天津市冬小麥品質育種研究進展

時曉偉 梁丹 王建賀 王從磊 馮剛 劉丹 許慶芬

摘??? 要：本文介紹了天津市強筋冬小麥育種方法，篩選Glu-1攜帶優質蛋白亞基的種質資源進行優優配組，對低世代材料田間農藝性狀和品質性狀同步選擇，穩定世代進行品質綜合評價，及利用該方法選育出強筋冬小麥品種‘津農6號和‘津農7號。針對目前天津市強筋冬小麥生產現狀，提出未來強筋冬小麥育種方向和育種思路。

關鍵詞：冬小麥;品質;育種

中圖分類號：S512.1???????????? 文獻標志碼：A?????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.02.005

Advances of Winter Wheat Quality Breeding in Tianjin

SHI Xiaowei1，2， LIANG Dan1，2， WANG Jianhe1，2， WANG Conglei1，2， FENG Gang1，2， LIU Dan1，2， XU Qingfen1，2

（1. Cop Research Institute， Tianjin Academy of Agricultural Sciences，? Tianjin 300384， China; 2.Tianjin Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding，? Tianjin 300384， China）

Abstract： This paper introduced the strong gluten winter wheat breeding methods in Tianjin，screened the germplasm resources with good quality protein subunit of Glu-1 for optimal match group ，screened agronomic traits and quality traits of low generation materials synchronously，comprehensive evaluation of high generation quality， and used the method to breed winter wheat varieties with strong gluten 'Jinnong 6'，'Jinnong 7'.In view of the present situation of strong gluten winter wheat production in Tianjin， the breeding direction and ideas of strong gluten winter wheat breeding in the future were put forward.

Key words：winter wheat; high quality; breeding

天津地處華北平原東北部，氣候類型屬典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，冬小麥生育期在十月初至翌年六月中旬，小麥生育后期，日照充足，降雨量少，日溫差較大，有利于小麥貯藏蛋白，尤其是對品質起關鍵作用的高分子量麥谷蛋白的積累[1]。在2002年農業部品質區劃中，根據天津氣候生態特點，將天津麥區劃為強筋小麥產區[2]。

強筋小麥是指籽粒硬質、蛋白質含量高、面筋質量好、吸水率高，具有很好的面團流變特性，即面團的穩定特性較好、弱化度較低、評價值較高、面團拉伸阻力大、彈性較好。適于生產面包粉及搭配生產其它專用粉的小麥[3]。

天津小麥育種目標經過幾次變更。建國初期至八十年代，小麥育種目標集中在提高小麥單產方面，經過幾十年的努力，小麥單產由建國初期的幾十公斤提高到八十年代末250公斤左右[4];從八十年代到九十年代，主攻方向為小麥特異性品種選育研究，選配出國內第一個雜交小麥品種‘津化1號[5]，育成通心粉專用的四倍體硬粒小麥‘津硬8號[6];2000年至今，隨著溫飽問題解決，人們生活水平逐漸提高，改善小麥品質成為小麥育種家關注的重點，天津市農作物研究所小麥中心研究方向逐步轉向高產優質并重。

1 強筋小麥育種方法

1.1 篩選Glu-1攜帶優質蛋白亞基的種質資源，進行優優配組

對引進種質資源田間鑒定篩選同時，在實驗室進行蛋白亞基分析。通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）圖譜分析，篩選出谷蛋白Glu-1位點、Glu-3位點具有優質蛋白亞基的種質資源（表1）。在非1B/1R遺傳背景下，高分子量麥谷蛋白亞基對加工品質貢獻較大的是Glu-A1位點2*亞基、Glu-B1位點7+8亞基、Glu-D1位點5+10亞基;低分子量麥谷蛋白亞基對加工品質貢獻較大的是Glu-A3位點d亞基、Glu-B3位點g亞基[7-8]。在篩選優質蛋白亞基基礎上，結合田間產量及農藝性狀鑒定，綜合評定雜交組合雙親。

