蔡岳 宋昱 于章龍


摘要 ? ?運黑161是由山西省農業科學院棉花研究所特色小麥課題組以黑小麥品種漯珍1號為母本,黑小麥中間材料5041為父本選育而出的黑小麥新品種。本文總結了運黑161的選育過程,并根據2017—2018年連續2年的區試試驗和品質分析結果,對其主要農藝性狀表現進行總結,并對品質性狀進行分析。該品種品質優良,富含微量元素鋅和硒,具有良好的營養價值和保健功能。最后論述了選育體會,以期為后續研究提供參考。
關鍵詞 ? ?特色小麥;運黑161;選育經過;特征特性
中圖分類號 ? ?S512.1.035 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2019)23-0037-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
Abstract ? ?Yunhei 161 is a new black wheat cultivar bred by Characteristic Wheat Research Group in the Cotton Research Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,using the Luozhen 1 as the female parent and 5041 as the male parent. The breeding process of Yunhei 161 was summarized,and the main agronomic and quality traits were analyzed,based on the results of regional trials and quality analysis for two consecutive years from 2017 to 2018.The variety had good quality,which was rich in trace elements zinc and selenium,and had good nutritional value. Finally,the breeding experience was discussed to provide reference for the follow-up research.
Key words ? ?characteristic wheat;Yunhei161;breeding process;quality;characteristic
運黑161是山西省農業科學院棉花研究所特色小麥課題組成功選育的黑小麥新品種,其采用遠緣材料與常規小麥進行有性雜交,同時進行后代系統選擇,結合回交轉育和聚合創制抗病方法,歷經10余年成功選育出的一個黑小麥新品種,于2018年10月通過山西省品種審定委員會審定,審定編號為晉審麥20180015,山西省農業科學院棉花研究所擁有完全知識產權。
運黑161粒色紫黑,接近于黑色,苗壯葉淺,大穗大粒,鈣、碘等含量較高,適合面粉、麥仁、蛋糕、餅干加工,屬于黑色食品加工范疇,且產量與白小麥相當;缺陷是株高偏高,栽培時應注意灌溉時期,預防倒伏。
1 ? ?選育經過
1.1 ? ?選育目的和育種目標
《國家創新驅動發展戰略山西行動計劃(2014—2020年)》[1]對現代農業發展有如此指導:“開展動植物優異特色新種質、新材料創制和新品種選育。研究良種、良田、良法配套技術和農機農藝融合技術、設施農業集成技術、畜牧業高效生產技術、動植物生物安全技術及應對農業災害技術。開發區域特色小雜糧、畜牧、果蔬、中藥材等綠色無公害生產、貯運物流及精深加工關鍵技術。”因此,選育出適宜山西南部麥區種植的黑小麥新品種,不僅滿足對普通小麥的飲食需求,同時增強保健功能,長期攝入黑小麥加工食品對Ⅱ型糖尿病、肥胖、心血管疾病以及結腸癌等慢性疾病具有預防作用[2-4]。故選育營養品質與加工品質均好、產量高且適合不同加工需求的專用黑小麥品種,既可以滿足生產需要,又為山西省專用黑小麥種質資源的發展填補了空白。
