103份小麥高代品系品質性狀的綜合分析

Comprehensive Analysis of Quality Traits of 103 High-Generation Wheat Lines

KONG Xinxin，HAN Xue， YANG Dandan，ZHAO Guoxuan，SU Yazhong，JIN Jianmeng， ZHAO Pengfei，YU Junjie，QIU Xueling，ZHAO Guojian （KaifengAcademyofAgricultural and Forestry，Kaifeng 475ooo，Henan）

近年來，隨著小麥單產穩步提升和優質專用型小麥相對緊缺，生產和市場上對小麥品種的需求逐漸從高產向優質專用型轉變，因此選育高產優質品種成為小麥育種的核心內容[1-4]。開展優異種質資源的收集鑒定、優異基因資源發掘及創新利用，是持續提高小麥遺傳改良研究水平的重要方式[5]。昝香存等[對河南省小麥種質資源品質多樣性進行分析，發現不同小麥種質資源間的品質性狀存在豐富變異，且性狀間存在不同程度的相關性，隨著年代推移反映面筋強度的指標呈明顯升高趨勢。蔡金華等[對35份小麥種質資源品質性狀進行分析，發現材料間存在豐富的遺傳多樣性。張婷等對黃淮麥區105份冬小麥品質性狀的分析表明，品質性狀中穩定時間的變幅最大。付亮等對河南省70個參試小麥新品種（系）的品質性狀進行分析，結果表明提高吸水率和穩定時間是河南省小麥品種品質育種的重要目標。辛玉杰等[10對2017-2021年河南省小麥區域試驗品種（系）的品質性狀進行分析，指出河南省小麥品種（系）仍以中筋為主，蛋白質質量仍是制約河南省優質小麥育種的關鍵指標。以上在小麥種質資源挖掘和品種特性方面的研究對小麥品質育種具有較大的可參考性，優質小麥資源和品種的高效篩選及合理利用是培育優質小麥新品種的重要內容。

小麥優良品種的選育及推廣應用是河南省糧食生產穩定發展的重要組成部分。為選育優質高產的小麥品種，了解自育高代品系的品質特性情況，篩選出具有優異品質性狀的材料，本研究以開封市農林科學研究院103份自育高代品系為試驗材料，采用近紅外光譜技術測定其籽粒水分含量、粗蛋白含量、濕面筋含量等指標，分析品質性狀的多樣性，明確品質性狀間的相關性并進行聚類分析，為高效利用優質材料及合理調整育種計劃提供理論參考，進一步拓寬育種遺傳基礎，提高優質小麥品種的育種效率，加速育種進程。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料為2023-2024年度種植于開封市農林科學研究院試驗田（開封市祥符區八里灣鎮姬坡農場）的103份自育小麥品系，均是綜合性狀較好且穩定的高代品系，以新麥26（優質強筋型小麥）為對照品種。采取完全隨機區組設計，設置3次重復，行長 5 m ，行間距 3 0 c m ，株距 1 0 cm 每個品系播種6行，成熟期按小區單獨收獲。試驗地肥力均勻，田間管理按當地區域試驗要求進行，收獲籽粒用于品質測定。

1.2試驗方法在各小麥品系收獲熏倉并儲存2個月后，使用PertenDA7200型近紅外分析儀測定各供試材料的籽粒水分含量、粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率、容重等品質性狀。

1.3數據處理利用SPSS19.0和Origin2024軟件對測定的103份小麥高代品系籽粒的6個品質性狀進行相關性分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1不同小麥品系品質性狀的遺傳多樣性分析

