河南省小麥品種(系)的品質(zhì)狀況及演變規(guī)律

朱保磊，謝科軍，薛 輝，孫家柱，劉冬成，張愛民，詹克慧

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002； 2.中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，北京 100101)

河南省小麥品種(系)的品質(zhì)狀況及演變規(guī)律

朱保磊1,2，謝科軍1，薛 輝1,2，孫家柱2，劉冬成2，張愛民1,2，詹克慧1

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002； 2.中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，北京 100101)

為了解河南省不同時(shí)期育成的小麥品種(系)的加工品質(zhì)狀況，選取河南省1980年以來審定或種植的176份小麥品種(系)進(jìn)行品質(zhì)性狀檢測。結(jié)果表明，供試材料面粉的蛋白質(zhì)含量在7.53%～15.34%之間；濕面筋含量在26.70%～46.00%之間；微量SDS沉淀值在6.66～31.05 mL之間；面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間在1.00～29.90 min之間，平均值為4.63 min。弱筋材料(穩(wěn)定時(shí)間≤2.5 min)為63份；中筋材料(2.5 min<穩(wěn)定時(shí)間<7.0 min)為80份；強(qiáng)筋材料(穩(wěn)定時(shí)間≥7.0 min)只有33份，占總數(shù)的18.75%。1980-2002年審定品種(系)的穩(wěn)定時(shí)間平均值為4.35 min，2003-2008年的為4.41 min，而2009-2014年的為5.73 min，2015年、2016年和正參加河南省區(qū)試的為3.95 min，表明近年來河南省審定的小麥品種仍以中、低筋為主，但2002年以后審定的優(yōu)質(zhì)品種數(shù)目明顯增多。對優(yōu)質(zhì)品種(系)的系譜分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)優(yōu)質(zhì)品種為小偃號(小偃6號及其姊妹系)的后代，推測小偃號是河南小麥的主要優(yōu)質(zhì)源。此外，發(fā)現(xiàn)和面儀參數(shù)如峰值時(shí)間、峰高、尾寬等原參數(shù)及其組成的復(fù)合參數(shù)與粉質(zhì)儀的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等參數(shù)均有很好的線性相關(guān)關(guān)系，表明可以用和面儀檢測育種材料的品質(zhì)狀況。綜上所述，隨著20世紀(jì)末對小麥品質(zhì)需求的不斷提升，河南省優(yōu)質(zhì)小麥新品種選育的進(jìn)程大大加快，小麥品質(zhì)得到顯著改良，小偃6號作為重要的優(yōu)質(zhì)源在優(yōu)質(zhì)新品種的選育中起著骨干作用。

