)品種選 3粒大小均勻的種子， 粉碎后放入1.5 mL離心管， 按Lagudah等［29］描述的方法提取籽粒基因組 DNA。利用特異性分子標(biāo)記（表 2）檢測(cè)Ppo-A1、Ppo-D1、Psy-A1的等位變異及1BL/1RS易位系。PCR體系20 μL， 含20 mmol L-1Tris-HCl （pH 8.4）、20 mmol L-1KCl、150 μmol L-1dNTPs、1.5 mmol L-1MgCl2、每條引物8 pmol、Taq DNA聚合酶1 U、模板DNA 50 ng。PCR程序見附表1。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳分離檢測(cè)， 緩沖液體系為 1× TAE，電壓 180 V， 電泳 30 min。用溴化乙錠（EB）染色，GelDoc XR System （Bio-Rad， America）掃描成像存入計(jì)算機(jī)。根據(jù)DNA檢測(cè)結(jié)果判斷品種基因型。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

用 Microsoft Excel 2010整理數(shù)據(jù)和作圖， 用SAS （Statistical Analysis System） V9.2軟件進(jìn)行方差分析、基本統(tǒng)計(jì)量計(jì)算及品質(zhì)性狀間相關(guān)分析， 并對(duì)不同基因型品質(zhì)性狀進(jìn)行多重比較（Duncan’s）。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種的品質(zhì)性狀

方差分析表明， 所有品質(zhì)性狀基因型和環(huán)境間均差異顯著（P＜0.01）； 除出粉率、面粉 L*值、混合實(shí)驗(yàn)儀 C3值外， 其他性狀基因型×環(huán)境互作間均差異顯著（P＜0.01）， 但磨粉品質(zhì)、面粉顏色相關(guān)性狀、和面儀與混合實(shí)驗(yàn)儀參數(shù)、淀粉特性參數(shù)、面條品質(zhì)性狀（除面條表觀狀況和食味）基因型與基因型×環(huán)境互作均方的比值（＞1.5）較高， 說(shuō)明品質(zhì)性狀受基因型、環(huán)境及基因型×環(huán)境互作的共同影響， 但基因型效應(yīng)遠(yuǎn)大于基因型×環(huán)境互作。

表2 基因特異性標(biāo)記引物及擴(kuò)增信息Table 2 Primers and amplification of gene-specific markers

由表 3和附表 3可知， 供試材料的籽粒硬度均值為 67.7， 其中 54份為硬質(zhì)麥（硬度值≥60）， 中麥629、中麥895、周麥26和周麥24為混合麥（40≤硬度值＜60）。出粉率變幅為 57.8%～68.1%， 其中13CA66、農(nóng)大3753、中優(yōu)206和中麥1062出粉率較高， 達(dá)到 67%以上。品種間面粉 a*值、b*值、黃色素含量和PPO活性差異較大， 變異系數(shù)為14.3%～27.8%。黃色素含量較低的品種包括西農(nóng)979、武農(nóng)986、Livingston， 黃色素含量較高的品種包括西農(nóng)509、中麥895； PPO活性較低的品種包括藁城8901、師欒02-1， PPO活性較高的品種包括周麥26、中麥895。

