

摘要:彩色小麥花青素和微量元素含量豐富,是全谷物產業化和營養主食化的理想載體。青研紫麥1號是由青島市農業科學研究院選育而成的紫粒小麥新品種,2022年通過山東省農作物品種審定委員會審定,審定編號:魯審麥20226030。該品種以育種田邊自由生長的籽粒較小、深紫的禿頭紫麥為母本,以全國超大面積推廣應用的當家品種濟麥22作父本,經系統選育而成。其早熟性好,產量三要素協調,產量水平高,粒色較深、布色均勻,既可以作為特殊用途小麥品種進行產業化開發,又可以作為優良親本進行彩色小麥遺傳改良。
關鍵詞:彩色小麥;新品種;青研紫麥1號;特征特性
A New Colored Wheat Variety Qingyan Zimai No.1
LI Yugang,WANG Shengjian,LI Lei,WANG Ruiying,ZHAI Xiaoling,GE Hongmei
(Qingdao Academy of Agricultural Sciences,Qingdao 266100,Shandong)
彩色小麥由于種皮或糊粉層中含有花青素,且富含多種微量元素,從而使得其皮層部分較普通小麥營養更加豐富。小麥籽粒80%以上的礦物質集中于糊粉層,磷是存在于糊粉層的主要礦物質,且大多是肌醇酯化產物;鉀含量也很高,其次是鎂和鈣,還存在較多鐵和鋅[1]。Sharma等[2]研究表明,黑粒小麥顯著降低了小鼠的體重增加量和其血清中的總膽固醇、甘油三酯、游離脂肪酸水平。研究發現紫優系列小麥富含花青素、蛋白質、脂肪、不溶性膳食纖維、氨基酸、維生素及微量元素等,具有強化營養和保健功能,營養品質高于普通小麥品種[3]。秦黑1號的鐵、鋅含量比普通小麥高19.2倍和4.1倍[4]。彩色小麥升糖指數(GI)相對較低,近日,西北農林科技大學何一哲老師團隊聯合公司研發的低GI黑麥餅干,其GI(升糖指數)=41(GI≤55為低GI)、GL(血糖負荷)=6(GL≤10為低GL),這款餅干可作為高血糖、糖尿病人群的替補食品,也可作為普通人群的控糖降脂食物(何一哲老師發布信息)。
越來越多的研究表明,全谷物具有益于人體的均衡營養成分[5-7],而彩色小麥由于其較普通小麥含有更加豐富的花青素,是全谷物產業化和營養主食化的理想載體。我國彩色小麥研究起步晚,河南漯河的漯珍1號于1997年審定,截至2022年我國審定彩色小麥品種61個[8],山東省2018-2022年審定特殊類型小麥品種32個[9]。因此,我國彩色小麥的選育及營養研究仍任重道遠,多個育種單位把彩色小麥育種和主食營養品質提升作為重要育種目標。2017年農業部發布《主要農作物品種審定標準》(國品審[2017]1號),首次提出特殊類型品種的審定條件[10],青研紫麥1號通過審定得益于山東省小麥審定政策的提出[11]。
1 品種來源
青研紫麥1號(原試驗名稱QYZ-1,孕穗期和灌漿期整體表現見圖1)屬于常規品種,其雜交組合為:禿頭紫麥/濟麥22。其中父本濟麥22是我國超大面積推廣應用的高產、穩產、廣適品種,是山東省的當家小麥品種;其母本禿頭紫麥是十幾年前在育種田邊自由生長的一棵麥子,經科研人員觀察,在灌漿后期發現其是紫麥,于是進行采收作為育種親本,后與親本圃資源和市面上能見到的種質資源進行對比,未能找出與它相似的種質,于是取名為路邊禿頭紫麥,后改名為禿頭紫麥。
2 品種特征特性
2.1 農藝性狀 青研紫麥1號,半冬性,幼苗半直立,株型半緊湊,葉色深綠,葉片上舉,抗倒性好,熟相較好。株高88.2cm,畝最大分蘗數89.3萬,畝有效穗數39.8萬穗,分蘗成穗率46.2%;穗長方形,穗粒數39.2粒,千粒重39.0g,容重790.1g/L;長芒、白殼、紫粒(圖2),籽粒硬質。2021年經中國農業科學院植物保護研究所接種鑒定:中感白粉病和紋枯病,高感條銹病、葉銹病和赤霉病。越冬抗寒性中等。
2.2 營養及品質測試 2020年經農業農村部谷物品質監督檢驗測試中心(泰安)測試,籽粒蛋白質含量16.4%,濕面筋含量44.9%,沉淀值32.0mL,吸水率64.7mL/100g,穩定時間3.6min,面粉白度71.3。經武漢邁特維爾生物科技有限公司檢測,花色苷含量0.0935mg/kg。經農業農村部谷物品質監督檢驗測試中心(濟南)檢測,其籽粒微量元素含量為:鈣277.0mg/kg,鐵23.7mg/kg,鋅17.9mg/kg,硒0.0338mg/kg。
