5個糯青稞新品種的選育及特性分析

涂 洋 ，李式昭 ，劉廷輝 ，伍 玲 *，朱華忠

（1.四川省農業科學院作物研究所/農業農村部西南地區小麥生物學與遺傳育種重點實驗室/糧油作物綠色種質創新與遺傳改良四川省重點實驗室，四川 成都 610066；2.甘孜藏族自治州農業科學研究所，四川 康定 626000）

青稞（Hordeum vulgare L.var.nudumHook.f.）屬于禾本科、小麥族、大麥屬，也稱裸大麥[1-2]，是我國青藏高原地區藏族人民的主要糧食作物[3]，具有耐瘠薄、適應性強、生育期短等優良特性[4]。

青稞籽粒含有65%～68%的淀粉、10%～17%的蛋白質、4%～9%的β- 葡聚糖、2%～3%的游離脂質和1.5%～2.5%的礦物質[5-7]。青稞籽粒總膳食纖維含量為11%～20%，不溶性膳食纖維含量為11%～14%，可溶性膳食纖維含量為3%～10%[8-12]。食物中添加青稞不僅能改善口感，也能提高蛋白質和β- 葡聚糖的含量[13-14]。β- 葡聚糖可以降低血液中的膽固醇和葡萄糖，增加飽腹感，從而降低患心臟病和Ⅱ型糖尿病的風險[13]。青稞含有較高的β- 葡聚糖以及其他營養物質，是用來加工成健康食品的原料之一，但目前與青稞相關的食品仍較少。糯青稞的食用性更佳，加工潛力更大。然而，糯青稞品種還較少，無法滿足市場增長的需求，所以培育優良的糯青稞新品種具有重要意義。

本研究中，我們利用從國際玉米小麥改良中心（CIMMYT）引進的糯青稞品種K10 與國內非糯青稞品種進行雜交，通過系譜法+改良混合選擇法選育出5個食用糯青稞品種，并檢測籽粒中的淀粉、蛋白質、氨基酸以及β- 葡聚糖含量，以期為這些品種的生產加工提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 親本及其來源

育成5個品種的親本組合及其登記號或品種權號見表1。K10 為從國際玉米小麥改良中心引進的糯青稞；川農大5號是四川農業大學選育的二棱大麥，具有早熟、高產及抗倒伏性好等優點[15]；浙08-46 是浙江省農業科學院選育的品系；阿青4號是阿壩藏族羌族自治州農業科學技術研究所選育的品種，有豐產性好和抗病蟲強等優點[16]；藏青85是西藏自治區農牧科學院農業研究所選育的多棱青稞品種[17]；30005-17 是筆者所在課題組的糯青稞品系，源自組合K10×阿青4號；川青糯12259 是筆者所在課題組育成的糯青稞品系，已經完成品種權申請，正在進行品種登記。

表1 5個糯青稞育成品種及其來源

1.2 選育方法

構建雜交組合后，F1代種子混收，F2—F4代選擇優穗或優株混收或單收，在F5—F6代中選單株或單穗，形成優良穩定穗行或株行，再在4個生態點進行2年的多點試驗，最后進行品種登記，育成品種選育詳細過程見表2。

表2 5個糯青稞選育過程

1.3 性狀調查與鑒定

康青糯1號在甘孜高原4個不同生態點進行2年的多點試驗，對照品種為康青6號；其他品種在四川盆地地區4個不同生態點進行。川大麥15086和川大麥15087 的對照品種為竹豐99-4，川糯大麥15085 和川青糯 12259 的對照品種為川大麥15086，每點采用隨機區組設計，3 次重復。各點適時記錄相關表型。5個品種均檢測了籽粒中的蛋白質、直鏈淀粉、總淀粉、β- 葡聚糖含量，川糯大麥15085、川大麥 15086、川大麥 15087 和康青糯 1號還檢測了籽粒中氨基酸總量及天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸、色氨酸含量，這些均由四川省農業科學院分析測試中心檢測，其中：色氨酸含量按照NY/T 57—1987《谷物籽粒色氨酸測定法》檢測，其他氨基酸含量以及氨基酸總量按照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》檢測；蛋白質含量按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》檢測；淀粉含量按照NY/T 11—1985《谷物籽粒粗淀粉測定法》檢測，直鏈淀粉含量參照NY/T 2639—2014《稻米直鏈淀粉的測定分光光度法》檢測。對條銹病、白粉病、赤霉病、條紋病和黃矮病的抗病性由四川省農業科學院植保所分別按照NY/T 3060.8—2016《大麥品種抗病性鑒定技術規程第8 部分：抗條銹病》，NY/T 3060.2—2016《大麥品種抗病性鑒定技術規程第2 部分：抗白粉病》，NY/T 3060.3—2016《大麥品種抗病性鑒定技術規程第3 部分：抗赤霉病》，NY/T 3060.1—2016《大麥品種抗病性鑒定技術規程第1 部分：抗條紋病》和NY/T 3060.6—2016《大麥品種抗病性鑒定技術規程第6 部分：抗黃矮病》進行鑒定。