河南小麥；品種；品質(zhì)；演變規(guī)律

河南是小麥生產(chǎn)大省，其小麥產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的四分之一[1]，但河南省小麥長期以來存在著高產(chǎn)品種品質(zhì)不優(yōu)和優(yōu)質(zhì)品種產(chǎn)量不高、不穩(wěn)等問題[2]。為了加強(qiáng)河南省優(yōu)質(zhì)小麥品種的選育和審定步伐，從2001年增設(shè)了優(yōu)質(zhì)麥品種試驗(yàn)，并確定以豫麥34和豫麥47作為今后春水組和冬水組區(qū)域試驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)對照品種，隨后又降低了優(yōu)質(zhì)品種的產(chǎn)量審定標(biāo)準(zhǔn)，使得審定品種在產(chǎn)量得到大幅度提高的同時(shí)，其加工品質(zhì)也得到了很好地改善，先后育成了一批品質(zhì)優(yōu)良的新品種，如鄭麥9023、豫麥47、豫麥70(豫麥70-36)、鄭麥366、新麥18和新麥26等，這些品種得到了很好的推廣，且種植面積連年增大，并在一些地區(qū)初步建成優(yōu)質(zhì)專用小麥生產(chǎn)基地，2005年優(yōu)質(zhì)小麥播種面積達(dá)到233萬hm2，但主要為弱春性優(yōu)質(zhì)品種。近年來，半冬性優(yōu)質(zhì)品種逐漸成為主導(dǎo)品種，2016年優(yōu)質(zhì)小麥播種面積達(dá)到183萬hm2，90%以上為半冬性優(yōu)質(zhì)品種[3]，小麥籽粒品質(zhì)性狀得到了顯著改良。隨著社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境條件的變化，人們對小麥品質(zhì)的需求不斷提高，研究這些小麥品種(系)的品質(zhì)狀況及變化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制對于優(yōu)質(zhì)新品種的培育具有指導(dǎo)性意義。鑒于此，本研究選取1980年以來在河南省或國家審定適宜河南種植的176份材料進(jìn)行研究，以期為今后該地區(qū)小麥品質(zhì)改良育種提供理論依據(jù)[4-6]，并有助于推動(dòng)該區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)小麥育種的發(fā)展和優(yōu)質(zhì)小麥的生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為176份河南審定或國家審定適宜河南種植的小麥品種及部分正在參加區(qū)域試驗(yàn)的新品系，以河南省各育種單位選育品種(系)為主，包括：(1)1980-2016年間審定的品種，如豫麥2號、豫麥18、周麥9號等；(2)骨干親本，如周8425B等；(3)部分正在河南省或黃淮南片參加區(qū)試的品系，如濮2056、鄭麥1023等。在這176份材料中，有41份為部分骨干親本和1980-2002年審定的品種，目前已種植面積很少；46份為2003-2008年審定的品種，種植面積呈逐年下降趨勢；46份為2009-2014年審定品種，種植面積多呈上升趨勢；43份為2015年以來審定或正參加區(qū)域試驗(yàn)的品系，基本還未在生產(chǎn)上推廣。試驗(yàn)材料來源廣泛，能夠很好地反映出河南地區(qū)小麥品質(zhì)的基本狀況及變化規(guī)律，并可借助這些材料的系譜可明確該地區(qū)的優(yōu)質(zhì)源。全部材料于2014-2015年度分別種植于鄭州市河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)、駐馬店農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地和商丘市農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)基地。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每份材料種植4行，行長1.5 m，行距23 cm，按每公頃225萬基本苗，2次重復(fù)。田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.2 品質(zhì)指標(biāo)的測定

品質(zhì)指標(biāo)主要包括基本特性和面團(tuán)流變學(xué)特性。其中，基本特性包括來自近紅外(Perten DA 7200)測定的蛋白質(zhì)含量(14%濕基)和濕面筋含量、微量SDS沉淀值；面團(tuán)流變學(xué)特性包括粉質(zhì)儀和和面儀參數(shù)。待籽粒收獲后，利用單籽粒谷物特性測試儀(SKCS4100 Perten Instruments AB，Sweden)測定樣品的水分和硬度值。根據(jù)硬度值將軟質(zhì)麥、中等硬度和硬質(zhì)麥的目標(biāo)水分分別調(diào)至l6.5%～17.5%，潤麥24～36 h，然后用CD1磨(Laboratory Mill CD1)制粉，出粉率60%左右，并經(jīng)70GG粉篩之后備用。使用近紅外儀測定時(shí)，將樣品面粉自然傾倒入樣品盒后，用鋼尺刮平即可，之后使用Simplicity軟件進(jìn)行樣品分析和數(shù)據(jù)采集。微量SDS沉淀值參考GB/T15685-1995，采用三分之一體積的試劑和1 g面粉[7](即1/5的面粉量以消除“升限效應(yīng)”)測定。粉質(zhì)儀參數(shù)采用德國Brabender H型粉質(zhì)儀，參照GB/T 14614-2006進(jìn)行測定；和面記錄儀參數(shù)采用美國National公司的和面記錄儀(Mixograph)，參照Sun等[8]的方法測定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用Microsoft Excel 2010進(jìn)行品質(zhì)性狀的基本統(tǒng)計(jì)量分析。利用SPSS V17.0進(jìn)行粉質(zhì)儀參數(shù)與和面儀參數(shù)及由和面儀原參數(shù)組成的復(fù)合參數(shù)之間的相關(guān)性與回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試材料的品質(zhì)狀況