如表1所示，103份小麥品系的品質性狀的變異系數大小為：沉降值 gt; 濕面筋含量 gt; 粗蛋白含量 gt; 水分含量 gt; 吸水率 gt; 容重。沉降值的平均值為 3 0 . 8 5 m L ，變幅為 2 2 . 8 4～4 1 . 3 4 m L ；該性狀變異系數最大，為 1 5 . 0 6 % ，品系變異類型較為豐富；有26個品系的沉降值比對照高，占供試品系的 2 5 . 2 4 % 。濕面筋含量的平均值為 3 1 . 3 8 % ，變幅為 2 7 . 3 7 % . 3 6 . 1 5 % ，變異系數為 5 . 6 8 % ；有5個品系的濕面筋含量比對照高，占供試品系的4 . 8 5 % 。粗蛋白含量的平值均為 1 3 . 4 9 % ，變幅為1 2 . 1 2 %～1 5 . 6 9 % ，變異系數為 5 . 3 0 % ；僅有1個品系（J23103）的粗蛋白含量比對照高，可見自育品系的粗蛋白含量總體低于優質強筋品種。水分含量的平均值為 1 2 . 4 3 % ，變幅為 1 0 . 8 1 %～1 3 . 6 4 % 變異系數為 5 . 1 9 % ；有57個品系的水分含量比對照高，占供試品系的 5 5 . 3 4 % 。吸水率的平均值為 6 1 . 9 6 % ，變幅為 5 3 . 1 0 % . 6 6 . 3 7 % ，變異系數為4 . 1 9 % ；有63個品系的吸水率比對照高，占供試品系的 6 1 . 1 7 % 。容重的平均值為 8 1 4 . 0 1 g / L ，變幅為7 9 1 . 8 0～8 4 8 . 7 5 g / L ;該性狀變異系數最小，為 1 . 1 4 % ，變異范圍較窄；有94個品系的容重比對照高，占供試品系的 9 1 . 2 6 % ，可見自育品系的籽粒容重總體較高。

2.2不同小麥品系品質性狀的相關性分析如表2所示，容重與各品質性狀間均無顯著相關性，說明容重與其他品質性狀的兼顧并不矛盾，是可以協調的。小麥水分含量與粗蛋白含量、濕面筋含量均呈顯著負相關，與沉降值、吸水率均呈極顯著負相關，說明水分含量增加，粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率均隨之降低，反之亦然；粗蛋白含量與濕面筋含量、沉降值均呈極顯著正相關，說明粗蛋白含量增加，濕面筋含量、沉降值均隨之上升；濕面筋含量與沉降值、吸水率均呈極顯著正相關，說明濕面筋含量增加，沉降值、吸水率均隨之上升;沉降值與吸水率呈極顯著正相關，說明沉降值增加，吸水率隨之上升。綜上，103份供試小麥品系品質性狀間存在著不同的相關關系，對小麥品質性狀進行改良時要考慮性狀間的相互影響。

2.3 聚類分析為研究小麥高代品系品質性狀的變異特征，采用歐式聚類法對103份供試材料和對照品種新麥26的6個品質性狀進行聚類分析，在距離20處可聚為3個類群（圖1），對每個類群的品質性狀均值進行比較（表3），類群I包括J23072、J23073、J23074、J23093、J23094、J23095等6個品系和對照品種新麥26（序號74順時針旋轉至序號72），占全部自育品系的 5 . 8 3 % ，除水分含量和容重外，粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率的平均值在3個類群中最高，且粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值的均值與對照最為接近，其中沉降值優于對照，品質綜合性狀在高代品系中表現最優；類群II包括J23089、J23086、J23081、J23077、J23076、J23096、J23103、J23092等96個品系（序號89順時針旋轉至序號1），占全部自育品系的 9 3 . 2 0 % ，除水分含量和容重外，粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值的均值都低于類群I，品質綜合性狀在高代品系中表現中等；類群Ⅲ僅J23101（序號101）1個品系，容重含量最高，除沉降值和吸水率外，其他品質性狀的均值最小。

2.4綜合評價根據《國家級小麥品種審定標準（2024年修訂）》統計分析粗蛋白含量、濕面筋含量和吸水率3個品質指標，按照強筋、中強筋、中筋、弱筋標準對小麥品系進行綜合評價。各項品質指標要求都可以滿足強筋的為強筋小麥；其中任何一個指標達不到強筋的要求，但可以滿足中強筋的為中強筋小麥；其中任何一個指標達不到中強筋要求的為中筋小麥；達不到弱筋要求的也為中筋小麥。

