揚(yáng)麥系列品系若干品質(zhì)性狀研究

崔文禮， 汪 輝， 陳瑞瑞， 宋 賀， 鄭文寅

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 合肥 230036； 2.安徽省科學(xué)技術(shù)研究院， 合肥 230088)

揚(yáng)麥系列品種在我國(guó)小麥生產(chǎn)、育種和遺傳研究中發(fā)揮著重要作用，近年來一直是長(zhǎng)江下游麥區(qū)的主栽品種，揚(yáng)麥3號(hào)、揚(yáng)麥4號(hào)、揚(yáng)麥5號(hào)及揚(yáng)麥158分別為該麥區(qū)第4、5、6次大面積品種更換的主體品種[1]，揚(yáng)麥系列品種擁有抗性好、品質(zhì)優(yōu)良、適應(yīng)性廣等特性，在長(zhǎng)江下游小麥生產(chǎn)中占據(jù)重要位置。王君嬋等[2]研究認(rèn)為，在揚(yáng)麥系列品種(系)選育過程中需根據(jù)基因組成進(jìn)行親本配組，盡可能地保留優(yōu)良基因，同時(shí)也需引進(jìn)其他麥區(qū)小麥的有利基因，豐富揚(yáng)麥系列品種(系)的遺傳構(gòu)成，以提高揚(yáng)麥系列品種品質(zhì)和抗性等綜合水平。張曉等[3]研究認(rèn)為，揚(yáng)麥系列品種品質(zhì)優(yōu)良，但有些品質(zhì)性狀仍需進(jìn)一步改良，對(duì)于弱筋小麥可利用高分子量谷蛋白亞基缺失進(jìn)行品質(zhì)改良[4-7]，對(duì)于中筋小麥品質(zhì)改良可利用優(yōu)質(zhì)亞基取代的方法進(jìn)一步提升品質(zhì)。為滿足人們對(duì)優(yōu)質(zhì)面食的需求，對(duì)揚(yáng)麥系列品種品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，篩選出優(yōu)質(zhì)小麥種質(zhì)資源，對(duì)長(zhǎng)江下游麥區(qū)優(yōu)質(zhì)小麥選育工作具有重要意義。在優(yōu)質(zhì)小麥品種(系)的快速檢測(cè)方面，高居榮等[8-9]對(duì)近紅外光譜檢測(cè)與國(guó)際化學(xué)法的可重復(fù)性和一致性進(jìn)行了驗(yàn)證，得出了近紅外儀檢測(cè)是小麥各項(xiàng)指標(biāo)快速高效可靠的檢測(cè)方法，沈業(yè)松等[10]研究認(rèn)為應(yīng)用DA 7200多功能近紅外分析儀可以大大提高效率。

本研究測(cè)定和分析了供試的40份揚(yáng)麥系列育種高代品系的若干品質(zhì)性狀，以期從中篩選出優(yōu)異種質(zhì)，為長(zhǎng)江下游麥區(qū)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專用小麥以及從中發(fā)掘具有優(yōu)異品質(zhì)性狀的材料提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

40份揚(yáng)麥系列育種高代品系由安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)與工程系課題組提供，編號(hào)為AN 1～AN 40，對(duì)照小麥品種為揚(yáng)麥22。材料于2017—2018年度種植于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)大楊店試驗(yàn)基地，行長(zhǎng)2 m，行間距30 cm，每個(gè)品系播種5行，田間管理同大田生產(chǎn)。

1.2 方 法

品質(zhì)性狀的測(cè)定，種子在干燥的缸內(nèi)儲(chǔ)藏9個(gè)月后，隨機(jī)取適量樣品，使用Perten DA 7200型近紅外分析儀測(cè)定供試材料的籽粒性狀、蛋白質(zhì)品質(zhì)、粉質(zhì)品質(zhì)和磨粉品質(zhì)等性狀。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)分析采用DPS等統(tǒng)計(jì)軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 40份揚(yáng)麥系列品系品質(zhì)性狀

供試的40份揚(yáng)麥系列品系相關(guān)籽粒性狀、蛋白質(zhì)品質(zhì)、粉質(zhì)品質(zhì)和磨粉品質(zhì)等性狀見表1，具體分析如下。

表1 40份揚(yáng)麥系列品系若干品質(zhì)性狀的表現(xiàn)與變異Table 1 Appearance and variation of some quality characteritics in lines of 40 ‘Yangmai’ series

2.1.1籽粒性狀

40份品系硬度的平均值為66.36%，變幅為50.00%～77.33%，變異系數(shù)為8.58%，其中有26個(gè)品系的籽粒硬度比揚(yáng)麥22(ck)高，占供試材料的65%。

容重的平均值為809.43 g·L-1，變幅為770.00～817.33 g·L-1，變異系數(shù)為1.36%，其中有7份品系的籽粒容重比ck高，占供試材料的17.5%。供試品系A(chǔ)N 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的籽粒容重均高于ck。

2.1.2蛋白質(zhì)品質(zhì)

40份品系蛋白質(zhì)含量的平均值為15.65%，變幅為14.11%～16.82%，變異系數(shù)為4.81%，其中有28個(gè)品系的蛋白質(zhì)含量比ck高，占供試材料的70%。供試品系A(chǔ)N 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的蛋白質(zhì)含量均高于ck。

