黃淮冬麥區(qū)強筋小麥品種的產量及品質分析

王美芳，雷振生，張建偉，吳政卿，雷田雨，徐福新，楊 攀，劉加平，李 巍

(1.河南省農業(yè)科學院小麥研究所，河南鄭州 450002； 2.河南省科學院同位素研究所，河南鄭州 450052；3.河南省農業(yè)廳，河南鄭州 450002)

黃淮冬麥區(qū)強筋小麥品種的產量及品質分析

王美芳1，雷振生1，張建偉2，吳政卿1，雷田雨3，
徐福新1，楊 攀1，劉加平1，李 巍1

(1.河南省農業(yè)科學院小麥研究所，河南鄭州 450002； 2.河南省科學院同位素研究所，
河南鄭州 450052；3.河南省農業(yè)廳，河南鄭州 450002)

為了解當前黃淮冬麥區(qū)強筋小麥品種的產量和品質表現(xiàn)，選用9個近年來黃淮麥區(qū)育成、在河南省大面積推廣種植的強筋小麥品種，種植于河南的鄭州和泛區(qū)，按AACC或國標的方法對其蛋白質和淀粉品質進行分析。結果表明，供試強筋小麥品種的產量顯著低于高產對照品種周麥18；有5個品種的有效穗數(shù)顯著高于周麥18，有3個品種與周麥18差異不顯著；分別有1個品種的穗粒數(shù)、千粒重與周麥18差異不顯著，其余品種均顯著低于周麥18。說明黃淮冬麥區(qū)強筋小麥品種的穗粒數(shù)和千粒重有待提高。分析各品種的品質指標，對于濕面筋含量，有5個品種在兩個試點均達國標，有2個品種在一個試點達國標；弱化度、面包體積、面包評分等反映面筋質量的品質指標均表現(xiàn)為鄭州點優(yōu)于泛區(qū)點；弱化度、面包體積在2個試點的差異達極顯著水平；面包評分在2個試點的差異達顯著水平。含5+10亞基的品種中，非1BL/1RS易位品種的烘焙品質顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種。鄭麥366、師欒02-1、新麥26的麥谷蛋白亞基構成和面包烘焙品質均較優(yōu)。鄭麥366、矮抗58的峰值黏度較高，淀粉糊化特性較好，適合制作優(yōu)質面條。

強筋小麥；品種；產量；品質

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，在中國種植面積是僅次于水稻和玉米的第三大作物[1]。黃淮冬麥區(qū)是中國小麥的重點產區(qū)，其播種面積和產量均居全國首位[2]，在我國糧食生產中占有重要地位。研究小麥品種的品質現(xiàn)狀及特點，對小麥育種、生產、收貯、加工具有一定的指導意義[3-4]。長期以來，我國小麥育種以提高產量和改良抗病性為主。20世紀80年代中后期，小麥品質改良開始受到重視，品質也成為小麥育種和生產的重要目標[5-6]。經(jīng)過多年的努力，小麥產量大幅提高的同時，小麥品質也得到初步改善[7]。胡學旭等[8]分析了2006-2014年我國小麥品質在年度和品質區(qū)之間的變化；胡衛(wèi)國等[9]對2000 -2009年黃淮冬麥區(qū)324個區(qū)試品種(系)的容重、蛋白質含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率、穩(wěn)定時間、拉伸面積和最大抗延阻力等品質性狀進行了分析；于紅彩等[10]對黃淮冬麥區(qū)101個小麥品種(系)的面團粉質特性進行了分析；關二旗等[11]對生產上小麥品種構成及主要品種的品質性狀進行了分析。以上研究均只是對部分小麥品質性狀進行了分析，缺乏對生產上大面積推廣品種的產量、農藝性狀及品質因素的綜合性分析。本研究以河南省大面積推廣種植的強筋小麥品種為研究對象，以高產、大面積推廣品種為對照，綜合分析這些品種的產量、農藝性狀、面粉品質及面包加工品質，以期為小麥產量和品質的協(xié)同改良、強筋小麥品種的合理推廣利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設計

選取黃淮麥區(qū)育成且在河南推廣種植的9個強筋小麥品種為研究對象，分別為河南育成品種鄭麥366、新麥26、豐德存麥1號、先麥10號、鄭麥3596，陜西育成品種西農979，河北育成品種師欒02-1，江蘇育成品種徐4036(徐麥31)，安徽育成品種宿553，以高產品種周麥18(CK1)和大面積推廣品種矮抗58(CK2)為對照。于2012年10月種植于河南省科學院同位素研究所試驗基地(鄭州)及泛區(qū)農場。田間隨機區(qū)組排列，2次重復，小區(qū)面積15 m2，田間管理同當?shù)卮筇锷a。

