2013～2021年河北省審定高產(chǎn)小麥品種品質(zhì)性狀分析

董 策藺桂芬劉紅耀路其祥王騰蛟韓雅利肖 磊

(邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院,河北 邯鄲 056001)

小麥是我國的主要糧食作物,也是重要的商品糧和戰(zhàn)略性儲備糧[1,2]。提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)是我國小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長期戰(zhàn)略需求。河北是我國的產(chǎn)麥大省,種植面積和產(chǎn)量均居全國前三位[3]。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高,小麥需求由產(chǎn)量向質(zhì)量轉(zhuǎn)變,對優(yōu)質(zhì)糧食食品的需求量隨之增加[4]。河北省地處黃淮北部,具有獨特氣候條件和區(qū)位優(yōu)勢,被農(nóng)業(yè)部列為黃淮北部強筋麥區(qū),是全國優(yōu)質(zhì)小麥的最適宜產(chǎn)區(qū)[5]。早在1996 年,河北省設立了冀中南優(yōu)質(zhì)小麥區(qū)域試驗,從1998年開始審定優(yōu)質(zhì)小麥品種,到目前該區(qū)域先后審定了大批的優(yōu)質(zhì)小麥品種,推動了優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是,優(yōu)質(zhì)小麥品種的推廣存在許多不足,突出問題是品種產(chǎn)量低,且綜合農(nóng)藝性狀較差,滿足不了加工企業(yè)的需求,制約了優(yōu)質(zhì)小麥的大面積種植[6,7]。河北省水地組審定小麥品種產(chǎn)量相對較高,能夠較好地代表該區(qū)域的整體育種水平和育種進展。而有關河北省水地組品種品質(zhì)的研究,尤其是近幾年河北省水地組審定品種品質(zhì)性狀演變的研究少見報道。因此,本研究以河北省2013～2021年審定品種的品質(zhì)指標為基礎,分析審定品種品質(zhì)性狀的水平,以期為小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種和生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2013～2021年通過河北省品種審定委員會審定的46個小麥品種,2013～2016年對照品種為石4185,2017年之后對照品種更換為衡4399。由于河北省小麥的種植面積主要位于冀中南區(qū)域,且冀中南水地組試驗產(chǎn)量相對較高,代表了該區(qū)域的育種水平,因此,只分析了46個冀中南水地組審定品種的品質(zhì)性狀。審定品種相關信息來源于河北省種子管理站,品種品質(zhì)性狀等相關數(shù)據(jù)為各品種參加河北省小麥新品種(系)區(qū)域試驗的平均值。

2013～2015年,品質(zhì)測試由農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心主持完成;2016～2021年,品質(zhì)測試由河北省農(nóng)作物品種品質(zhì)檢測中心主持完成。

1.2 分析方法

數(shù)據(jù)采用Excel2003和SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 品質(zhì)性狀分析

從表1可以看出,2013～2021年河北省審定小麥品種的平均蛋白質(zhì)含量為14.04%,變幅為13.52%～14.64%;濕面筋平均含量為30.42%,變幅為28.73%～33.63%;吸水率平均值為60.19%,變幅為57.60%～63.28%;面團穩(wěn)定時間平均值為4.12 min,變幅為1.40～7.39 min。進一步分析發(fā)現(xiàn),主要受基因型控制,反映蛋白(面筋)質(zhì)量的指標,如面團穩(wěn)定時間的變異系數(shù)較大,高達48.23%,說明面團穩(wěn)定時間的改良空間相對較大,而此階段河北省審定小麥品種中已儲備了許多優(yōu)良資源,如龍麥6號和兆麥7的面團穩(wěn)定時間分別高達23.1 min和20.2 min,合理利用這些品種的優(yōu)異性狀,對提高河北省小麥品種的品質(zhì)具有重要意義。而蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量是易受環(huán)境影響的指標,變異系數(shù)相對較小,均小于10%,分析原因可能是合理的栽培管理措施彌補了品種自身遺傳因素的不足。

