高營養(yǎng)黑小麥新種質(zhì)冀資麥14 號的選育及品質(zhì)分析

劉玉平，孟雅寧 ，蘭素缺，張業(yè)倫，李杏普*

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北省作物遺傳育種實(shí)驗(yàn)室，河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，河北 石家莊 050035；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，河北 石家莊 050051）

當(dāng)今，人類食品逐步向營養(yǎng)型、功能型和天然型方向發(fā)展，回歸自然是飲食發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流[1]。眾多研究證明，黑小麥富含多種微量元素和氨基酸，是集營養(yǎng)、保健和天然于一體的食品原料[1～8]。河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所利用系統(tǒng)選育培育出蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦質(zhì)元素含量高的黑小麥新種質(zhì)冀資麥14 號，2019 年獲得國家植物新品種保護(hù)權(quán)申請?zhí)枺?0191005538）。在面包小麥和高營養(yǎng)黑小麥的基礎(chǔ)上創(chuàng)新黑小麥種質(zhì)資源，以期為小麥高附加值育種以及優(yōu)質(zhì)品種早日服務(wù)于社會奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 親本來源

母本濟(jì)南17 是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所以臨汾5064 為母本、魯麥13 號為父本雜交，經(jīng)系統(tǒng)選育而成的強(qiáng)筋面包專用型優(yōu)質(zhì)小麥品種。該品種分蘗力強(qiáng)，成穗率高，株高適宜，抗干熱風(fēng)，中早熟，中感條銹病、葉銹病和白粉病[9]。

父本黑小麥2 號引自陜西商洛學(xué)院，組合是偃師86（117） /黔豐1 號/山前//偃師9 號/小偃5 號。該品種子粒深紫色，面粉直鏈淀粉含量占淀粉總量的27%，株高63 cm 左右，穗長8.1 cm 左右，抗寒性3 級。

冀紫439 是河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所培育的具有高附加值的特色黑小麥新品種，2009 年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定。該品種富含鉻、硒、鋅、花青苷、膳食纖維和蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，具有食、藥、保健功效[4]。

1.2 選育過程

2006 年以濟(jì)南17 為母本、黑小麥2 號為父本進(jìn)行雜交；2007 年以F1代為母本、冀紫439 為父本進(jìn)行復(fù)交；2011 年從復(fù)交F4代中選出整齊度好、大穗、紫粒株系（Z4-31），定名為冀資麥14 號（圖1）。該品種子粒深紫色、飽滿度好，株高80～83 cm，分蘗能力強(qiáng)、穗數(shù)中等（圖2），綜合農(nóng)藝性狀好。

圖1 冀資麥14 號系譜圖Fig.1 Pedigree of Jizimai No.14

圖2 冀資麥14 號的子粒和單株Fig.2 Grains and single plant of Jizimai No.14

1.3 品質(zhì)測定

營養(yǎng)品質(zhì)由上海英格爾認(rèn)證檢測集團(tuán)測定；氨基酸含量和加工品質(zhì)由河北省作物品種品質(zhì)檢測中心測定。

2 選育結(jié)果

2.1 豐產(chǎn)性

冀資麥14 號2012 年參加河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所組織的黑粒小麥初級產(chǎn)量比較試驗(yàn)，產(chǎn)量為6 577.35 kg/hm2，較黑粒小麥對照冀紫439 增產(chǎn)5.3%；2013 年、2014 年分別參加河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所組織的黑粒小麥大區(qū)試驗(yàn)，產(chǎn)量分別為6 015.0 和6 085.5 kg/hm2，較黑粒小麥對照冀紫439 分別增產(chǎn)5.8%和10.5%；2019 年參加河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所組織的黑粒小麥生產(chǎn)試驗(yàn)，較黑粒小麥對照冀紫439 增產(chǎn)18.8%。冀資麥14 號屬高稈、抗倒伏、生物產(chǎn)量高、高產(chǎn)類型，穩(wěn)產(chǎn)性好。

2.2 品質(zhì)性狀

2.2.1 營養(yǎng)成分 測定結(jié)果（表1） 顯示，冀資麥14號淀粉、還原糖含量分別為562 和14 g/kg；蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維含量分別較普通小麥增加31、2 和136 g/kg，其中膳食纖維含量是普通小麥的18 倍；微量元素鋅、鐵、鈣、鎂、硒含量分別較普通小麥增加22 mg/kg、22 mg/kg、173 mg/kg、810 mg/kg、34 μg/kg，其中鋅、鐵、鎂含量分別是普通小麥的4.1 倍、2.6倍和2.5 倍。說明冀資麥14 號是一個(gè)富含膳食纖維、鋅、鎂、鐵、硒、蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖的黑小麥種質(zhì)。