1.2 測定項目與方法

產量及相關性狀：在小區(qū)內選相對均勻的兩點，每點調查一米雙行群體，小麥成熟前一周，調查有效穗數(shù)及穗粒數(shù)；各小麥品種成熟后適時收獲，按小區(qū)單收、測產。

制粉：參照AACC 26-20方法，用BUHLER實驗磨磨粉，根據(jù)籽粒硬度確定潤麥加水量，硬麥為16.5%，中等類型為15.5%，軟質麥為14.0%，潤麥時間為16～18 h。面粉水分參考AACC-4-15A測定。

面筋儀參數(shù)：用瑞典Perten公司的2200型面筋儀，按GB/T 14608-93測定小麥粉濕面筋含量及濕面筋指數(shù)。

粉質儀參數(shù)：用德國Brabender公司的810104型粉質儀，按GB/T 14614-93測定吸水率、面團形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度等面團流變學特性指標。

淀粉糊化特性：用德國Brabender公司的803201微型黏度糊化儀，測定淀粉糊化峰值黏度、稀澥值等淀粉糊化特性指標。

面包烘焙品質：按照GB/T 14611-93直接發(fā)酵法，制作面包并進行面包評分。

采用SDS-PAGE分離蛋白方法[12]進行高分子量麥谷蛋白亞基(HMW-GS)及1BL/1RS易位的檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用SPSS 13.0和Excel 2003進行分析、處理。

2 結果與分析

2.1 供試小麥品種的部分農藝性狀及產量表現(xiàn)

供試小麥品種中，僅先麥10號為弱春性，其他均為半冬性。河南育成的品種，株高均不超過75 cm，徐4036和宿553的株高顯著高于周麥18，西農979和師欒02-1的株高與周麥18差異不顯著。供試品種的有效穗數(shù)變化范圍為576.0萬～670.5萬·hm-2，矮抗58、宿553、西農979、鄭麥366的有效穗數(shù)顯著高于周麥18，師欒02-1、鄭麥3596、徐4036與周麥18差異不顯著。各個品種的穗粒數(shù)為31.8～36.9，均少于37，新麥26和西農979與周麥18差異不顯著，其他品種均顯著低于周麥18。供試品種的千粒重為36～48 g，豐德存麥1號與周麥18差異不顯著，其他材料均顯著低于二者，有7個強筋小麥品種的千粒重超過40 g。供試品種的產量為6 857～8 759 kg·hm-2，其他品種顯著低于周麥18，較周麥18減產8.31%～21.71%；矮抗58的產量顯著高于除周麥18外的其他品種。

表1 供試小麥品種的株高、產量及其構成因素Table 1 Plant height,yield and its components of tested wheat varieties

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平顯著。

Different letters following data within the same column indicate significant difference among different varieties at 0.05 level.

2.2 供試小麥品種的蛋白質品質

參照國標(GB/T 17892-1999)[13]優(yōu)質強筋小麥標準品質評價方法，由表2可知，在鄭州點，濕面筋含量能夠達到國標強筋一等(≥35.0%)的品種有鄭麥366、徐4036、鄭麥3596，達到國標強筋二等(≥32.0%)的品種有師欒02-1、豐德存麥1號；在泛區(qū)點，濕面筋含量能夠達到國標強筋一等的品種有徐4036、鄭麥3596、豐德存麥1號，達到國標強筋二等的品種有鄭麥366、宿553、周麥18、先麥10號、師欒02-1。在鄭州點，面團穩(wěn)定時間能夠達到國標強筋一等(≥10.0 min)的品種有師欒02-1、新麥26，達到國標強筋二等(≥7.0 min)的品種有鄭麥366、宿553、先麥10號；在泛區(qū)點，面團穩(wěn)定時間能夠達到國標強筋一等的品種僅有新26，達到國標強筋二等的品種僅有師欒02-1。對于烘焙品質，鄭麥366、師欒02-1、新麥26的面包體積大、結構細膩，面包體積和評分在2個試點都能夠達到國標品質標準。

就參試的11個品種平均而言，鄭州點小麥的濕面筋含量、濕面筋指數(shù)、吸水率均低于泛區(qū)點，穩(wěn)定時間高于泛區(qū)，但差異均不顯著；面團弱化度、面包體積、面包評分等的品質指標均表現(xiàn)為鄭州點優(yōu)于泛區(qū)點，且差異達顯著水平。參試的9個強筋小麥品種中，多數(shù)品種的濕面筋含量比較高，穩(wěn)定時間在兩點間差異較大，能夠達到面包用粉國標要求的品種較少，面包烘焙體積和評分能夠達到國標要求的品種較少。

