四川省“十二五”期間育成小麥新品種的品質(zhì)分析

， ， ， ， ， (.南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 四川 南充 67000； .四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所， 成都 60；.南充市種子管理站， 四川 南充 67000)

四川省“十二五”期間育成小麥新品種的品質(zhì)分析

蔣進(jìn)1，王淑榮1，張連全2，劉利3，馮曉1，左娟1
(1.南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 四川 南充 637000； 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所， 成都 611130；3.南充市種子管理站， 四川 南充 637000)

為明確“十二五”期間四川省育成小麥新品種的品質(zhì)狀況，對2011—2015年5年省審44個小麥新品種的品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，44個品種的容重、粗蛋白含量較高，濕面筋含量偏低，降落數(shù)值偏小。品質(zhì)性狀相關(guān)性分析表明，粗蛋白含量與沉降值、濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著正相關(guān)，沉降值與濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間、硬度指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，吸水量與硬度指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，弱化度與降落數(shù)值、沉降值、穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)。綜合品質(zhì)各參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，符合優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的有2個(4.6%)，分別為蜀麥969、內(nèi)麥316；符合優(yōu)質(zhì)弱筋小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的有2個(4.6%)，分別為川輻8號、川麥68；符合優(yōu)質(zhì)專用中筋小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的有8個(18.4%)，分別為川麥104、南麥618、綿雜麥512、川麥1131、川麥63、川麥60、川麥61、南麥302。由此可見，四川省近年小麥品質(zhì)育種取得了良好的成績，否定了“四川不能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)麥”的說法，但目前優(yōu)質(zhì)品種數(shù)量尚較少，需繼續(xù)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)小麥品種的選育。

“十二五”； 四川； 小麥； 新品種； 品質(zhì)分析

四川省是西南冬麥區(qū)的主體產(chǎn)區(qū)，常年小麥種植面積約1.2×106hm2[1]。多年來為解決口糧問題，小麥科研和生產(chǎn)多以獲得高產(chǎn)為首要目標(biāo)，在培育高產(chǎn)、抗病新品種上取得了重要突破[2-3]，但生產(chǎn)上推廣的品種多數(shù)品質(zhì)較差，有待提高。陳華萍等[4]研究發(fā)現(xiàn)，適應(yīng)西南麥區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)地方小麥品種資源非常缺乏，引進(jìn)的優(yōu)質(zhì)品種在西南生態(tài)條件下也往往表現(xiàn)品質(zhì)不優(yōu)[5]，這些限制使得四川小麥優(yōu)質(zhì)育種進(jìn)展十分緩慢。近年來，小麥育種工作者千方百計(jì)引進(jìn)優(yōu)質(zhì)基因，培育適合西南麥區(qū)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)小麥新品種，但是關(guān)于育成新品種品質(zhì)情況的報(bào)道較少。本研究對四川省“十二五”期間審定的44個新品種的品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，并對各項(xiàng)參數(shù)作了統(tǒng)計(jì)分析，為明確小麥品質(zhì)現(xiàn)狀和利用優(yōu)異品種資源進(jìn)行優(yōu)質(zhì)育種提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

2011—2015年參加四川省級區(qū)試并通過審定的44個小麥新品種，見表1。品種審定時(shí)段分布：2011年2個，2012年6個，2013年11個，2014年11個，2015年14個。

表1 四川省“十二五”期間審定小麥新品種

編號品種編號品種編號品種1綿麥22816內(nèi)麥31631西科麥10號2國豪麥1517蜀麥96932川輻8號3川麥10418川麥6333川麥924川麥6119川麥6434科成麥4號5川麥6020川麥6635川麥816川麥6221中科麥13836綿麥2857南麥30222川麥6737川輻7號8西科麥7號23宜麥9號38川農(nóng)299綿麥161824川麥9039川麥124710西科麥8號25川麥8040川麥113111南麥61826榮春南麥1號41川育2512川麥6527中科麥4742南麥99113蜀麥5128川麥9143川麥114514特研麥南8829綿雜麥51244川麥6915川雙麥1號30川麥68

1.2 數(shù)據(jù)分析

品種品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)來源于相應(yīng)年度的審定公告，數(shù)據(jù)采用Excel 2007、Origin 75和DPS v 7.05軟件進(jìn)行處理和分析[6]。參照國家優(yōu)質(zhì)小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[7]，對品質(zhì)單項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行歸類。