供試材料的品質(zhì)指標(biāo)測定結(jié)果見表1。在品質(zhì)基本特性中，面粉蛋白質(zhì)含量在7.53%～15.34%之間，所有材料平均值為12.02%，變異系數(shù)為8.72%，其中含量最低的為花培8號(7.53%)，最高的為周8425B(15.34%)；面粉濕面筋含量在26.70%～46.00%之間，平均值為33.28%，變異系數(shù)為8.23%，高優(yōu)503的含量最高(46.00%)；SDS沉淀值的變化范圍為6.66～31.05 mL，大部分材料在12～22 mL之間，所有材料平均值為18.99 mL，變異系數(shù)為22.67%，說明該性狀存在著廣泛的變異。在粉質(zhì)儀參數(shù)中，面團(tuán)形成時(shí)間平均值為3.58 min，變化范圍為0.40～25.40 min，變異系數(shù)為89.70%；面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間平均值為4.63 min，變化范圍為1.00～29.90 min，變異系數(shù)為94.81%。依據(jù)GB/T17892-1999、GB/T17893-1999對面粉筋力的分類，供試材料中，弱筋(≤2.5 min)的有63個(gè)(36.00%)，中筋(2.5 min<穩(wěn)定時(shí)間<7.0 min)的有80個(gè)(45.14%)，二級強(qiáng)筋(7 min≤穩(wěn)定時(shí)間≤10 min)的有20個(gè)(11.43%)，一級強(qiáng)筋(>10 min)的有13個(gè)(7.43%)，即中筋和弱筋材料(穩(wěn)定時(shí)間<7.0 min)所占的比例較高，達(dá)81.25%，表明在河南省審定或種植的小麥品種(系)中以中、弱筋為主。面粉蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量等基本品質(zhì)性狀的變異系數(shù)均較小，而粉質(zhì)儀參數(shù)中形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量參數(shù)的變異系數(shù)均較大，如周麥9號、濮麥9號和中育9302的穩(wěn)定時(shí)間均為1.0 min左右，而鄭麥366、新麥28、周麥24和新麥26等優(yōu)質(zhì)品種的穩(wěn)定時(shí)間分別達(dá)到了15.4、19.9、25.8和29.9 min，說明在育種過程中對二者進(jìn)行的改良并不同步。在和面儀參數(shù)中，前人研究發(fā)現(xiàn)，和面時(shí)間是反映面筋強(qiáng)度的蛋白質(zhì)質(zhì)量型性狀，它的值越大，面筋強(qiáng)度就越大。本研究材料和面時(shí)間的平均值為2.85 min，變化范圍為1.41～8.13 min，變異系數(shù)為40.78%，說明所選擇材料存在著廣泛的變異。峰值帶高是反映面團(tuán)的蛋白質(zhì)數(shù)量型性狀，此值與蛋白質(zhì)含量具有很好的正相關(guān)關(guān)系[9]，所選擇材料的峰值帶高平均值為44.10%，變化范圍為33.25%～52.86%。在和面儀參數(shù)中，8 min帶高和8 min帶寬基本反映面團(tuán)的蛋白質(zhì)綜合型性狀，8 min帶寬同時(shí)能反映面團(tuán)的黏度，帶越寬，黏度越小，反之亦然。本研究測定的結(jié)果表明，8 min帶高的變異系數(shù)小于8 min帶寬的變異系數(shù)，但這并不妨礙二者在反映材料品質(zhì)方面的一致性。如高優(yōu)503、周麥24、新麥28和鄭麥366等的8 min帶高均超過了40%，且8 min帶寬也均超過了6.2%，說明這兩項(xiàng)指標(biāo)均能較好地反映面團(tuán)加工品質(zhì)。