表1 冀資麥14 號的營養(yǎng)成分含量Table 1 Nutrient content of Jizimai No.14

2.2.2 氨基酸構(gòu)成 蛋白質(zhì)和氨基酸含量是衡量小麥營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[3，13，14]，谷物類蛋白質(zhì)的第一限制氨基酸為賴氨酸[15]。測定結(jié)果（表2） 顯示，冀資麥14 號必需氨基酸總量為52.0 g/kg，氨基酸總量為152.0 g/kg，分別較黑小麥漯珍一號（CK1） 高10.5 和17.2 g/kg，較白粒小麥冀5265 （CK2） 高18.7 和44.9 g/kg。必需氨基酸中，冀資麥14 號賴氨酸含量為4.7 g/kg，分別較CK1、CK2高0.4 和1.1 g/kg；亮氨酸含量為18.2 g/kg，分別較CK1、CK2高7.1 和9.3 g/kg；纈氨酸含量為11.1 g/kg，分別較CK1、CK2高3.9 和6.2 g/kg。組氨酸是兒童必需氨基酸，冀資麥14 號組氨酸含量為3.9g/kg，分別較CK1、CK2高0.3 和0.7 g/kg。冀資麥14 號丙氨酸含量為22.1 g/kg，分別較CK1、CK2高16.0 和16.6 g/kg。說明冀資麥14 號富含賴氨酸、亮氨酸、丙氨酸、組氨酸等種類。

2.2.3 加工品質(zhì) 測定結(jié)果（表3） 顯示，冀資麥14號除最大拉伸阻力未達(dá)標(biāo)外，其他品質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到了國家中筋麥標(biāo)準(zhǔn)，其中蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和吸水率指標(biāo)達(dá)到了強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)[16，17]。說明冀資麥14 號具有較好的面粉加工性能。冀資麥14 號濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間和降落數(shù)值均達(dá)到了國家精制面條標(biāo)準(zhǔn)。

表2 冀資麥14 號的氨基酸構(gòu)成與含量Table 2 Amino acids composition and contents of Jizimai No.14 （g/kg）

表3 冀資麥14 號的加工品質(zhì)Table 3 Processing quality of Jizimai No.14

3 結(jié)論與討論

冀資麥14 號親本中含有濟(jì)南17 和黑小麥冀紫439。其中，濟(jì)南17 是強(qiáng)筋面包小麥品種；冀紫439富含鉻、硒、鋅、花青苷、膳食纖維、蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，具有食、藥、保健功效。

全谷物攝入對慢性疾病的預(yù)防作用主要?dú)w功于膳食纖維及其與之共價(jià)連接的酚酸類物質(zhì)[18]，近代營養(yǎng)學(xué)已將食物纖維列為人體必需營養(yǎng)素之一，規(guī)定正常膳食纖維攝入量為4～12 g/d。食物纖維在人體中具有重要生理功能，如有利于腸胃蠕動，防治便秘，防止脂肪、膽固醇的吸收等[17]。鋅參與機(jī)體免疫防御、骨骼發(fā)育、性激素功能調(diào)節(jié)等，一直被看作抗衰老因子。鐵參與有氧代謝和能量代謝，維持血紅蛋白含量，減緩貧血癥狀的發(fā)生[20～22]。硒對維持胰島正常功能，預(yù)防糖尿病具有重要作用[23]。臨床研究證明，硒對人體健康有重要作用，中國營養(yǎng)學(xué)會推薦正常人體硒攝入量為60～400 μg/d[24]，但是中國人均攝硒量普遍不足[25]。蛋白質(zhì)是維持人體器官正常生長發(fā)育所必需的物質(zhì)之一，成人每公斤體重需蛋白質(zhì)1 g/d，以維持生命活力[3]。冀資麥14 號膳食纖維含量是普通小麥的18 倍，鋅含量是普通小麥的4.1 倍，鐵含量是普通小麥的2.6倍，鎂含量是普通小麥的2.5 倍，可以作為高膳食纖維且富含鎂、鐵、鋅等微量元素和硒的天然優(yōu)質(zhì)黑色食品新原料，用于加工制成黑粒小麥面粉、麥片、面包等一系列全新的營養(yǎng)保健功能食品，食用由其制作的主食是一種高效、安全、經(jīng)濟(jì)的營養(yǎng)保健方式。冀資麥14 號蛋白質(zhì)含量15.8%、濕面筋含量37.0%、吸水率66.6%，3 項(xiàng)指標(biāo)都很高，面粉加工性能強(qiáng)；降落數(shù)值、濕面筋含量和穩(wěn)定時(shí)間都達(dá)到了國家精制面條標(biāo)準(zhǔn)。因此，可以用冀資麥14 號面粉加工成營養(yǎng)保健面條。