圖1 各品質(zhì)參數(shù)的頻數(shù)分布

2 結(jié)果與分析

2.1 育成小麥新品種品質(zhì)性狀統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2，在測定的11項(xiàng)品質(zhì)性狀中，能量的變幅最大，為13.8～199.7 cm2，容重的變幅最小，為727.5～851.0 g/L。從變異系數(shù)來看，降落數(shù)值、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度、能量、拉伸比均在25%以上，表明在這些性狀上品種間存在豐富的變異類型，育種選擇范圍較大，有進(jìn)一步改良的空間。容重、吸水量、粗蛋白含量變異系數(shù)小，是相對穩(wěn)定的性狀。

2.2 主要品質(zhì)性狀分析

小麥品質(zhì)是一個由多項(xiàng)指標(biāo)共同決定的質(zhì)量性狀，各項(xiàng)參數(shù)分別從籽粒、面粉、面團(tuán)加工不同層面對小麥品質(zhì)進(jìn)行了描述。本研究參照國家優(yōu)質(zhì)(強(qiáng)筋、弱筋)小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)了各單項(xiàng)品質(zhì)參數(shù)的頻數(shù)分布，結(jié)果見圖1。

2.2.1 籽粒品質(zhì)性狀

容重是小麥商品性分類定級的重要參數(shù)。由表2可知，44個小麥品種容重變幅為727.5～851.0 g/L，平均值為787.9 g/L，變異系數(shù)為4.1%。由圖1 A可知，有19個品種達(dá)到國家一級小麥?zhǔn)召彉?biāo)準(zhǔn)(≥790 g/L)，占統(tǒng)計(jì)品種的43.2%，10個品種達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)(770 g/L≤xlt;790 g/L)，占統(tǒng)計(jì)品種的22.7%。

粗蛋白含量是小麥營養(yǎng)品質(zhì)和加工特性的重要影響參數(shù)。由表2可知，44個小麥品種的粗蛋白含量變幅為9.8%～15.4%，平均為13.5%，變異系數(shù)為10.0%。由圖1 B可知，有17個品種達(dá)到強(qiáng)筋品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(≥14.0%)，占統(tǒng)計(jì)品種的38.6%，5個品種達(dá)到弱筋品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，占統(tǒng)計(jì)品種的11.4%。其中，西科麥8號粗蛋白含量最高，為15.4%。川麥68粗蛋白含量最低，為9.8%。

表2 44個小麥新品種品質(zhì)性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

品質(zhì)性狀變幅平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)(%)容重(g/L)727．5～851．0787．932．34．1粗蛋白含量(%)9．8～15．413．51．310．0降落數(shù)值(S)104．5～380．5233．861．926．9沉降值(mL)20．2～55．336．08．925．0濕面筋含量(%)18．5～33．227．03．412．8穩(wěn)定時(shí)間(min)0．9～10．03．62．057．0吸水量(mL/100g)49．3～64．954．53．36．2弱化度(F．U)42．0～200．5123．935．629．1能量(cm2)13．8～199．795．438．541．1最大拉伸阻力(E．U)120．0～952．2421．2206．949．1延伸性(mm)124．0～225．5168．327．716．5拉伸比(E．U/mm)0．6～6．62．51．353．0硬度指數(shù)35．6～70．854．17．714．5

表3 11個主要品質(zhì)性狀的相關(guān)性

相關(guān)系數(shù)容重粗蛋白含量降落數(shù)值沉降值濕面筋含量穩(wěn)定時(shí)間吸水量弱化度能量拉伸比硬度指數(shù)容重1．00粗蛋白含量0．33?1．00降落數(shù)值0．240．171．00沉降值0．180．66??0．181．00濕面筋含量0．220．94??0．200．62??1．00穩(wěn)定時(shí)間0．140．48??0．39?0．62??0．43??1．00吸水量0．290．32?0．010．35?0．36?0．001．00弱化度-0．04-0．26-0．66??-0．44??-0．23-0．69??0．36?1．00能量-0．01-0．190．19-0．27-0．17-0．15-0．16-0．031．00拉伸比-0．45??-0．100．45??0．26-0．100．36?-0．31?-0．70??0．051．00硬度指數(shù)0．31?0．36?0．160．51??0．40??0．200．86??0．09-0．16-0．121．00

注：“*”和“**”分別代表相關(guān)顯著和極顯著。

降落數(shù)值是反應(yīng)小麥蛋白質(zhì)質(zhì)和量的綜合參數(shù)，與品質(zhì)密切相關(guān)。由表2可知，44個小麥品種的降落數(shù)值變幅為104.5～380.5 S之間，平均為233.8 S，變異系數(shù)為26.9%。由圖1 C可知，降落數(shù)值≥300 S的品種8個，占審定品種的18.2%，降落數(shù)值lt;200 S的品種12個，占審定品種的27.3%。