品種間和面儀參數(shù)差異均較大， 變異系數(shù)為26.4%～73.0%。按照和面儀峰值面積劃分， 34份為強(qiáng)筋類型（峰值面積≥135 %tq×min）， 17份為中筋類型（100 %tq×min≤峰值面積＜135 %tq×min）， 7份為弱筋類型（峰值面積＜100 %tq×min）。品種間混合實(shí)驗(yàn)儀形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間差異較大， 變異系數(shù)分別為26.2%和22.9%。RVA參數(shù)僅稀澥值在品種間差異較大， 變異系數(shù)為15.4%。根據(jù)和面儀峰值面積， 面筋強(qiáng)度較好（峰值面積≥180 %tq×min）的品種包括濟(jì)麥0860229、師欒 02-1、新麥 26、13CA66、Karl、西農(nóng)509、GY12014、周麥24、中優(yōu)206、12品404， 面筋強(qiáng)度較弱（峰值面積＜70 %tq×min）的品種包括中麥895、周麥26、石4185。RVA峰值黏度較高（峰值黏度＞3300 cP）的品種包括鄭麥366、周麥24、Sunzell、新麥26、周麥32、12品404、鄭5373、山農(nóng)11-28、新麥28。其中濟(jì)麥0860229、13CA66、西農(nóng)509、GY12014、12品404的峰值面積接近或好于1990—2010年育成的品種師欒02-1、新麥 26、周麥24、中優(yōu)206 及國(guó)外品種Karl； 周麥32、12品404、鄭5373、山農(nóng)11-28、新麥28的峰值黏度接近鄭麥366、周麥24、新麥26及Sunzell。

品種間面條品質(zhì)性狀差異均較小， 總分變幅為60.9～71.4， 其中面條品質(zhì)較好的品種（總分≥70）包括Sunzell （71.4分）、石優(yōu)17 （71.0分）、鄭麥366 （70.9分）、中麥895 （70.9分）、周麥26 （70.9分）、CA1004 （70.7分）和石 4185 （70.3分）， 其余品種面條品質(zhì)總分為60.0～69.9。根據(jù)面條總分， 中麥895、周麥26、CA1004接近1990—2010年育成品種鄭麥366、石優(yōu)17及國(guó)外品種Sunzell。

綜上所述， 供試品種大部分屬于硬質(zhì)、中強(qiáng)筋類型， 品種間籽粒硬度、蛋白質(zhì)含量、淀粉糊化參數(shù)（澥除稀值外）和面條品質(zhì)差異較小， 出粉率、面粉a*值、b*值、黃色素含量、PPO活性、和面儀參數(shù)、混合實(shí)驗(yàn)儀形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間差異較大。

2.2 品質(zhì)性狀間相關(guān)分析

2.2.1 面粉顏色性狀間相關(guān)分析 相關(guān)分析表明， 面粉b*值與黃色素含量呈極顯著正相關(guān)， r值為0.94， 可解釋黃色素含量變異88.4% （圖1）。面粉L*值與PPO活性呈極顯著正相關(guān)， r值為0.50， 可解釋PPO活性變異24.9%。說(shuō)明面粉顏色受黃色素含量和PPO活性影響較大。由于面粉b*值測(cè)定簡(jiǎn)單易行， 穩(wěn)定性好， 因此其可作為預(yù)測(cè)黃色素含量的有效指標(biāo)。

2.2.2 影響面條品質(zhì)的因素分析 由表 4可知，面條食味與面粉a*值、b*值和黃色素含量極顯著相關(guān)， r值分別為-0.71、0.61和0.66； 面條軟硬度與峰值時(shí)間、峰值面積、衰落勢(shì)、8 min帶寬、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)， r值為-0 . 7 3 ～ -0 . 5 6，其中衰落勢(shì)、8 m i n帶寬和穩(wěn)定時(shí)間分別解釋面條軟硬度變異的4 5 . 7% 、5 3 . 7% 和4 7 . 5 % （圖2 -A ， C ， E）； 面條光滑性與籽粒硬度、峰值面積、衰落勢(shì)、8 m i n帶寬、穩(wěn)定時(shí)間和C 2值呈極顯著負(fù)相關(guān)， r值為-0 . 6 3 ～-0 . 5 1 ； 面條總分與衰落勢(shì)、8 m i n帶寬、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)， r值為-0 . 5 9 ～-0 . 5 3 ， 其中8 m i n帶寬和穩(wěn)定時(shí)間分別解釋面條總分變異的3 3 . 3% 和3 4 . 4 % （圖2 -D ， F）； 面條黏彈性與峰值黏度和低谷黏度呈極顯著正相關(guān)， r值分別為0 . 5 9 和0 . 5 3 ， 峰值黏度可解釋面條黏彈性變異的 3 4 . 9%（圖 2 -B）。說(shuō)明面筋強(qiáng)度對(duì)面條軟硬度、光滑性和總分有顯著負(fù)向影響， 淀粉特性對(duì)面條黏彈性有顯著正向影響。