2.2 河南省小麥品種品質(zhì)變化趨勢分析

前人研究表明，小麥面包加工品質(zhì)與吸水率呈正相關(guān)關(guān)系，并且在面包食品工業(yè)中高的吸水率意味著高的產(chǎn)品產(chǎn)出[9]。通過對不同育成階段的品質(zhì)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：2003-2008年期間育成材料的平均吸水率最高，而1980-2002年育成材料的平均吸水率最低(表2)；在形成時(shí)間上，2003-2008年期間育成材料的平均形成時(shí)間最短，僅為3.33 min，而2009-2014年育成品種的形成時(shí)間最長(4.19 min)；在穩(wěn)定時(shí)間上，以1980-2014年為例，隨著年代的推移，穩(wěn)定時(shí)間延長，2009-2014年間育成品種的平均穩(wěn)定時(shí)間比1980-2002年的高出了1.38 min(表2)，說明在20世紀(jì)末期品質(zhì)育種得到重視后，新品種的品質(zhì)得到了顯著的改善。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，1980-2002、2003-2008、2009-2014期間育成的強(qiáng)筋品種和正在參加區(qū)試的強(qiáng)筋材料(面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間高于7.0 min)的平均穩(wěn)定時(shí)間分別為9.21、9.93、14.99和9.50 min，說明河南省種植的優(yōu)質(zhì)品種其面團(tuán)加工品質(zhì)在不斷提升。此外，研究還發(fā)現(xiàn)2003-2016年期間審定了21個(gè)強(qiáng)筋品種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于1980-2002年期間育成的品種(8個(gè))，說明新世紀(jì)河南省優(yōu)質(zhì)小麥育種取得了顯著的成效，尤其是先后育成了鄭麥366、新麥26等大面積推廣的品種，使得河南省小麥籽粒加工品質(zhì)得到了顯著的改善。此外，粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)這一指標(biāo)也充分說明隨著育成年代的推進(jìn)，新品種的籽粒加工品質(zhì)要顯著優(yōu)于老品種，1980-2002年期間育成的品種粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)較低(58.83)，而2003年以后所育成品種的粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)為69.60，如優(yōu)質(zhì)品種中創(chuàng)805、鄭麥366和新麥28的粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)高達(dá)300以上，說明新育成的優(yōu)質(zhì)品種的面筋品質(zhì)得到了顯著的改良。

表1 供試材料的品質(zhì)指標(biāo)

2.3 河南省不同地區(qū)育成品種的品質(zhì)狀況分析

為了研究河南省不同地區(qū)育成品種的品質(zhì)變化狀況，將供試材料按地理來源分為豫東、豫西、豫南、豫北、豫中和省外6類，除了來自豫北(40個(gè))和豫中(46個(gè))的材料較多之外，來自其他地區(qū)的材料均為20份左右(表3)。對不同地區(qū)的品質(zhì)數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，來自省外的品種在蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等品質(zhì)參數(shù)上普遍高于省內(nèi)品種(表3)，這說明在河南省種植的外省品種以優(yōu)質(zhì)為主。在河南省內(nèi)不同地區(qū)，豫北地區(qū)的形成時(shí)間最高，為4.27 min，豫西地區(qū)的最低，為2.57 min；豫北地區(qū)的穩(wěn)定時(shí)間最高，為5.09 min，其中來源于新鄉(xiāng)地區(qū)的優(yōu)質(zhì)品種所占比例較大，該單位育成品種新麥18、新麥19、新麥26和新麥28的穩(wěn)定時(shí)間分別達(dá)到了7.4、7.6、29.9和19.9 min。周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院是豫東地區(qū)的優(yōu)勢育種單位，其育成品種數(shù)在豫東地區(qū)高達(dá)57.14%，該單位早期的育成品種在高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)等性狀方面尤為突出，但籽粒的加工品質(zhì)較差，多為弱筋品種。近年來，該單位注重優(yōu)質(zhì)品種的選育，育成的優(yōu)質(zhì)品種周麥24和周麥26的穩(wěn)定時(shí)間分別達(dá)到25.8和19.0 min。豫中地區(qū)的主要育種單位有河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，本研究有11個(gè)品種來自河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，其平均穩(wěn)定時(shí)間為3.65 min，表明該單位育成品種以中、弱筋為主；而來自河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院的品種有17個(gè)，平均穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到5.15 min，穩(wěn)定時(shí)間≥7 min的材料有鄭麥9023、鄭麥366、鄭麥0856和鄭麥583，其中前三者常年在生產(chǎn)上大面積種植，對改善河南小麥品質(zhì)起到了極大的推動(dòng)作用。此外，豫西和豫南地區(qū)育成的多為中筋和弱筋品種，豫西地區(qū)的優(yōu)勢育種單位洛陽市農(nóng)林科學(xué)院育成了多個(gè)耐旱品種，但其加工品質(zhì)均有待提高。綜合不同地區(qū)育成品種分析發(fā)現(xiàn)，河南省優(yōu)質(zhì)品種選育大多集中在豫北地區(qū)的新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和豫中地區(qū)的河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，其他地區(qū)的品種選育多集中在高產(chǎn)、耐旱等方面，新品種的品質(zhì)改良還待提高。