2.2.2 面粉品質(zhì)性狀

Zeleny沉降值能夠間接地反映面粉的烘烤特性。由表2可知，44個品種的沉降值變幅為20.2～55.3 mL，平均為36.0 mL，變異系數(shù)為25.0%。由圖1 D可知，若以沉降值≥45.0 mL作為優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，則有8個品種，占統(tǒng)計(jì)品種的18.2%。榮春南麥1號、綿麥1618、內(nèi)麥316、宜麥9號4個品種，其沉降值gt;48.0 mL。其中，榮春南麥1號沉降值最高為55.3 mL。

濕面筋是小麥粉特有的一種蛋白質(zhì)復(fù)合物，1728年由意大利科學(xué)家Beccari發(fā)現(xiàn)[8]。由表2可知，44個品種的濕面筋含量變幅為18.5%～33.2%，平均含量為27.0%，變異系數(shù)為12.8%。由圖1 E可知，2個品種濕面筋含量達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，分別為川麥61、南麥302，占統(tǒng)計(jì)品種的4.5%，其中，南麥302的濕面筋含量最高，為33.2%。

2.2.3 面團(tuán)加工品質(zhì)

穩(wěn)定時(shí)間表示面粉形成面團(tuán)時(shí)耐受機(jī)械攪拌的能力，反映了面團(tuán)加工特性的優(yōu)劣。由表2可知，44個品種的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間變幅為0.9～10.0 min，平均為3.6 min，變異系數(shù)為57.0%。由圖1 F可知，3個品種穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，分別為內(nèi)麥316、蜀麥969、川麥64，占統(tǒng)計(jì)品種的6.8%。其中，內(nèi)麥316的穩(wěn)定時(shí)間最長，為10.0 min。15個品種的穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到弱筋標(biāo)準(zhǔn)，占統(tǒng)計(jì)品種的34.1%。

吸水量表示面團(tuán)處于最大阻力時(shí)所需的加水量，一般與蛋白質(zhì)含量呈線性關(guān)系。由表2可知，44個品種的吸水量變幅為49.3～64.9 mL/100 g，平均為54.5 mL/100 g，變異系數(shù)為6.2%。4個品種吸水量達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，分別為國豪麥15、南麥302、中科麥138、南麥991，占統(tǒng)計(jì)品種的9.1%。其中，中科麥138吸水量最多，為64.9 mL/100 g。

拉伸比是反映面團(tuán)最大抗延阻力和延展性的綜合參數(shù)，是反映面團(tuán)加工特性的重要參數(shù)。由表2可知，44個品種最大抗延阻力和延伸性的比值變幅為0.6～6.6 E.U/mm，平均值為2.5 E.U/mm，變異系數(shù)為53.0%。拉伸比≤2 E.U/mm的18個，占審定品種的40.9%，拉伸比介于2～3 E.U/mm之間的有11個，占審定品種的25.0%，拉伸比gt;3 E.U/mm的有12個，占審定品種的27.3%。

2.3 品質(zhì)性狀相關(guān)性分析

11項(xiàng)品質(zhì)性狀的相關(guān)系數(shù)見表3。容重、粗蛋白含量、降落數(shù)值、沉降值、濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間、吸水量、硬度指數(shù)兩兩間呈正相關(guān)，達(dá)顯著或極顯著水平，表明這些性狀能很好地協(xié)調(diào)一致。弱化度與吸水量呈顯著正相關(guān)(r=0.36)，與其他性狀呈負(fù)相關(guān)或極顯著負(fù)相關(guān)。面團(tuán)能量與降落數(shù)值呈正相關(guān)(r=0.19)，與其他各性狀間呈負(fù)相關(guān)但不顯著。拉伸比與降落數(shù)值、穩(wěn)定時(shí)間、沉降值、能量呈正相關(guān)，與弱化度、粗蛋白含量、吸水量、濕面筋含量呈負(fù)相關(guān)，達(dá)顯著或極顯著水平。硬度指數(shù)與吸水量、沉降值、濕面筋含量呈極顯著正相關(guān)，與能量和拉伸比呈負(fù)相關(guān)。