表3 供試品種品質(zhì)性狀均值、變幅和變異系數(shù)Table 3 Mean， range， and coefficient of variation of quality parameters in tested cultivars

圖1 面粉b*值與黃色素含量的關(guān)系Fig. 1 Relationship between flour b* value and yellow pigment content

表4 磨粉品質(zhì)、面團(tuán)特性、淀粉品質(zhì)與面條品質(zhì)的相關(guān)性Table 4 Correlation coefficients among milling quality， dough characteristics， starch quality， and noodle quality

2.3 不同基因型對(duì)品質(zhì)性狀的影響

在58份材料中， Ppo-A1a和Ppo-A1b基因型分別為24份和34份， 頻率分別為41.4%和58.6%， 基因型間PPO活性差異顯著； Ppo-D1a和Ppo-D1b基因型分別為30份（51.7%）和28份（48.3%）， 基因型間PPO活性差異不顯著， 說(shuō)明供試品種 PPO活性受Ppo-D1影響較小。Psy-A1a和Psy-A1b基因型分別為47份和11份， 頻率分別為81.0%和19.0%， 基因型間黃色素含量、面粉b*值差異顯著（表5）。

圖2 面團(tuán)品質(zhì)與面條品質(zhì)的關(guān)系Fig. 2 Relationship between dough quality and noodle quality

2.4 1BL/1RS易位對(duì)籽粒品質(zhì)性狀和面條品質(zhì)的影響

58份供試品種中50份為非1BL/1RS易位系， 占 86.2%； 8份為1BL/1RS易位系， 主要分布在黃淮南片， 多為周麥號(hào)品種或其后代。1BL/1RS易位系的籽粒硬度、出粉率、衰落勢(shì)、8 min帶寬和穩(wěn)定時(shí)間顯著低于非1BL/1RS易位系， 而面粉L*值、黃色素含量、PPO活性和淀粉糊化參數(shù)（澥除稀值外）顯著高于非1BL/1RS易位系（表6）。這說(shuō)明1BL/1RS易位對(duì)籽粒硬度、出粉率和面筋強(qiáng)度有顯著負(fù)向影響，對(duì)面粉L*值、黃色素含量、PPO活性和淀粉特性有顯著正向影響。

總體來(lái)看， 1BL/1RS易位系和非1BL/1RS易位系的面條品質(zhì)差異顯著。這種差異主要體現(xiàn)在1BL/1RS易位系品種的面條表觀狀況顯著低于非1BL/1RS易位系品種， 軟硬度、黏彈性、光滑性和總分顯著高于非 1BL/1RS易位系品種， 而面條顏色和食味差異不顯著（表7）。說(shuō)明供試品種中， 1BL/1RS易位對(duì)面條表觀有顯著負(fù)向影響， 對(duì)面條口感質(zhì)地及總分有顯著正向影響。

表5 不同基因型間PPO活性、黃色素含量及面粉b*值比較Table 5 Comparisons of PPO activity， yellow pigment content， and flour b* value between genotypes

表6 1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位品種籽粒品質(zhì)性狀比較Table 6 Comparisons of quality traits between 1BL/1RS and non-1BL/1RS cultivars

表7 1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位品種面條品質(zhì)性狀比較Table 7 Comparisons of noodle quality traits between 1BL/1RS and non-1BL/1RS cultivars