濕面筋含量的平均值為32.95%，變幅為29.54%～35.65%，變異系數(shù)為4.98%，其中有29個(gè)品系的濕面筋含量比ck高，占供試材料的72.5%。供試品系A(chǔ)N 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的濕面筋含量均高于ck。

沉降值的平均值為25.28 mL，變幅為18.13～32.23 mL，變異系數(shù)為11.21%，其中有31個(gè)品系的沉降值比ck高，占供試材料的77.5%。

2.1.3粉質(zhì)品質(zhì)

40份品系穩(wěn)定時(shí)間的平均值為8.35 min，變幅為5.20～9.97 min，變異系數(shù)為13.65%，其中有20個(gè)品系的穩(wěn)定時(shí)間比ck高，占供試材料的50%。供試品系A(chǔ)N 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的穩(wěn)定時(shí)間均高于ck。

形成時(shí)間的平均值為3.84 min，變幅為2.70～4.57 min，變異系數(shù)為12.57%，其中有28個(gè)品系的形成時(shí)間比ck高，占供試材料的70%。

吸水率的平均值為59.12%，變幅為52.43%～64.00%，變異系數(shù)為4.28%，其中有21個(gè)品系的吸水率比ck高，占供試材料的52.5%。

2.1.4磨粉品質(zhì)

出粉率的平均值為68.42%，變幅為65.17%～70.60%，變異系數(shù)為1.81%，其中有26個(gè)品系的出粉率比ck高，占供試材料的65%。

2.2 品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

9個(gè)主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果(表2)表明，硬度與吸水率正相關(guān)性系數(shù)達(dá)到r=0.97**，并與容重、穩(wěn)定時(shí)間、形成時(shí)間和出粉率呈極顯著正相關(guān)，與濕面筋含量呈顯著正相關(guān)。蛋白質(zhì)含量與濕面筋含量正相關(guān)性系數(shù)達(dá)到r=0.95**，并與沉降值、吸水率和形成時(shí)間呈極顯著正相關(guān)，與穩(wěn)定時(shí)間呈顯著正相關(guān)。容重與穩(wěn)定時(shí)間、形成時(shí)間、吸水率和出粉率呈極顯著正相關(guān)。濕面筋含量與沉降值、吸水率、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著正相關(guān)。穩(wěn)定時(shí)間與形成時(shí)間、吸水率呈極顯著正相關(guān)。

表2 品質(zhì)性狀間的相關(guān)性系數(shù)Table 2 Correlation coefficient between quality characteristics

2.3 聚類分析

參考小麥優(yōu)質(zhì)品種審定標(biāo)準(zhǔn)，采用歐氏距離最短距離法，依據(jù)容重、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量以及面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間4項(xiàng)指標(biāo)對(duì)40份品系進(jìn)行聚類分析，在一定的距離，將全部品系分為四類群，聚類分析結(jié)果見圖1。第Ⅰ類群只有1個(gè)品系，即AN 1；第Ⅱ類群包括2個(gè)品系，即AN 38、AN 9；第Ⅲ類群包括36個(gè)品系，即AN 2～AN 27、AN 29～AN 37和AN 40；第Ⅳ類群只有1個(gè)品系，即AN 28。

3 結(jié)論與討論

揚(yáng)麥系列品種的遺傳改良研究對(duì)長(zhǎng)江中下游小麥育種和生產(chǎn)具有重要意義，揚(yáng)麥系列品種品質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，揚(yáng)麥158和揚(yáng)麥16等籽粒硬度高，是品質(zhì)優(yōu)良的中筋小麥，同時(shí)揚(yáng)麥品種淀粉品質(zhì)優(yōu)良，淀粉糊化特性好，是制作優(yōu)質(zhì)面條的原料[11-12]；揚(yáng)麥9號(hào)、揚(yáng)麥13和揚(yáng)麥15等弱筋品種，采用適宜栽培技術(shù)其弱筋品質(zhì)與美紅軟相當(dāng)[2,13]。揚(yáng)麥系列品種優(yōu)良遺傳基礎(chǔ)的骨干親本種質(zhì)資源的育成以及品種的更新與推廣為長(zhǎng)江中下游小麥單產(chǎn)與總產(chǎn)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，起到了重要的支撐作用，但是，近年來商業(yè)化育種在配制組合時(shí)越來越青睞部分大面積推廣的高產(chǎn)品種或其衍生系，造成現(xiàn)有育成品種趨于同質(zhì)化，對(duì)揚(yáng)麥系列種質(zhì)資源重要品質(zhì)性狀進(jìn)行比較分析，有利于充分了解育種材料的遺傳背景和變異特點(diǎn)[14-17]。從本試驗(yàn)的40份揚(yáng)麥系列品系材料分析，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、形成時(shí)間、面粉沉降值各品系間差異較大，而籽粒容重、出粉率和面團(tuán)吸水率各品系間差異較小，這與沈業(yè)松等[10]研究結(jié)果基本一致。利用趙莉等[18]、宋健民等[19]、王震等[20]、楊芳萍等[21]的研究和本研究發(fā)現(xiàn)的揚(yáng)麥系列品系品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行篩查比較以及聚類分析，發(fā)現(xiàn)AN 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等品系主要性狀指標(biāo)均高于對(duì)照揚(yáng)麥22，可加強(qiáng)選育。