表2 不同時(shí)期育成品種的品質(zhì)表現(xiàn)

2.4 參試材料的系譜分析

分析優(yōu)質(zhì)品種的系譜并明確優(yōu)質(zhì)品種的優(yōu)質(zhì)來源，將有助于優(yōu)質(zhì)新品種的培育和闡明優(yōu)質(zhì)性狀的形成機(jī)理。通過對所有供試材料的系譜比較發(fā)現(xiàn)，33個(gè)優(yōu)質(zhì)品種中有18個(gè)品種與小偃6號及其姊妹系具有親緣關(guān)系，占總優(yōu)質(zhì)材料的54.55%。由小偃6號作為雜交親本選育的品種有陜優(yōu)225和鄭麥9023；以陜優(yōu)225作為雜交親本選育的品種有周麥19、新麥28和周麥24；以鄭麥9023作為雜交親本選育出來的優(yōu)質(zhì)小麥品種有偃麥864、博農(nóng)6號；以周麥24作為雜交親本選育出的優(yōu)質(zhì)小麥品種有存麥8號和周麥26。由小偃系列PH82-2-2為雜交親本選育的小麥品種鄭麥366具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的特性，而由鄭麥366作為雜交親本選育出來的存麥5號和正在參加河南省區(qū)試的濟(jì)研麥7號同樣屬于優(yōu)質(zhì)類型。因此，本研究結(jié)果表明小偃6號及其姊妹系是河南省小麥品質(zhì)改良重要的優(yōu)質(zhì)來源。

表3 不同育種單位育成品種的品質(zhì)表現(xiàn)

在供試材料中，與豫麥2號有血緣關(guān)系的品種(系)共有63個(gè)，占試驗(yàn)材料的35.80%，說明豫麥2號在黃淮南片是一個(gè)骨干親本。在這63份材料里，與豫麥2號有直系血緣關(guān)系的有5份，分別是周麥9號、石4185、洛旱3號、鄭育麥9987和平安8號，粉質(zhì)儀測定結(jié)果表明這5份材料的穩(wěn)定時(shí)間分別為1.0、3.4、2.2、1.6和1.7 min，剩余58份材料為這5份材料的衍生品種。通過對這些衍生品種的粉質(zhì)儀參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定時(shí)間的平均值為3.80 min，變化范圍為1.4～25.4 min，其中穩(wěn)定時(shí)間大于7 min的材料有10份，均為2000年以后育成審定的品種。分析這10份材料的系譜后發(fā)現(xiàn)，在其育成過程中均有優(yōu)質(zhì)源的加入，如陜優(yōu)225、鄭麥366和周麥24等，說明這10份材料的優(yōu)質(zhì)源并非來自于豫麥2號。因此，綜合系譜和品質(zhì)數(shù)據(jù)分析表明，豫麥2號作為骨干親本，可能提供了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和適應(yīng)性強(qiáng)等品種特性，但對品質(zhì)改良作用不大。周8425B作為骨干親本在河南省小麥育種過程中起著舉足輕重的作用，分析發(fā)現(xiàn)其后代材料共有63個(gè)，而被廣泛用作親本的品種有周麥13(12個(gè))、周麥16(30個(gè))和矮抗58(12個(gè))等。但因該骨干親本在品質(zhì)方面存在缺陷，導(dǎo)致前期所育品種的品質(zhì)較差。但隨著小偃系列優(yōu)質(zhì)源的加入，其后代品種如周麥24、周麥26、存麥5號和存麥8號等穩(wěn)定時(shí)間均大于7 min。