1.2 ? ?親本來源及選育過程
親本組合:漯珍1號×5041,系譜號:99烏-9-1-1-21。
漯珍1號[5-6]是河南省豫中農作物品種展覽中心選育的黑色小麥品種,該品種籽粒為紫紅色,其蛋白質、脂類和灰分含量較普通小麥分別高23.26%、11.26%和8.26%;且氨基酸種類比較齊全,必需氨基酸與非必需氨基酸質量平均高于普通小麥23%左右;礦物質元素含量比較豐富,尤其在硒、錳與碘含量上具有突出優勢。
5041是山西省農業科學院棉花研究所選育的黑小麥中間材料,該品種粒色深藍,硒含量較高,為營養價值較高的黑小麥品系。
2004年利用紫粒資源材料漯珍1號與5041進行田間雜交,采用系譜法連續選育,結合粉質儀、面筋指數法等育種手段,2010—2011年株系提純,2012年參加本組預備試驗,2013年參加本組品比試驗,2014—2016年進行多點鑒定及展示示范試驗。
2 ? ?特征特性
2.1 ? ?歷年區域試驗產量表現
2017—2018年參加山西省南部水地特殊冬小麥區試,6個測試點區試結果顯示,運黑161產量水平為4 948.5~5 868.0 kg/hm2,平均產量5 408.25 kg/hm2,較對照運黑28增產8.28%,達極顯著水平;6個測試點中增產點率100%,居參試品種的第1位;平均穗數524.25萬穗/hm2,穗粒數40.3粒,千粒重42.15 g(表1)。
2.2 ? ?農藝性狀表現
運黑161屬于冬性品種,全生育期243 d,葉色淺綠,稈、穗發白,分蘗能力較強,株型半緊湊,株高80~90 cm,莖稈較粗,韌性較好。后期莖、葉無蠟質,旗葉窄長,穗層較整齊,熟相較好。穗紡錘形,白殼、短芒、紫黑粒,籽粒角質,飽滿度好。平均穗數524.25萬穗/hm2,穗粒數40.3粒,千粒重42.15 g。
2.3 ? ?品質分析
從表2可以看出,2018年山西省南部水地區試混合樣品質分析結果(哈爾濱)顯示,運黑161容重786 g/L,蛋白質16.59%,濕面筋35%,沉淀指數60.5 mL,吸水量63.3 mL/100 g,面團形成時間7.5 min,穩定時間6 min,弱化度123 F.U,粉質質量指數101 mm,最大拉伸阻力497 E.U,延伸性160 mm,硒含量0.11 mg/kg,鋅含量39.6 mg/kg。
2017年山西省南部水地區試混合樣品質分析結果(哈爾濱),容重812 g/L,蛋白質16.93%,濕面筋35.9%,沉淀指數41.8 mL,吸水量60 mL/100 g,面團形成時間5.7 min,穩定時間6.6 min,弱化度104 F.U,粉質質量指數102 mm,最大拉伸阻力395 E.U,延伸性142 mm,總膳食纖維11.2%,硒含量0.23 mg/kg,鋅含量29.8 mg/kg。
2.4 ? ?適宜區域
適宜在山西省南部中熟冬麥區水地種植。
3 ? ?高產栽培技術要點
施足底肥,適期播種,播期以9月底至10月初為宜,有節水灌溉的條件下,播量112.5~150.0 kg/hm2,常規年份澆2次水,特殊年份加灌開花水可保證高產。注意防治蚜蟲、葉銹病、白粉病和紋枯病等病蟲害。
4 ? ?選育研究體會
作為小麥家族中的新秀,黑小麥種質資源不多,親本材料貧乏,育成的品種也較少,適用專用型的品種更少。在選育運黑161的過程中,利用不同地區、不同來源、不同遺傳背景的紫粒、藍粒種質資源,采用HMW-GS分離鑒定技術及結合粉質儀、面筋指數法作為品質育種輔助手段,根據不同加工用途,通過雜交改良,異地加帶,連續定向選育多種優質基因聚合的黑小麥新類型。
我國黑小麥的選育是從20世紀80年代末開始,生產上主要推廣的品種有漯珍1號、紫麥76號、運黑28、秦黑1號等,種質資源及推廣應用品種較少,產量水平相對白麥較低,所以開展專用黑小麥種質資源創新與利用的研究十分必要。通過廣泛收集不同地區、不同來源、不同遺傳背景的紫粒、藍粒種質資源,挖掘、利用優質、抗病、高產白粒小麥和糯性小麥材料為親本與紫粒、藍粒小麥進行雜交,導入優良基因,提高產量潛力,縮小黑、白小麥間產量差距,選育與白粒小麥產量相當或超出白粒小麥產量,適于不同加工需求的專用型黑小麥和糯黑小麥新品種(系),篩選出特有營養元素(富硒、碘、鈣)的黑小麥新品種(系)。