2.3 供試小麥品種的HMW-GS等位變異及1BL/1RS易位分析

由供試小麥品種的HMW-GS組成和1BL/1RS易位分布(表3)可知，9個供試小麥品種中，6個品種含有5+10亞基，6個品種為1BL/1RS易位類型。其中，6個含有5+10亞基的品種中，3個為1BL/1RS易位類型；3個非1BL/1RS易位型小麥品種鄭麥366、師欒02-1、新麥26的麥谷蛋白亞基構成較優(yōu)，其面包烘焙品質也較優(yōu)。含有5+10亞基、非1BL/1RS易位類型品種的面包烘焙品質顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種，其中，面包體積、濕面筋指數(shù)、穩(wěn)定時間、弱化度、面包評分的差異達顯著水平(表4)。

表2 供試小麥品種的蛋白質品質Table 2 Protein quality of tested wheat varieties

相同指標數(shù)據(jù)后不同字母表示試點間差異顯著(P<0.05)。表4、5同。

Different letters following dates at the same index mean significant difference between regions(P<0.05).The same in table 4 and 5.

表3 供試小麥品種的HMW-GS組成Table 3 Components of HMW-GS in tested wheat varieties

*和-分別表示1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位。

* and - are 1BL/1RS translocation and non-1BL/1RS translocation,respectively.

表4 含5+10亞基、1BL/1RS易位和非易位品種的加工品質比較Table 4 Comparison of 1BL/1RS translocation with non-1BL/1RS translocation varieties including 5+10 subunit on wheat processing quality

2.4 供試小麥品種的淀粉品質

由供試小麥品種的淀粉糊化特性(表5)可以看出，供試小麥品種在2個試點的表現(xiàn)并不一致，鄭州點峰值黏度較高的品種依次為鄭麥366、矮抗58、新麥26、豐德存麥1號，泛區(qū)點依次為鄭麥366、西農979、宿553、矮抗58。峰值黏度在2個試點均表現(xiàn)比較高、且較穩(wěn)定的品種為鄭麥366、矮抗58，其淀粉糊化特性表現(xiàn)較好，適合制作優(yōu)質面條。參試品種的糊化溫度及峰值時間平均值在鄭州與泛區(qū)點差異不顯著；峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈值和反彈值均表現(xiàn)出鄭州點高于泛區(qū)點，且差異達顯著水平。

表5 供試小麥品種的淀粉糊化特性Table 5 Starch paste property of tested wheat varieties

3 討 論

本研究供試小麥品種中，除先麥10號為弱春性外，其余均為半冬性；所有品種的有效穗數(shù)較多、綜合農藝性狀較好，而千粒重較低、穗粒數(shù)較少，這與以往的研究基本一致[14-15]。黃淮冬麥區(qū)小麥生育期的氣候特點是分蘗期、幼穗分化期長，灌漿期短，春季氣候多變，因而有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三因素協(xié)調發(fā)展是奪取超高產(9 000 kg·hm-2以上)的關鍵[16]；穗粒數(shù)是當前影響產量的最大因素[17]。因此，在強筋小麥高產育種過程中，應注重穗粒數(shù)和千粒重的提高，并保持產量三因素的協(xié)調發(fā)展。

本研究供試小麥品種品質的突出問題是品質性狀不均衡，加工適應性較差，尤其是烘焙品質欠佳，這與以往的研究一致[11]。所有供試品種的濕面筋含量較高，穩(wěn)定時間在不同地點差異較大，綜合各品質指標，能夠達到國標面包用粉的品種少。弱化度、面包體積、面包評分等的品質指標表現(xiàn)為鄭州點顯著優(yōu)于泛區(qū)點；面包評分在兩個地點均能夠達到國標的品種為鄭麥366、師欒02-1、新26。然而，鄭麥366的穩(wěn)定時間較短，新26的濕面筋含量較低，品質指標表現(xiàn)不均衡。

本研究中，有6個小麥品種含5+10亞基，其中，有3個為1BL/1RS易位品種。非1BL/1RS易位品種的濕面筋指數(shù)、面包體積、面包評分顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種。因為1BL/1RS易位系面筋質量較差、面團粘性增大，導致面包及面條加工品質變劣[18]。 Glu-D1位點的5+10亞基對烘烤品質貢獻最大，優(yōu)質亞基組合比單個優(yōu)質亞基在育種中更具有指導意義[19-20]。雖然黃淮麥區(qū)小麥HMW-GS等位變異和亞基組合的多態(tài)性較為豐富，但是優(yōu)質亞基組合的比例仍然很低[21]。1BL/1RS易位可用于提高小麥的抗病性、豐產性和穩(wěn)產性[22]，但是在小麥品質育種中，應加強優(yōu)質亞基組合的選擇，盡量避免或減少1BL/1RS易位系的使用，以發(fā)揮優(yōu)質亞基間的互作效應。