2 結果與分析

2.1 植物學特征

川大麥15086：春性；幼苗半直立，分蘗力中等；成株葉片較窄、斜上舉，株型較緊湊，葉鞘蠟粉輕；穗二棱，長直芒，芒有齒，小穗排列密度中等，成熟時褪色落黃好（圖1-a）。

川大麥15087：春性；幼苗半直立，分蘗力較強；成株葉片較窄、斜上舉，株型緊湊，葉鞘蠟粉重；穗二棱，長直芒，芒有齒，小穗排列密度中等，成熟時褪色落黃好（圖1-b）。

康青糯1號：春性；幼苗半直立，分蘗力中等；成株莖稈綠色，葉耳、莖節白色，株型緊湊，葉鞘蠟粉輕；在甘孜州6月下旬、7月上旬抽穗，穗全抽出，穗頸彎垂，成穗率中等；8月中下旬成熟，成熟時褪色落黃好，穗長方形，多棱穗，長齒芒（圖1-c）。

川糯大麥15085：春性；幼苗半匍匐，分蘗力強；成株葉片較窄、斜上舉，株型較緊湊，葉鞘蠟粉較輕；穗二棱，長芒，小穗排列密度中等，成熟時褪色落黃好（圖1-d）。

川青糯12259：春性；幼苗半直立，分蘗力較強；株型緊湊，葉鞘蠟粉重；穗全抽出，穗頸直立，成穗率高；中早熟，穗層整齊，穗長方形，多棱密穗，短直芒，芒有齒，成熟時褪色落黃好（圖1-e）。

圖1 5個糯青稞品種成株期表現

2.2 產量及相關性狀

由表3 可知，平均產量從高到低依次是川大麥15087（4 620.00 kg/hm）2、川青糯12259（4 585.50 kg/hm）2、川大麥 15086（4 489.50 kg/hm2）、川糯大麥 15085（4 384.50 kg/hm2）、康青糯 1號（3 494.85 kg/hm2），較對照（CK）分別增產 8.18%、18.70%、5.80%、-4.01%和2.71%。川糯大麥15085、川大麥15086、川大麥15087、川青糯12259 以及康青糯1號的株高分別為 75.00、92.00、95.00、70.00、105.00 cm。康青糯 1號適合在高原地區種植，生長期在4—9月，生育期在110～115 d。另外4個品種適合在四川盆地種植，均是10月下旬播種，第2年4—5月成熟。多棱品種康青糯1號和川青糯12259 的穗粒數遠高于二棱品種川糯大麥15085、川大麥15086 和川大麥15087。

表3 5個糯青稞品種產量及其相關性狀

2.3 抗病性

由表4 可知，2015年鑒定結果為：川糯大麥15085、川大麥15086 和川大麥15087 均高抗條銹病、中抗赤霉病和黃矮病，分別中感、中抗、中感白粉病及分別中抗、高抗、高抗條紋病。2017年鑒定結果為：川糯大麥 15085、川大麥15086 和川大麥15087 均高抗條銹病，中抗白粉病和黃矮病，中感赤霉病，分別中抗、高抗和高抗條紋病。2020年鑒定結果為：川青糯12259 和康青糯1號均中感赤霉病，中抗條紋病，分別高感和中抗條銹病，高感和中感白粉病，抗和中抗黃矮病。2021年鑒定結果為：川青糯12259 和康青糯1號均抗黃矮病，分別中感和高抗條銹病，高抗和中感白粉病，高感和中感赤霉病，高抗和中抗條紋病。

對每個品種進行2 次抗病性鑒定，以抗性最差的那次結果代表該品種的抗病性（表4）。5個品種均抗條紋病和黃矮病，其中：川大麥15086 和川大麥15087 高抗條紋病；川糯大麥15085、川大麥15087 和康青糯1號均中感白粉病和赤霉病；川青糯12259 高感條銹病、白粉病和赤霉病。

表4 5個糯青稞品種抗病性鑒定

2.4 籽粒品質

川糯大麥15085、川大麥15086、川大麥15087和康青糯1號的8種必需氨基酸和10種非必需氨基酸的含量見圖2。由圖2 可知，籽粒中必需氨基酸含量變幅為0.05%～1.11%，非必需氨基酸含量變幅為0.16%～4.26%，氨基酸總量變幅為10.90%～15.90%。其中：氨基酸總量和16種氨基酸（不包括色氨酸和酪氨酸）含量最高的均是川大麥15087；川糯大麥15085 的色氨酸含量最高，為0.17%；康青糯1號的酪氨酸含量最高，為0.41%。

