小麥淀粉糊化特性的配合力分析

劉春雷　楊雪　王丁

摘要：采用NCII設計分析了8個小麥品種淀粉糊化特性的配合力、遺傳力及各糊化特性間的相關性。結果表明，品種間6個糊化特性的一般配合力差異均較大，但雜交組合間的特殊配合力差異均不顯著；同時這些糊化特性均具有較高的狹義遺傳力，表明糊化特性主要受基因加性效應影響；另外，峰值黏度與糊化溫度外的其他糊化特性均呈極顯著正相關。濟麥20、鄭麥366、百農矮抗58、花培5號糊化特性的一般配合力較高，可用作優質面條小麥育種的親本。

關鍵詞：小麥；糊化特性；配合力；遺傳力；面條品質

中圖分類號： S512.103文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）15-0077-03

小麥面粉中含量最高的生物大分子為淀粉及蛋白質，其蛋白質的含量、亞基組成以及淀粉的含量、組分、糊化特性等均對小麥加工品質有重要影響[1-5]，其中淀粉的糊化特性主要影響小麥的面條加工品質。研究表明，峰值黏度與面條的色澤、光滑性、食味、總評分呈顯著或極顯著正相關，是評價面條品質的重要因素[6-9]。關于衰減值、最低黏度、回生值等性狀與面條品質相關性研究結果不盡相同。其中，張劍等認為，最終黏度、回升值、最低黏度對面條品質影響極顯著，糊化溫度、峰值時間、衰減值的影響不顯著[7]。趙登登等研究認為，衰減值與鮮濕面條的彈性、感官總得分呈顯著正相關，而糊化溫度與面條的彈性、感官總得分呈顯著負相關[8]。鄭學玲等研究認為，糊化溫度與面條感官指標間無顯著相關性[9]。配合力分析可有效幫助育種者評選親本，提高配組合的效率。本研究選用8個小麥品種組配4×4 NCII雜交，分析糊化特性的配合力、遺傳力及各糊化特性間的相關性等遺傳學特征，旨在為選育優質面條專用小麥新品種提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料

2012年5月，筆者以強筋小麥品種西農979、藁優9415、濟麥20、鄭麥366為母本，中筋小麥品種周麥18號、花培5號、百農矮抗58、弱筋小麥品種鄭麥004為父本，按照NCII設計配制4×4雜交，共16個組合。2012年10月，將雜交種子及其親本共24個處理播種于河南教育學院滎陽試驗基地，采用隨機區組設計，3次重復，每小區2行，行長2 m，行距 25 cm，株距10 cm，管理方式同大田。2013年6月按小區收獲，保存4個月后使用LYM-1型實驗磨粉機（河南鄭州良源分析儀器有限公司）制粉，過100目篩備用。

1.2測試方法

采用澳大利亞Newport科學儀器公司的RVA Super3型快速黏度儀測定淀粉的糊化特性。選用儀器配套程序TCW2.6 中預設的standard1，參照GB/T 24853-2010《小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測定快速粘度儀法》進行測定，軟件自動記錄糊化溫度（pasting temp，T）、峰值黏度（peak visc，PV）、峰值時間（peak time，PT）、最低黏度（trough visc，TV）、最終黏度（final visc，FV）、衰減值（breakdown，BD）、回生值（setback，SB）等糊化特性的指標。

1.3分析方法

采用Excel軟件進行數據整理和雜種優勢分析；采用DPS 9.50數據處理系統進行方差、相關性及配合力（遺傳交配設計——NCII模型）分析；雜種優勢指標選用中親優勢。

2結果與分析

2.1親本糊化特性的差異

經方差分析及新復極差檢驗，各親本間除糊化溫度外，其余6個性狀均差異顯著，但不同筋力親本間的糊化特性的差異性無規律（表1）。例如在峰值黏度中，強筋親本西農979與中筋親本百農矮抗58、周麥18號間無顯著差異；最低黏度中，強筋親本西農979與中筋親本周麥18號、百農矮抗58間無顯著差異，強筋親本鄭麥366、濟麥20與弱筋親本鄭麥004間也無顯著差異，在其余4個性狀中也有類似現象，表明糊化特性受面筋強度的影響較小。在7個糊化特性的性狀中，糊化溫度的變異系數最小，僅為0.37%；衰減值的變異系數最大，為15.46%，其余性狀的變異系數均不高于10.00%。