就淀粉糊化特性而言，峰值黏度綜合表現(xiàn)比較高、且較穩(wěn)定的品種為鄭麥366、矮抗58，這與喬玉強等[23]的研究結果一致。淀粉糊化特性是反映淀粉品質的重要指標，對面條等食品的品質起重要作用，其中，峰值黏度是衡量淀粉特性的最重要指標[24-26]。缺失Wx-B1蛋白亞基的小麥品種具有較高的淀粉糊化黏度和較好的面條品質，可作為優(yōu)質面條小麥品種選育的生化指標[25,27]。鄭麥366為缺失Wx-B1類型[28]，昝香存等[29]的研究也表明，鄭麥366的烘焙品質和面條加工品質均表現(xiàn)優(yōu)良，是面包面條兼用型品種。

楊 金等[30]研究認為，就面團強度而言，在一定的范圍內，面包和面條的要求基本接近。在手工和面的情況下，面包、面條和饅頭對面粉品質的要求差異較大，但在機械和面的情況下，三者對面筋數(shù)量和質量的要求有較大的相似性[31]。本研究中的部分強筋小麥品種，雖然面包烘焙品質欠佳，但有可能是優(yōu)質的機制面條、饅頭適用小麥品種，因而，在小麥加工過程中應根據(jù)品種各自的品質特點進行合理的利用。

4 結 論

河南大面積推廣種植的強筋小麥品種的產量較低，供試品種的主因是穗粒數(shù)、千粒重欠佳。濕面筋含量較高，穩(wěn)定時間較短且在不同地點差異較大，能夠達到國標面包用粉標準的品種較少。6個含有5+10亞基品種中，3個非1BL/1RS易位品種的濕面筋指數(shù)、面包體積、面包評分顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種。鄭麥366、矮抗58的峰值黏度較高，淀粉糊化特性較好，適合制作優(yōu)質面條。

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Yield and Quality Analysis of Strong-Gluten Wheat in Huang-Huai Winter Wheat Region

WANG Meifang1,LEI Zhensheng1,ZHANG Jianwei2,WU Zhengqing1,LEI Tianyu3,XU Fuxin1,YANG Pan1,LIU Jiaping1,LI Wei1

(1.Wheat Research Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou,Henan 450002,China; 2.Isotope Research Institute,Henan Academy of Sciences,Zhengzhou,Henan 450052,China;3.Agriculture Department of Henan Province,Zhengzhou,Henan 450002,China)

Nine strong-gluten wheat varieties bred recently in Huang-Huai winter wheat region (HHWWR) were planted in Zhengzhou and Fanqu sites of Henan,and the quality of protein and starch was analyzed by AACC or national standard methods,to verify the yield and quality features of strong-gluten wheat varieties in HHWWR.The results indicated that the yield of the strong-gluten wheat varieties tested was generally lower than control wheat variety Zhoumai 18.To effective ears,5 varieties were significantly more than Zhoumai 18.Only one variety had more grains per ear,and another variety had higher 1 000-grain weight than Zhoumai 18,and that of other 7 varieties were significantly lower than Zhoumai 18,which indicated that the grains per ear and 1 000-grain weight need to be improved for the strong-gluten wheat varieties in HHWWR.Protein parameters of wheat varieties showed that the wet gluten content of five varieties reached the national standard at both sites while that of the other two varieties reached the national standard at one site.The gluten quality parameters,such as softness,loaf volume,and bread score,at Zhengzhou site appeared greater than those at Fanqu site.The softness,loaf volume,and bread score differed significantly between the two sites.For the varieties containing 5+10 subunits,the baking quality of non-1BL/1RS translocation varieties was superior to that of the 1BL/1RS translocation varieties at significant level.The HMW-GS components and the bread making quality of Zhengmai 366,Shiluan 02-1 and Xinmai 26 were superior.The peak viscosity of Zhengmai 366 and Aikang 58 was high and the starch paste property of them was good,allowing the two varieties suitable for the production of high quality Chinese noodles.

Strong-gluten wheat; Variety; Yield; Quality

時間：2017-01-03

2016-05-06

2016-07-02

國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0102101)；河南省科技攻關計劃項目(162102410035)；河南省重大科技專項(15110011100)

E-mail：mfwang020@sina.com.cn

S512.1；S331

A

1009-1041(2017)01-0094-08

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