3 討論

58份供試品種間籽粒硬度、蛋白質(zhì)含量、淀粉糊化參數(shù)和面條品質(zhì)差異較小， 出粉率、面粉a*值、b*值、黃色素含量、PPO活性、和面儀參數(shù)、混合實(shí)驗(yàn)儀形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間差異較大。品種間差異主要表現(xiàn)在面筋強(qiáng)度和面粉顏色， 且品種淀粉糊化特性普遍偏差， 主要原因是我國(guó)育種家選擇優(yōu)質(zhì)品種時(shí)以面筋強(qiáng)度為主要依據(jù)， 對(duì)淀粉特性考慮較少。因此， 今后在注重面筋質(zhì)量（尤其是延展性）改良同時(shí)， 應(yīng)加強(qiáng)色澤和淀粉特性選擇。在供試材料中，藁優(yōu) 2018與濟(jì)麥 20的品質(zhì)特征參數(shù)基本一致， 且所攜帶基因型（Ppo-A1b、Ppo-D1a、Psy-A1a、非1BL/1RS）完全一致， 推測(cè)藁優(yōu)2018為濟(jì)麥20選系，育種單位所提供的信息有誤， 這與田間觀察結(jié)果一致。品種間面條品質(zhì)差異較小， 2010年以后育成品種中麥895、周麥26、CA1004制作的面條軟硬度、黏彈性和光滑性較好， 因而面條品質(zhì)評(píng)分較高， 但總分略低于1990—2010年育成的石優(yōu)17、鄭麥366及國(guó)外優(yōu)質(zhì)品種 Sunzell。唐建衛(wèi)等［7］研究表明， 濟(jì)麥20面包、面條和饅頭品質(zhì)均較好， 鄭麥366面包、面條品質(zhì)較好； Zhang等［25］報(bào)道， 濟(jì)麥20面條品質(zhì)較好， 豫麥34面條、饅頭品質(zhì)較好； 楊金等［30］則提出豫麥34為面包面條兼用品種。在本研究中， 鄭麥366也表現(xiàn)面條品質(zhì)較好， 但濟(jì)麥20和豫麥34則面條品質(zhì)一般， 主要原因是黏彈性較差。

面粉及面制品顏色的形成受色素類物質(zhì)、氧化還原酶類、磨粉品質(zhì)等因素影響。本文的面粉b*值與黃色素含量呈極顯著相關(guān)， r值為0.94， 與Zhang等［31］、Roncallo等［32］、Zhai等［33］的研究結(jié)果基本一致。說(shuō)明黃色素含量對(duì)面粉顏色有顯著負(fù)向影響，因此以面條和饅頭為主要產(chǎn)品時(shí)， 應(yīng)降低黃色素含量。PPO活性隨出粉率、麩星含量的提高而提高［34-36］，葛秀秀等［37］認(rèn)為面粉 L*值與 PPO活性呈極顯著負(fù)相關(guān)， 但本研究面粉L*值與PPO活性呈極顯著正相關(guān)（r = 0.50）， 可能是所用實(shí)驗(yàn)?zāi)ゲ煌率钩龇勐屎望熜呛坎煌斐傻摹Ｓ没蛱禺愋詷?biāo)記能快速鑒定品質(zhì)性狀基因型， 為育種提供了簡(jiǎn)單易行的鑒定方法。本研究 PPO18、YP7A標(biāo)記分別能有效反映品種PPO活性、黃色素含量與面粉b*值， 因此根據(jù)其基因型選配親本， 并利用標(biāo)記在育種早代選擇，可加速面制品顏色的改良。至于面粉黃色素含量、a*值、b*值與面條食味的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。