2.5 和面儀參數(shù)和粉質(zhì)儀參數(shù)之間的關(guān)系

面團(tuán)流變學(xué)特性能夠很好地反映出小麥面團(tuán)的加工品質(zhì)，而作為檢測面團(tuán)流變學(xué)特性的常用設(shè)備粉質(zhì)儀與和面儀(或稱揉混儀)[10]備受育種者的歡迎。本研究利用粉質(zhì)儀與和面儀對供試材料進(jìn)行面團(tuán)流變學(xué)特性的測定，然后根據(jù)前人的建議[7]對和面儀參數(shù)進(jìn)行復(fù)合參數(shù)的構(gòu)建，并與其原參數(shù)以及粉質(zhì)儀參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果(表4)發(fā)現(xiàn)，粉質(zhì)儀參數(shù)與和面儀復(fù)合參數(shù)的相關(guān)性優(yōu)于粉質(zhì)儀參數(shù)與和面儀原參數(shù)的相關(guān)性，其中，和面儀復(fù)合參數(shù)和面時(shí)間(PT)×峰后帶寬(RW)與粉質(zhì)儀參數(shù)穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)的相關(guān)性最高，而由和面儀參數(shù)和面時(shí)間(PT)、峰后帶寬(RW)和尾帶帶寬(TW)組成的復(fù)合參數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間參數(shù)的相關(guān)性最，相關(guān)系數(shù)為0.896，這也進(jìn)一步表明建立和面儀復(fù)合參數(shù)對粉質(zhì)儀參數(shù)的預(yù)測模型具有實(shí)際可行性。研究發(fā)現(xiàn)，和面儀的復(fù)合參數(shù)對粉質(zhì)儀參數(shù)存在著線性回歸關(guān)系(P<0.01)(表5)，由和面儀復(fù)合參數(shù)構(gòu)成的回歸方程分別可以解釋粉質(zhì)儀形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)變異的65.8%、67.4%和79.7%。