加強黑小麥應用基礎研究,創新種質資源,既要解決一些目前研究的問題,同時也要做一些超前研究,以便使黑小麥選育得到迅速發展與壯大。遺傳學上,研究不同來源的紫粒、藍粒雜交后代營養品質遺傳和Wx基因缺失的糯性黑小麥的遺傳,同時還要進行染色體定位及基因定位等方面的研究;病理學上,加強其抗病性的研究,尤其對銹病、白粉病、黃矮病及多種病害的研究;食品加工上,著重研究黑粒小麥加工品質的改良,選擇適于不同加工需求專用型材料,拓寬食品深加工范圍,提高其附加值;育種上,選育適合山西省南部地區,產量穩定、品質優良且營養豐富具有高硒、高碘等專用黑小麥新品種;栽培上,合理種植密度,減少農藥與化肥使用量,同時提高有機肥、生物肥使用量,適時適量灌溉,種植出有機綠色產品[7]。
根據不同加工用途,選用不同地區、不同來源、不同遺傳背景的種質資源與本地選育中間材料或品種進行雜交、回交等技術,尤其注重遠緣材料的收集、利用,使不同顏色的特色小麥之間基因重組,定向選擇高產、抗旱、抗病、優質等優良基因聚合的新種質,育成高營養專用型特色小麥和糯性小麥新品種(系)。如黑饅頭、面條、餃子等,要求中高筋力、粒色深,并有一定延展性的品種。制作蛋糕、餅干及燙面制品則選用筋力較低或沒有直鏈淀粉的糯麥品種(系)[8]。加工麥片、麥仁等要求籽粒圓、色深且淀粉糊化度高的品種(系)。
通過對黑小麥、糯性黑小麥的抗性鑒定、產量比較、品質測定,培育與功能性食品加工相配套的黑小麥新品系和適合營養配粉的糯性黑小麥新品系。
利用HMW-GS分離鑒定技術及面筋指數法作為品質育種輔助手段,改善黑小麥蛋白質含量與質量,進一步提高營養品質。通過室內試驗,篩選出特有營養元素(富硒、碘、鈣)和缺失Wx基因的糯性黑小麥品系,滿足特色食品加工需求的黑小麥新品種(系)。
制定相應的標準化生產程序,以保證其產量和品質的穩定性和優良性。良種技術與栽培技術相結合,良種與良法相結合,使育成的新品種(系)能得到充分的表現與發揮。
黑、糯小麥具有很高的營養保健價值,全國各地對其研究開發方興未艾,目前尚未實現大規模產業化,因而黑、糯小麥開發利用前景廣闊[9]。深入開展黑、糯特用小麥新品種選育和配套栽培技術研究,可以優先掌握該產業核心技術[10],為該產業發展提供技術支持和保障。黑小麥品種選育不僅要立足當前,更要放眼長遠。既要將現有的新品系和后代材料加快、加大生產示范和品質測試分析,盡快選育出產量高、營養好、專用的新品種,用于生產和開發利用;還要建立長效的資源配置和育種體系,為黑小麥的長遠發展奠定基礎。
5 ? ?參考文獻
[1] 山西省人民政府關于印發國家創新驅動發展戰略山西行動計劃(2014—2020年)的通知[J].山西政報,2014(5):10-18.
[2] 燕雯,張正茂,阿爾哈力合·葉熱仙巴依.西農黑大穗黑小麥營養特性與蒸煮食品加工品質評價[J].食品科學,2012(19):146-150.
[3] 于章龍,劉瑞,宋昱,等.運黑系列黑小麥營養品質分析[J].麥類作物學報,2018(5):558-562.
[4] 蔡云汐,王淑娥,馬曉,等.完全法黑小麥粉對高脂血癥大鼠血脂水平的影響[J].衛生研究,2018(2):322-324.
[5] 劉光利,劉駿,簡俊濤,等.黑小麥研究現狀及其發展制約因素分析[J].農業科技通訊,2018(2):28-29.
[6] 閆樹平,王光祿,王懷恩,等.黑小麥的營養價值及選育情況[J].現代農業科技,2016(4):47-49.
[7] 李延明.黑小麥研究現狀及優質高產栽培技術探析[J].農民致富之友,2015(23):29.
[8] 于章龍,宋昱,謝三剛,等.冷水法制作糯性黑小麥粉湯圓品質的研究[J].食品科技,2016(2):200-204.
[9] 王梅娟,潘玉雷.富鉻黑小麥冀紫439的營養價值及市場前景[J].河北農業,2018(1):8-9.
[10] 王飛航.黃土高原成功試種彩色小麥新品種[EB/OL].(2019-06-22)[2019-07-19].https://baijiahao.baidu.com/s?id=163700596194507706 4&wfr=spider&for=pc.