由表4可知，粗蛋白含量達到強筋和中強筋標準的品系分別為19個和56個；濕面筋含量達到強筋和中強筋標準的品系分別為74個和25個；吸水率達到強筋和中強筋標準的品系分別為76個和22個。粗蛋白含量、濕面筋含量和吸水率均達到強筋小麥標準的有15個，分別為J23012、J23055、J23062、J23065、J23069、J23084、J23088、J23091、J23092、J23093、J23095、J23096、J23100、J23102、J23103；達到中強筋小麥標準的品系有57個，包括J23001、J23005、J23010、J23011、J23013、J23014、J23017、J23018、J23019、J23020等；達到中筋小麥標準的品系有31個，包括J23002、J23003、J23004、J23006、J23007、J23008、J23009、J23015、J23016、J23022等；參試品系無弱筋小麥（表5）。

3 討論與結論

小麥品質性狀受基因型和環境的共同影響，是多種因素相互作用的綜合體現[11-14]。近年來，近紅外分析技術在小麥品質性狀檢測中的應用較多，能有效提高品質育種效率，尤其是強筋組合優質后代的初篩效率。變異系數可呈現出性狀離散程度，變異系數越大表明離散程度越高[15-17]。沉降值變異系數最大，容重變異系數最小，說明選育的品系中容重的變異類型不豐富，沉降值的變異范圍較廣，具有較大的改良潛力。此外，有26個品系的沉降值、5個品系的濕面筋含量、1個品系的粗蛋白含量比對照品種新麥26高，說明自育品系的主要品質性狀指標較優質強筋標準仍偏低，需要加強沉降值尤其是粗蛋白含量和濕面筋含量的篩選和研究，進一步優化自育品系的品質性狀。

本研究中，水分含量與粗蛋白含量、濕面筋含量均呈顯著負相關，與沉降值、吸水率均呈極顯著負相關；粗蛋白含量與濕面筋含量、沉降值均呈極顯著正相關，濕面筋含量與沉降值、吸水率均呈極顯著正相關，沉降值與吸水率呈極顯著正相關，這與江偉等[18]張志鵬等[19]的研究結果一致。6個品質性狀的聚類分析表明，103份品系聚為3個類群，其中類群I小麥品系的粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率在3個類群中均值最高，沉降值高于對照，說明品質綜合性狀在自育的高代品系中最為優良；類群Ⅱ的粗蛋白含量、濕面筋含量、沉降值均值都低于類群I，品質綜合性狀在高代品系中處于中等水平，但占比最高;類群Ⅲ僅有1個品系J23101，容重為 8 4 8 . 7 5 g / L ，是高代品系中的最高值，其他品質性狀的均值較低，可能是由于容重較高導致被單獨分為一類。聚類分析結果說明，自育的高代品系中大部分品質綜合性狀表現一般，優質品系相對較少。依據《國家級小麥品種審定標準（2024年修訂）》對品系的粗蛋白含量、濕面筋含量和吸水率的分析，品系的粗蛋白含量大部分達到中強筋標準，濕面筋含量大部分達到強筋標準，吸水率大部分達到強筋標準，3項品質指標綜合來看，自育品系大多為中強筋和中筋類型，強筋類型偏少，無弱筋類型。因此，在今后的優質小麥育種改良上應加強強筋和弱筋小麥組合的配制和選育，尤其是要著重提高小麥蛋白質含量。

綜合考慮103份小麥的品質性狀，J23012、J23055、J23062、J23065、J23069、J23084、J23088、J23091、J23092、J23093、J23095、J23096、J23100、J23102、J23103等15個小麥品系品質表現較好，可作為優質小麥育種的研究利用材料。

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