表4 各類群品種品質(zhì)性狀的變幅和均值

類群容重(g/L)粗蛋白含量(%)降落數(shù)值(S)Zeleny沉降值(mL)濕面筋含量(%)穩(wěn)定時(shí)間(min)吸水量(mL/100g)弱化度(F．U)能量(cm2)拉伸比(E．U/mm)硬度指數(shù)Ⅰ類變幅744．0～838．59．8～15．4104．5～201．020．5～46．818．5～32．71．3～5．549．3～64．983．5～200．550．0～126．80．7～3．744．0～70．8平均值776．413．4164．534．726．62．954．8148．686．9253．7Ⅱ類變幅738．0～851．011．6～14．6301．0～380．520．2～48．522．4～31．01．9～10．051．4～60．042．0～130．538．2～191．11．2～6．649．9～66．0平均值794．713．6242．234．827．33．454．5126．394．42．353．8Ⅲ類變幅727．5～838．511．1～15．0209．0～286．524．4～55．321．3～33．20．9～5．850．1～60．882．5～153．513．8～199．70．6～4．435．6～68．6平均值78913．7327．140．827．55．554．376．8111．14．355．7

2.4 品種聚類分析

采用歐式距離、最長距離法，基于5個主要品質(zhì)性狀(粗蛋白含量、濕面筋含量、降落數(shù)值、Zeleny沉降值、穩(wěn)定時(shí)間)，對44個小麥新品種進(jìn)行系統(tǒng)聚類，結(jié)果如圖2。當(dāng)距離D=110.7時(shí)，可將44個小麥品種劃分為3大類群，第Ⅰ大類包括14個品種，第Ⅱ大類包括22個品種，第Ⅲ大類包括8個品種。

圖2 品種聚類圖

統(tǒng)計(jì)以上3類品種各品質(zhì)性狀的均值，見表4。結(jié)果清晰顯示，Ⅰ類品種的粗蛋白含量和濕面筋含量均較低，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間短，屬弱筋類，Ⅱ類品種屬中筋類，Ⅲ類品種屬強(qiáng)筋類。

3 討 論

綜合分析，四川省“十二五”期間審定的44個小麥新品種中，內(nèi)麥316、蜀麥969這2個品種在籽粒容重、降落數(shù)值、粗蛋白含量、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間上均達(dá)到強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，但濕面筋含量卻略小于32.0%，可歸為準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種。昝香存[9]等研究發(fā)現(xiàn)，我國小麥濕面筋的平均含量為30.15%，本研究的44個品種中，濕面筋含量平均為27.0%，≥32.0%的僅有川麥61、南麥302這2個品種。由此可知，四川小麥品種的濕面筋含量整體偏低，是小麥優(yōu)質(zhì)育種的限制因素之一。四川省農(nóng)科院選育的川輻8號、川麥68這2個品種在籽粒容重、粗蛋白含量、濕面筋、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間上均達(dá)到弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，但降落數(shù)值小于300 S，可歸為準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)弱筋小麥品種。在審定的品種中，降落數(shù)值介于90～190 S之間的小麥品種占總數(shù)的1/4，這是小麥優(yōu)質(zhì)育種的另一限制因素。按照習(xí)慣劃分方法，除強(qiáng)筋和弱筋品種外的40個小麥品種歸類為中筋小麥范疇，占總品種數(shù)的90.9%。按照國家專用小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 17320—2013)，8個小麥品種(川麥104、南麥618、綿雜麥512、川麥1131、川麥63、川麥60、川麥61、南麥302)歸類為優(yōu)質(zhì)專用中筋小麥。

綜上所述，濕面筋含量、降落數(shù)值與其他品質(zhì)參數(shù)不協(xié)調(diào)是四川省生產(chǎn)強(qiáng)筋和弱筋小麥存在的主要問題。研究表明，優(yōu)質(zhì)HMW-GS是決定面筋質(zhì)和量的重要因素，而一粒小麥、山羊草屬等小麥近緣屬物種含有表達(dá)新型優(yōu)質(zhì)HMW-GS的基因[10-11]，可顯著提高面筋質(zhì)量，是小麥優(yōu)質(zhì)育種的重要資源之一。培育能錯過豐雨期的早熟品種，避免因穗發(fā)芽給品質(zhì)帶來的負(fù)效應(yīng)，是提高面粉降落數(shù)值、培育優(yōu)質(zhì)品種的另一重要方向。同時(shí)研究表明，不同栽培措施對小麥蛋白質(zhì)含量、面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間等有顯著影響[12]，因此探索適宜的栽培措施也是保證在四川麥區(qū)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)小麥的關(guān)鍵。

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Quality Analysis of Wheat Varieties Released in Sichuan Province During the 12 th Five-Year Plan

JIANGJin1,WANGShurong1,ZHANGLianquan2,LIULi3,FENGXiao1,ZUOJuan1

2016-10-28

蔣 進(jìn)(1987—)，男，四川南充人；農(nóng)學(xué)碩士，主要從事小麥遺傳育種與栽培研究；E-mail:scncjj@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.02.095

S 512.1

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1001-4705(2017)02-0095-05