3 產量表現
在2019-2021年度山東特殊用途小麥品種自主區域試驗中,2年度每667m2平均產量541.9kg,比對照山農紫麥1號增產14.5%;2021-2022年度生產試驗,平均產量568.3kg,比對照山農紫麥1號增產6.9%。
4 遺傳改良利用建議
4.1 該品種可利用的優點 青研紫麥1號早熟性好,是育種田里第1批抽穗的,比普通品種早熟3~5d,改造晚熟品種可以加以利用;其根系比較發達,次生根多,生長健壯;分蘗成穗率高,春季最大分蘗不高,但常年畝穗數41萬穗左右,兩級分化快,植株健壯,單莖發育比較一致;豐產性好,在山東南部小面積試驗示范中,多個點產量超對照山農紫麥1號10%以上,推測與產量三要素協調、穗粒數較高(接近40粒)有關;朱紫鑫等[12]研究表明,QYZ-1具有適宜的葉面積指數,花后旗葉SPAD值較高,旗葉衰老較慢,開花至成熟時間較長,協同提高了花后干物質積累量,表現出較高的產量且可持續性較好;此外,青研紫麥1號株型好,表現比較直立緊湊,穗發育比較均勻,穗子飽滿,不育小穗少,結實性好;籽粒蛋白質和濕面筋含量高,尤其是濕面筋含量達44.9%,但面筋質量一般。
4.2 該品種需克服的缺點 青研紫麥1號灌漿后期干葉尖比較明顯,可能由于穗葉交錯導致;灌漿后期群體內個別單株出現早衰現象;千粒重有待進一步改良;對水肥條件有較高的需求;可通過繼續與紫色或藍色小麥雜交進行粒色改良;在面筋含量較高的基礎上,改良其面筋質量。
4.3 利用心得 該品種與其他品種雜交后,F1通常能表現出很好的群體性和繁茂性,植株間比較整齊,有豐產的潛力;但是如果與普通小麥雜交,粒色往往有些像紅粒或者淺紫色粒,后代中會經歷很多粒色分離,因此建議主要在彩色小麥的遺傳改良中應用。
5 彩色小麥產業化開發建議
5.1 彩色小麥營養價值評估 彩色小麥因種皮或糊粉層含不同種類和不同數量的花青素而呈現紫、藍、黑等顏色。花青素屬于多酚類物質,研究表明多酚類物質能夠延緩淀粉的消化速率,從而緩解淀粉攝入導致的餐后血糖升高[13];向莉[14]的研究表明黑粒小麥中的多酚具有較強的抗氧化能力。研究發現糙米富含多酚類物質,且在谷物籽粒中分布不均勻,主要集中在糠層和糊粉層[15]。因此建議在彩色小麥的產業化開發中,應以全谷物或者全谷物含量較高的制品為主。由于彩色小麥研究起步較晚,其微量元素含量、代謝組分、生物活性物質等的研究還遠遠不夠,有待于進一步挖掘。青研紫麥1號正以合作或委托的方式,開展營養價值評估工作。
5.2 彩色小麥需靠產業鏈帶動 彩色小麥的產業化開發,需要與品種培育、糧食生產、面粉加工、食品制作、營養健康等領域進行深度合作,而且最終需要靠大眾對食品的需求帶動整個產業鏈的健康有序發展。在主食跟肥胖“綁定”的時代,精細主食有向邊緣走的趨勢,而全谷主食還未真正支撐起人們的一日三餐。這就需要能夠制作出“好吃、好看、營養健康”的全谷食品,全谷物的“好吃”在風味方面足夠,但口感粗糙的問題需重點解決,可以在精細加工上做文章,也可采用麩皮和胚芽處理后回填的方法,或者進行一定比例的全谷物添加,還可以改變食品的制作方式等;全谷物的“好看”主要指食品的觀感,能夠讓人產生美好聯想而增進食欲,至少不能減分,比如可制作全谷面包、餅干、花樣花卷、餡餅、面條等,不推薦制作全麥餃子。此外,還需解決全麥粉的難儲問題,有固定客戶群的小微型企業或合作社等可以通過小規模生產、及時投放等確保全麥粉的新鮮程度;而大中型企業需要通過一定的技術去除小麥胚芽中的油脂成分,以延長其保質期。
參考文獻
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[11]山東省農作物品種審定委員會.關于印發《山東省主要農作物品種審定標準》的通知.(2020-02-19)[2024-03-19].http://www.seedsd.com/pzgl/202002/t20200219_2580436.htm
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(收稿日期:2024-03-19)