1.2 低世代育種材料的品質快速檢測

低世代材料田間農藝性狀和品質性狀同步選擇。將F3、F4代來自優質亞基組合的育種材料，用DA7200型近紅外分析儀，快速、籽粒完整地測定蛋白質、濕面筋含量等品質指標。表2為中選優質組合的部分F3代家系，以強筋小麥‘津強7號、中筋小麥‘濟麥22（目前兩品種為天津生產上強筋小麥、中筋小麥主栽品種）品質指標為對照，篩選各項品質指標高于‘濟麥22、與‘津強7號相接近的家系，將中選優質組合中的優質家系、株系種植于大田，進行田間農藝性狀及抗病性篩選。

1.3 穩定世代品質綜合評價

揉混儀是研究面團流變學特性的重要儀器之一，揉混曲線主要參數指標能夠反映面團的綜合特性[9]，樣品用量少（2～10g）、測定速度快（每份材料用時10～15min），且揉混儀曲線峰值、揉混時間與實驗烘焙的揉混時間有著較高的相關性（0.95），在發達國家小麥品質實驗室長期使用[10]。

在低世代用DA7200近紅外分析儀快速檢測品質基礎上，在穩定世代利用10 g美國 National Mixograph 揉混儀，參照“ AACC54-40A ”方法測定面團和面時間、峰值高度、峰值寬度、峰值面積等主要揉混參數（如表3）。以強筋小麥‘津強7號和中筋小麥‘濟麥22揉混儀品質參數為對照，篩選和面時間、峰值高度、峰值寬度、峰值面積等參數指標高于濟麥22，接近或高于‘津強7號的品系，從中篩選出各項參數指標介于兩個對照之間的品系‘津07006、‘津08426。由此，在對品質性狀準確把握基礎上，結合田間綜合農藝性狀和產量性狀，對品系進行精準定位。

2 選育出的強筋小麥品種

天津市農作物研究所小麥中心針對天津都市農業市場需求及所處生態區氣候土壤等特點，將育種目標鎖定優質強筋高產小麥新品種選育上。

2.1 津農6號

在廣泛收集、引進國內外優質種質資源并進行田間農藝性狀鑒定基礎上，進行實驗室蛋白亞基分析，并結合遺傳學考慮，雙親最好都含優質蛋白亞基（亞基組合），且農藝性狀要互補，最終將目標親本鎖定為‘煙優361和‘955159。

母本‘煙優361，白粒優質強筋，抗寒性較強，適合天津生態條件，但是稈軟易倒伏;父本‘955159優質強筋，莖稈強壯，白粒抗穗發芽，抗寒性一般，從組合選配考慮，可選育出既保留強筋特性、又改良親本稈軟不抗倒伏等缺點、兼具白粒抗穗發芽的強筋高產小麥新品種。

‘津農6號（原品系號為‘津07006），利用系譜法經6年選育而成的強筋冬小麥新品種，于2010年11月通過天津市品種審定委員會審定（審定編號：津審麥2010004），2013年通過北部冬麥區國家審定（審定編號：國審麥2013022），2015年通過新疆自治區審定（審定編號：新審麥2016年02號）。

‘津農6號品種冬性，幼苗半匍匐，分蘗力中等，成穗率較高。平均穗數6.075×106個·hm-2、穗粒數30.3粒，千粒質量48.2 g，千粒質量高且穩定。抗倒性較好，抗寒性中等。

表4為‘津農6號參加國家北部冬麥區區域試驗時農業部谷物品質監督檢驗測試中心品質分析結果及國家強筋小麥2006—2014 年施行標準，從表中可知，‘津農6號的主要品質指標容重、粗蛋白含量、濕面筋含量及穩定時間都高于NY/T 976-2006《農作物品種審定規范 小麥》標準，審定時判定為強筋小麥。