3 討 論

本研究選取了1980年以來在河南審定或種植的品種及部分正在參加區(qū)域試驗(yàn)的材料176份，通過對材料的系譜分析后發(fā)現(xiàn)絕大部分品種是豫麥2號、偃師4號、鄭州781、豫麥18、周8425B和小偃6號等骨干親本的衍生品種[11-12]，說明這些小麥品種(系)的遺傳多樣性不夠豐富，尤以豫麥2號的衍生品種(系)最多。究其原因是豫麥2號及其衍生品種(系)具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆等特點(diǎn)，這些品種特點(diǎn)與河南省大部分地區(qū)的特殊種植環(huán)境相契合。但是，豫麥2號衍生的早期品種(系)的加工品質(zhì)較差不能滿足更高食品加工水平層次的需求，近年來一些優(yōu)質(zhì)源如小偃系列等被用于豫麥2號后代品種的品質(zhì)改良之中，同時(shí)具有豫麥2號和小偃系列遺傳背景的材料(存麥5號、鄭麥366、周麥26、存麥8號、周麥24)不僅具有小偃系列品種優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)而且又具有豫麥2號高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和抗逆的品種特點(diǎn)，這些品種在審定后得到了大力推廣種植，因此河南省整體小麥品質(zhì)得到了明顯改善。分析小偃系列材料的系譜發(fā)現(xiàn)經(jīng)小偃系列改良的品種已經(jīng)衍生到了第3代(共12個(gè))，第一代材料包括鄭麥366、鄭麥9023和高優(yōu)503等；第二代包括已審定的品種(新麥28、周麥24、存麥5號)和正在參加河南省區(qū)試的材料(偃麥864、濟(jì)研麥7號)；第三代則有已審定品種周麥26。這些來源于小偃6號的優(yōu)質(zhì)品種正作為優(yōu)質(zhì)親本被廣泛用于優(yōu)質(zhì)新品種的選育之中，今后仍將會(huì)有來源于小偃6號的優(yōu)質(zhì)新品種得到審定和大面積推廣，必將對河南優(yōu)質(zhì)小麥生產(chǎn)起到很好的推動(dòng)作用。

謝科軍等[13]對這些材料的HWM-GS組成進(jìn)行了分析，在優(yōu)質(zhì)品種中 Glu-A1位點(diǎn)為1Ax1亞基類型所占比例為87.88%，在 Glu-B1位點(diǎn)上攜帶1Bx7+1By8(36.36%)亞基類型或1Bx7+1By9(48.48%)亞基類型的品種數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于1Bx14+1By15(1個(gè))亞基類型，在 Glu-D1位點(diǎn)上攜帶1Dx5+1Dy10亞基類型所占比例很高(84.85%)，因此1Ax1/1Bx7+1By8/1Dx5+1Dy10和1Ax1/1Bx7+1By9/1Dx5+1Dy10這兩個(gè)亞基組合類型為優(yōu)質(zhì)材料的主要類型。

本試驗(yàn)比較了不同年代之間小麥品質(zhì)狀況差異后發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)80年代和90年代期間審定的優(yōu)質(zhì)小麥品種數(shù)較少，整體小麥品質(zhì)較差；而2002年以后審定的優(yōu)質(zhì)小麥品種數(shù)明顯增加，且小麥品質(zhì)整體得到改善。以周口農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院為例，該單位所育成審定品種多為周8425B的后代，由于周8425B是1B/1R易位系的典型材料，前人已研究證明小麥染色體中具有1B/1R系的小麥加工品質(zhì)較差[14-17]。同時(shí)，由于小麥加工品質(zhì)的檢測需要特定的設(shè)備且在育種早代進(jìn)行選擇難度大，造成該單位在前期的育種中可能對小麥品質(zhì)性狀施加選擇壓力不夠，導(dǎo)致其所選育的小麥品種如周麥11、周麥13、周麥16等加工品質(zhì)較差，但隨著近年來品質(zhì)檢測設(shè)備的提升、育種趨勢和育種理念的改變及優(yōu)良種質(zhì)資源的利用，該單位在小麥品質(zhì)育種上取得了長足進(jìn)步，先后育成了周麥24、周麥26等優(yōu)質(zhì)新品種，因此重要優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的利用將進(jìn)一步推動(dòng)河南小麥的品質(zhì)改良。