面條品質(zhì)改良已成為我國(guó)育種的主要目標(biāo)［14］。本文的面粉a*值、衰落勢(shì)、8 min帶寬、穩(wěn)定時(shí)間、C2值、峰值黏度對(duì)面條品質(zhì)均有顯著影響， 與前人研究結(jié)果基本一致， 即面粉色澤、面筋強(qiáng)度和淀粉特性對(duì)面條品質(zhì)有顯著影響［6，9-14］。Liu等［13］和 He等［14］認(rèn)為面筋強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)對(duì)面條品質(zhì)有負(fù)向影響， 本研究和面儀參數(shù)、混合實(shí)驗(yàn)儀參數(shù)與面條軟硬度、總分呈負(fù)相關(guān)， 主要是因?yàn)槊娼顝?qiáng)度過(guò)強(qiáng)使面條硬度較大， 導(dǎo)致適口性較差， 因而軟硬度評(píng)分和總分較低。Jagger為美國(guó)優(yōu)質(zhì)面包麥， 過(guò)高的面筋強(qiáng)度導(dǎo)致面條軟硬度分值較低， 因而面條品質(zhì)一般偏差。RVA峰值黏度與面條黏彈性呈極顯著正相關(guān)， 可解釋變異 34.9%， 我國(guó)品種的淀粉峰值黏度急需改進(jìn)，可用峰值黏度較高的品種Sunzell和鄭麥366等作為雜交親本。周麥26和中麥895的面筋強(qiáng)度弱， 且為1BL/1RS易位系， 但面條品質(zhì)優(yōu)良， 其原因有待進(jìn)一步研究。

1BL/1RS易位系的利用導(dǎo)致我國(guó)小麥品質(zhì)變劣，主要表現(xiàn)在面筋質(zhì)量變差、面團(tuán)發(fā)黏與耐揉性減弱、加工品質(zhì)變劣、烘焙品質(zhì)變差［22，24］。本研究1BL/1RS易位對(duì)面筋強(qiáng)度有顯著負(fù)向影響， 與劉建軍等［22］結(jié)論一致。因此， 選育中、強(qiáng)筋品種一般不宜采用1BL/1RS易位品種作為雜交親本， 或至少其中一個(gè)親本為非1BL/1RS易位品種。Zhang等［31］發(fā)現(xiàn)一個(gè)與 1BL/1RS連鎖的黃色素含量主效 QTL， 可解釋31.9%表型變異； Zhai等［33］在1RS上定位到黃色素含量QTL， 可解釋32.2%表型變異。本研究的1BL/1RS易位對(duì)黃色素含量有顯著正向影響， 與 He等［17］結(jié)論一致， 說(shuō)明 1BL/1RS易位能顯著提高黃色素含量。Zhao等［38］表明1BL/1RS易位能顯著降低籽粒硬度， 本研究也證明了這一點(diǎn)， 而劉建軍等［22］、Amiour等［39］認(rèn)為 1BL/1RS易位對(duì)籽粒硬度影響不顯著， 有關(guān) 1BL/1RS易位對(duì)籽粒硬度的影響還有待進(jìn)一步研究。此外， 1BL/1RS易位對(duì)面條品質(zhì)也有一定影響。本研究1BL/1RS易位對(duì)面條表觀狀況有顯著負(fù)向影響， 對(duì)面條軟硬度、黏彈性、光滑性和總分有顯著正向影響， 且1BL/1RS易位使面筋強(qiáng)度有顯著負(fù)向影響。說(shuō)明面筋強(qiáng)度與面條表觀狀況呈正相關(guān)， 與面條軟硬度、黏彈性、光滑性和總分呈負(fù)相關(guān)， 與前文面條品質(zhì)影響因素分析結(jié)果吻合， 但與劉建軍等［22］、He等［24］結(jié)論不一致， 可能是 1BL/ 1RS易位與非易位品種數(shù)目差異較大和未知的遺傳因素造成的， 有待進(jìn)一步分析驗(yàn)證。有關(guān)粉質(zhì)儀和拉伸儀參數(shù)、蛋白組分含量及面包、饅頭方面的研究將在另文中報(bào)道。

4 結(jié)論

明確了北方冬麥區(qū)新育成品種（系）的品質(zhì)特征及其攜帶的部分品質(zhì)基因， 和面儀 8 min帶寬和混合實(shí)驗(yàn)儀穩(wěn)定時(shí)間可作為預(yù)測(cè)面條品質(zhì)的重要指標(biāo)，明確了 58份材料黃色素含量、PPO活性基因型和1BL/1RS易位分布及其對(duì)品質(zhì)性狀的影響。