2.2配合力方差分析

方差分析結果（表2）表明，各糊化特性在不同區組間差異不顯著，表明糊化特性不易受環境影響。除糊化溫度外，其余糊化特性在不同組合間均差異極顯著，這些差異全部歸因于父本、母本間一般配合力（general combining ability，GCA）的差異，雜交組合間所有糊化特性的特殊配合力（special combining ability，SCA）均不顯著。其中，父本間峰值黏度、峰值時間、最低黏度和最終黏度的一般配合力均差異極顯著，衰減值的一般配合力達到顯著差異；母本間6個糊化特性的一般配合力均差異極顯著。因此，在優質面條小麥育種中，通過配合力分析進行親本選擇是有效的。

2.3一般配合力效應分析

同一糊化性狀不同親本間的一般配合力效應差異較大（表3），例如濟麥20、花培5號、百農矮抗58最終黏度的一般配合力較高，藁優9415、鄭麥004則較低。鄭麥366回生值的一般配合力最低，可降低后代的回生值，但有利于提高鮮面條的貨架壽命[10]。

不同親本間，濟麥20、鄭麥366、百農矮抗58、花培5號在多數糊化特性上均表現出較高的一般配合力，可用作優質面條小麥育種的親本；藁優9415、鄭麥004、周麥18號、西農979的峰值黏度或多數糊化特性一般配合力均較低，不宜用于優質面條小麥育種。

2.4糊化特性的遺傳力分析

糊化特性的遺傳參數分析結果（表4）表明，除峰值黏度外，母本的一般配合力方差均大于父本，表明糊化特性有傾母遺傳現象，可能與胚乳三倍體特征有關，因此在優質面條小麥育種中，配合力高的親本更適合用作母本。本研究中一般配合力方差的比重和狹義遺傳力均較高，表明糊化特性主要受基因加性效應影響，基因的顯性作用不明顯，同時較高的遺傳力表明這些性狀遺傳穩定性好，適合在育種中進行早代選擇。endprint

2.5糊化特性的相關分析

表5結果表明，糊化溫度與其他糊化性狀間的相關系數均不顯著，峰值黏度與峰值時間、最低黏度、衰減值、最終黏度、回生值間均呈極顯著正相關，因此峰值黏度可作為標志性狀用來評價育種親本；峰值時間、最低黏度、最終黏度也與多數性狀間呈顯著或極顯著正相關。

3結論與討論

前人研究表明，不同小麥品種間糊化特性的一般配合力存在顯著或極顯著差異， 但關于不同雜交組合間糊化特性特殊配合力的研究結論存在分歧[11-13]，本研究與薛香等的研究結果[11]較一致。這表明糊化特性普遍受基因加性效應影響，而顯性效應僅在特定的親本組合中表現，在目前小麥育種以純系品種為主的前提下，一般配合力更為重要。本研究中，濟麥20、鄭麥366、百農矮抗58、花培5號糊化特性的一般配合力較高，可以在優質面條小麥育種中應用，同時糊化特性的遺傳力均較高，可作為早代選擇的依據。

本研究中，親本間糊化溫度無顯著差異，同時該性狀的一般配合力及特殊配合力在親本間、雜交組合間均不顯著，可能因為親本間的有關基因等位變異較少，雜種優勢不明顯。陳建省等通過配粉分析了面筋蛋白對糊化特性的影響，結果表明，不同筋力面筋蛋白、不同面筋含量對糊化溫度的影響均不明顯[14-15]。章紹兵等通過糯小麥淀粉配粉分析了不同直鏈淀粉含量對糊化特性的影響，結果表明，直鏈淀粉含量從217%升高到30.0%，對糊化溫度影響不顯著[16]。師鳳華等對糯小麥、非糯小麥及部分糯小麥（缺失1～2個Wx基因）的研究結果表明，直鏈淀粉含量（2.14%～17.75%）與糊化溫度呈正相關，但相關性不顯著[17]。這些研究尚未明確糊化溫度的遺傳機理，因此相關研究有待進一步深入。

由于淀粉屬胚乳的一部分，母本基因占2/3，父本基因占1/3，母本基因可能會因劑量效應影響試驗結果，今后對糊化特性或其他胚乳性狀的研究中，建議使用完全雙列雜交或在NCII設計的同時安排一組反交試驗，以獲得更加詳實的數據。

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