目前，粉質(zhì)儀參數(shù)已成為制粉工業(yè)重要的粉質(zhì)指標(biāo)，但其需樣量大且效率不高嚴(yán)重制約了其在育種上的應(yīng)用，而和面儀需樣量少、操作簡單且速度快，無需預(yù)檢測，在育種中比較適合低代品系、小樣量的品種篩選。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粉質(zhì)儀參數(shù)中除了吸水率外，其他指標(biāo)參數(shù)的變異范圍均較大，這與李雪琴等[18]的研究結(jié)果基本一致。在分析粉質(zhì)儀參數(shù)與和面儀參數(shù)之間的相關(guān)性時(shí)，發(fā)現(xiàn)在不同筋力水平下粉質(zhì)儀參數(shù)與和面儀參數(shù)相關(guān)性比在同一筋力水平內(nèi)粉質(zhì)儀參數(shù)與和面儀參數(shù)相關(guān)性要高，這一結(jié)果與前人研究結(jié)果[7,19]一致，證實(shí)了和面儀參數(shù)與粉質(zhì)儀參數(shù)在小麥品質(zhì)宏觀上具有高度相關(guān)性，肯定了利用和面儀劃分面團(tuán)加工品質(zhì)的可行性。而在同一筋力水平內(nèi)，譬如在高筋、中筋和低筋內(nèi)部進(jìn)行比較時(shí)，由于差異較小出現(xiàn)誤差的概率較大時(shí)，使用和面儀參數(shù)組成的復(fù)合參數(shù)在對筋力進(jìn)行比較評價(jià)時(shí)顯然要優(yōu)于單一的和面儀參數(shù)。從本試驗(yàn)的粉質(zhì)儀參數(shù)預(yù)測方程的擬合度結(jié)果可以肯定和面儀復(fù)合參數(shù)的實(shí)用價(jià)值，可以在育種實(shí)踐中運(yùn)用這些復(fù)合參數(shù)對小麥的籽粒加工品質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，指導(dǎo)小麥的品質(zhì)育種。

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Development Trends of Wheat Quality of Varieties in Henan Province

ZHU Baolei1,2,XIE Kejun1,XUE Hui1,2,SUN Jiazhu2,LIU Dongcheng2,ZHANG Aimin1,2,ZHAN Kehui1

(1.College of Agronomy,Henan Agricultural University,Zhengzhou,Henan 450002,China;2.Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China)

To investigate the processing quality of wheat varieties bred in various periods in Henan province,176 varieties cultivated since 1980 were collected and grown for measuring their quality features. Data of near infrared spectrometer,SDS sedimentation value,Farinograph and Mixograph showed that flour protein content ranged from 7.53% to 15.34% with an average of 12.02%,and wet gluten ranged from 26.70% to 46.00% with an average of 33.28%,and SDS sedimentation value ranged from 6.66 to 31.05 mL with an average of 18.99 mL,and dough stability time ranged from 1.00 to 29.90 min with an average of 4.63 min. Of these wheat varieties,63 varieties were weak dough samples (stability time ≤ 2.5 min),80 varieties were medium dough (2.5 min < stability time<7.0 min),and only 33 varieties were strong dough (7.0 min ≤ stability time). The average dough stability time of varieties released during 1980 to 2002,2003 to 2008 and 2009 to 2014 were 4.35,4.41 and 5.73 min,respectively,while that of samples released in 2015 and 2016,and samples being tested in Henan province was 3.95 min. These data revealed that the varieties released in Henan province have weak or medium dough quality,but the more varieties with good quality have been released since 2000. Through pedigree analysis,most varieties with good quality were the progenies of Xiaoyan 6 and its sib-lines,indicating that Xiaoyan 6 and its sib-lines were the donor of dough quality traits in Henan wheat varieties. Moreover,positive linear relationships between Mixograph parameters,e.g. peak time,peak value,and tail width,and Farinograph parameters,e.g. dough development time,dough stability time and Farinograph quality number,were detected,indicating that Mixograph can be used to measure the dough quality. The result demonstrated that wheat breeding for good quality has been speed up and dough quality was improved greatly,along with the requirement of dough quality,and Xiaoyan 6 and its sib-lines were backbone parents for quality breeding in Henan.

Henan wheat; Variety; Dough quality; Evolution rule

時(shí)間：2017-05-12

2017-01-07

2017-03-10

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2014CB138105)

E-mail：1067354457@qq.com

詹克慧(E-mail:kh486@163.com); 張愛民(E-mail:amzhang@genetics.ac.cn)

S512.1；S331

A

1009-1041(2017)05-0623-09

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170512.1955.016.html