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Noodle Quality Evaluation of New Wheat Cultivars from Northern China Winter Wheat Regions

KONG Xin-Xin1，2， ZHANG Yan2， ZHAO De-Hui2， XIA Xian-Chun2， WANG Chun-Ping1，*， and HE Zhong-Hu2，3，*1College of Agronomy， Henan University of Science & Technology， Luoyang 471003， China；2Institute of Crop Science / National Wheat Improvement Center， Chinese Academy of Agricultural Sciences （CAAS）， Beijing 100081， China；3CIMMYT-China Office， c/o CAAS， Beijing 100081，China

Fifty-two cultivars and lines from Northern China Winter Wheat Regions， and six cultivars from Australia and America were planted in two locations in two years to evaluate their milling quality， Mixograph and Mixolab parameters， pasting properties and noodle quality. Five gene-specific markers were used to test their effects on quality traits. The results indicated that most of the tested cultivars were featured with hard grain and strong gluten. Large variations of flour yield， flour a* value， b* value， yellow pigment content， PPO activity， Mixograph parameters， Mixolab parameters such as development time and stability were observed. The Mixograph parameter width at 8 min and Mixolab parameter stability were important for predicting noodle quality，accounting for 36.9% and 28.0% of the variation for noodle total score， respectively. Ppo-A1a and Ppo-A1b genotypes had the frequency of 41.4% and 58.6%， respectively， with significant difference in （P ＜ 0.05） PPO activity. The frequency of Ppo-D1a and Ppo-D1b was 51.7% and 48.3%， respectively， and there was no significant difference in PPO activity between two genotypes. The frequency of Psy-A1a and Psy-A1b was 81.0% and 19.0%， respectively， and the yellow pigment contents of two genotypes were significantly different （P ＜ 0.05）. The 1BL/1RS and non-1BL/1RS cultivars had the frequency of 13.8% and 86.2%， respectively，with significant difference （P ＜ 0.05） in flour L* value， yellow pigment content， Mixgraph parameters such as right of peak slope and width at 8 min， and Mixolab parameter stability. Four cultivars including Zhoumai 26， Zhongmai 895， Sunzell， and CA1004 showed excellent noodle quality. This study provides important informations for wheat breeding and cultivar extension.

Bread wheat； Quality characteristics； Chinese noodle quality； Molecular markers

附表1 引物PCR程序Supplementary table 1 PCR condition for the primers

附表2 58份小麥品種在4個(gè)環(huán)境下磨粉品質(zhì)和面粉顏色相關(guān)性狀的平均值Supplementary table 2 Average traits values related to milling quality and flour color in 58 wheat cultivars over four growing environments

（續(xù)附表2）

附表3 58份小麥品種在4個(gè)環(huán)境下的和面儀和混合實(shí)驗(yàn)儀參數(shù)平均值Supplementary table 3 Average parameters of Mixograph and Mixolab in 58 wheat cultivars over four growing environments

（續(xù)附表3）

附表4 58份小麥品種在4個(gè)環(huán)境下淀粉糊化特性參數(shù)與面條品質(zhì)的平均值Supplementary table 4 Average RVA parameters and noodle quality in 58 wheat cultivars over four growing environments

（續(xù)附表4）

10.3724/SP.J.1006.2016.01143

本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31371623， 31461143021）和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程項(xiàng)目資助。
This study was founded by the National Natural Science Foundation of China （31371623， 31461143021） and the Agricultural Science and Technology Innovation Program （CAAS）.
*

（Corresponding authors）： 何中虎， E-mail： zhhecaas@163.com， Tel： 010-82108547； 王春平， E-mail： wcp@haust.edu.cn

聯(lián)系方式： E-mail： kongxinxin@qq.com
Received（

）： 2015-12-31； Accepted（接受日期）： 2016-05-09； Published online（網(wǎng)絡(luò)出版日期）： 2016-05-23.
URL： http：//www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160523.0852.002.html