圖2 糯大麥籽粒中氨基酸含量（質量分數）

由圖3 可知，蛋白質含量最高的是川大麥15087，為16.10%；支鏈淀粉含量、總淀粉含量以及支鏈淀粉含量/ 總淀粉含量最高的均是川大麥15086，分別為67.49%、69.14%和97.61%；川大麥15087、康青糯1號和川青糯12259 的β- 葡聚糖含量較高，分別為6.34%、6.38%和6.12%。

圖3 糯大麥籽粒中蛋白質、支鏈淀粉、總淀粉和β-葡聚糖含量以及支鏈淀粉與總淀粉的比值

3 討論與結論

3.1 糯大麥產量

二棱青稞川糯大麥15085、川大麥15086 和川大麥 15087 的株高分別為 75.00、92.00、95.00 cm，穗粒數分別為 28.00、26.00、30.00 粒 /穗，千粒質量在40 g 左右，與低海拔地區的部分品種相似[18]。川糯大麥15085 的株高偏矮，在抗倒伏上可能有更好的表現[19]。多棱青稞康青糯1號和川青糯12259 的株高分別為 105.00、70.00 cm，穗粒數分別為 50.00、60.00 粒/穗，千粒質量分別為35.00、30.00 g。與部分多棱青稞品種[20]相比，康青糯1號的穗粒數較低，但是千粒質量較高，表明其在生產中可以獲得較好的產量；川青糯12259 的株高較低，穗粒數和千粒質量較高，表明該品種不僅具有較高產量，在抗倒伏方面也有較好表現。

康青糯1號是適合高原種植的青稞品種，甘孜州的種植時間一般為4—9月，四川盆地一般為10月末至翌年5月初，生育期相差30～40 d，這也是高原上青稞產量較低的主要原因之一。中國種業大數據平臺（http://202.127.42.47:6010/index.aspx）的數據表明，截至2022年8月，自2017年以來登記的大麥（青稞）品種共207個，其中糧用品種除筆者所在課題組選育的5個外共有44個；食用品種的平均產量最高為10 912.50 kg/hm2，最低為2 886 kg/hm2，平均為4 838.91 kg/hm2，共有28個品種的產量低于5 000 kg/hm2，約占64%。與小麥的產量相比，如2008—2018年四川省審定的小麥品種的平均產量為5 586 kg/hm2[21]，青稞的產量處于較低水平，表明青稞的生產潛力尚未充分開發，需要更多的高產優質品種和配套的栽培方式來提升產量。

3.2 栽培技術要點

康青糯1號適宜在四川省甘孜州農業區春播種植，適時播種，機條播，播深3～5 cm，底肥一道清，播量保證成苗22 萬株/667 m2左右，注意除草及防蚜蟲、黏蟲，蠟熟后期收獲。其余品種適宜于四川盆地種植，霜降前播種，底肥一道清，苗期（冬季）提早防治蚜蟲，預防病毒病的轉播。川青糯12259 對條銹病、白粉病和赤霉病的抗病性鑒定結果都是高感，生產中需要特別注意對條銹病、白粉病和赤霉病的防治。

3.3 糯性籽粒特性及其開發利用前景

籽粒中支鏈淀粉含量/ 總淀粉含量的變幅為92.57%～97.61%，表明它們均為糯性品種。氨基酸含量變幅在0.16%～4.26%，較之小麥，氨基酸含量相差不大[22-23]，但大麥籽粒中的β- 葡聚糖含量遠高于小麥[24]。川大麥15087 的各類氨基酸含量均比較高，β- 葡聚糖含量為6.34%，在食品加工方面的潛力較高。

大麥籽粒營養成分豐富，不僅含有各類氨基酸，還含有高纖維、高維生素、低脂肪等成分[25-27]。但青稞粉不能像小麥粉那樣形成面筋，阻礙了青稞面制品加工生產[28]。食用富含β- 葡聚糖的食物不僅能增強對礦物質和益生菌等物質的吸收[29]，還可以調節血糖水平以降低患糖尿病相關疾病的風險[30-34]。青稞已形成具有區域特色的青稞食品，如青稞酒、糌粑等[35-36]。隨著對青稞營養價值的認識更深刻，加工利用也更加多樣化，對青稞的需求也在逐漸增加[37]。然而糯青稞品種還比較少，需要加強糯青稞育種，以滿足不斷增長的市場需求。