2.2 津農7號

母本（995-789/8901）：為自育高世代冬小麥品系，株高75 cm左右，莖桿強壯，抗倒伏，長芒、白殼、紅粒、硬質，常年千粒質量50 g左右，農藝性狀好，屬于高產優質強筋類型。

父本（sccb/長豐3//遼春10號）：為自育高世代冬小麥品系，株高78 cm，長芒、白殼、紅粒、硬質，千粒質量45 g左右，該品系熟期早。

2002年通過人工雜交，經6年系譜法選育，于2015年通過國家審定（審定編號：國審麥2014018）。

該品種冬性，成熟期比對照‘中麥175晚2 d，幼苗半匍匐，分蘗成穗率中等，株高平均72.6 cm左右，較抗倒伏;穗數5.939×106個·hm-2，穗粒數29.5粒，千粒質量43.4 g。經農業部谷物品質監督檢驗測試中心分析，‘津農7號參加北部冬麥區區域試驗兩年平均品質指標如表5所示，在主要品質指標容重、粗蛋白含量、濕面筋含量及穩定時間都高于NY/T 976-2006《農作物品種審定規范 小麥》標準，審定時判定為強筋小麥。

3 天津生產上主栽冬小麥品種品質情況

天津市種子管理站承擔的天津市農業科技成果轉化與推廣項目“主要糧食作物品種更換示范工程”（項目編號：201602100），明確了目前天津冬麥區小麥主栽品種為‘濟麥22、‘津農6號、‘中麥175、‘良星66、‘良星99，搭配品種為‘輪選518、‘石優20、‘河農6425。

表6中列出的天津市冬小麥生產上的5個主栽品和3個搭配品種，其中只有‘津農6號、‘石優202個品種的主要品質指標蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間符合NY/T 976-2006《農作物品種審定規范 小麥》強筋小麥標準。‘津農6號灌漿落黃好，屬強筋穩產型品種，正常年份比中筋小麥品種‘濟麥22產量略低;‘石優20，是石家莊市農林科學院2011年通過國家審定的強筋小麥品種，該品種在2017—2018年度天津市冬小麥品種百畝示范田平均產量為6 604.5 kg·hm-2，位列8個百畝示范品種第7位。

4 強筋冬小麥育種未來展望

天津市農作物研究所本世紀初引育的冬小麥品種‘津引159，自主選育的‘津農6號、‘津農7號，以及石家莊市農科院育成的在北部冬麥區審定推廣的‘石優20等，4個品種都是強筋小麥品種，但在商品糧市場上優質優價與普通小麥價格相差不大、產量上又不占優勢時，強筋小麥推廣就有難度，所以縱觀目前天津市生產上強筋小麥品種狀況、強筋小麥品種品質及產量水平，強筋冬小麥育種方面要加強以下幾點：（1）強筋冬小麥的品質水平還需提高：目前品種的品質水平距離面粉加工企業需求還有很大距離;在小麥育種提升品質同時，不能忽視產量水平的穩步提升;（2）選育氮、磷高效的強筋小麥品種：減少農資投入，節本增效，同時減少水污染和土壤污染，對于土壤恢復尤為重要;（3）節水抗旱強筋小麥新品種選育：華北平原水資源量僅占全國水資源總量的6%[11]，特別是多年地下水超采形成的大幅度下降漏斗問題，威脅著該區域灌溉農業的可持續發展[12]，選育節水抗旱強筋小麥新品種迫在眉睫;（4）抗病、蟲綠色強筋小麥新品種選育：節支增收，綠色環保，提高食品安全;（5）耐鹽堿強筋小麥新品種選育：天津鹽堿地總面積49.3萬hm2，占全市土地總面積的42.3%（不包括灘涂）[13-16]，耐鹽堿強筋小麥品種選育及推廣對于中低產田利用，保障國家糧食安全意義重大。

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