表1 2013～2021年河北省審定小麥品種的品質(zhì)性狀

2.2 河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀的分類

根據(jù)國家專用小麥品種品質(zhì)分類(GB/T17320-2013)的標準,對2013～2021年河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀進行分類,由表2可以看出,蛋白質(zhì)含量≥14%的品種有24個,占比52.17%;濕面筋含量≥30%的品種有23個,占比50%;吸水率≥60%的品種有22個,占比47.83%;面團穩(wěn)定時間≥8 min的品種僅有3個,占比6.52%。其單項指標均符合強筋麥標準,進一步分析發(fā)現(xiàn),此階段未出現(xiàn)4項指標均符合強筋麥標準的品種。由此可見,2013～2021年河北省審定小麥品種的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和吸水率相對較高,面團穩(wěn)定時間極低。從4項品質(zhì)指標分類看,4項指標全部達到中強筋小麥標準的品種有 6 個,占比13.04%,分別為萬豐505、皇斤麥7、兆麥7、中麥31、龍麥6號和WF405;4 項指標全部達到中筋小麥標準的品種有 21個,占比45.65%;另外,19 個品種由于 1 項或多項指標的影響無法歸類。因此,此階段河北省審定小麥品種品質(zhì)以中筋小麥為主,多個品種品質(zhì)指標表現(xiàn)強筋不強,弱筋不弱,呈現(xiàn)層次交錯現(xiàn)象。

表2 2013～2021年河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀的分類

2.3 河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀演變分析

為了進一步揭示2013～2021年河北省審定小麥品種品質(zhì)性狀演變規(guī)律,對各項品質(zhì)指標進行線性擬合分析。從圖1可以看出,2013～2021年河北省審定小麥品種蛋白質(zhì)含量變化不大,濕面筋含量呈下降趨勢,年均減少0.43%。吸水率和面團穩(wěn)定時間呈逐年上升趨勢,年平均增長分別為0.30%和0.62 min。

圖1 2013～2021年河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀的演變

3 討論

河北省地處黃淮北部,被農(nóng)業(yè)部列為黃淮北部強筋麥區(qū),是全國優(yōu)質(zhì)麥的最適宜產(chǎn)區(qū)[2],小麥品質(zhì)總體較好。李鴻恩等對1987～1989年中國2萬份種質(zhì)材料進行了品質(zhì)測定,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)含量平均為15.10%[15]。趙廣才等測定并分析了2003～2008年河北省審定小麥品種籽粒蛋白質(zhì)含量,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)平均含量為14.83%,略低于全國平均水平[8]。本研究顯示,2013～2021年河北省審定小麥品種平均蛋白質(zhì)含量為14.04%,低于趙廣才等的研究結果,可能是由于本研究僅選擇高產(chǎn)品種為研究對象,產(chǎn)量性狀與品質(zhì)指標間存在相互制約關系[8]。審定品種濕面筋含量和吸水率相對較高,而面團穩(wěn)定時間極低,成為制約河北省小麥品種品質(zhì)提升的主要因素,但面團穩(wěn)定時間變異系數(shù)高達48.23%,說明有較大的改良空間。而此階段河北省審定了部分優(yōu)良種質(zhì)資源,如龍麥6號和兆麥7的面團穩(wěn)定時間分別高達23.10 min和20.20 min,合理利用這些品種的優(yōu)異性狀,對改良河北省小麥品種的品質(zhì)具有重要意義。進一步分析發(fā)現(xiàn),同一品種的各項品質(zhì)指標間協(xié)調(diào)性差,呈現(xiàn)層次交錯現(xiàn)象,與蔣進等的研究結果一致[5]。

2013～2021年河北省審定小麥品種以中筋麥類型占比最高,為45.65%,而中強筋小麥只有6個,分別為萬豐505、皇斤麥7、兆麥7、中麥31、龍麥6號和WF 405,另外有19 個品種由于 1 項或多項指標的影響無法歸類,表現(xiàn)強筋不強,弱筋不弱現(xiàn)象。因此,河北省審定高產(chǎn)小麥品種品質(zhì)相對較差,品質(zhì)遺傳改良研究亟待加強。

線性擬合結果顯示,河北省審定小麥品種蛋白質(zhì)含量演變趨勢不明顯,濕面筋含量呈下降趨勢,吸水率和面團穩(wěn)定時間呈上升趨勢。蔣進等統(tǒng)計了2008～2018年四川省審定小麥品種的品質(zhì)性狀,指出蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率和面團穩(wěn)定時間均呈下降趨勢,與本研究結果不一致,這種差異可能與生態(tài)環(huán)境與地理位置不同有關[5]。宋健民等統(tǒng)計分析了1999～2010年山東省審定小麥品種品質(zhì)指標演變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)濕面筋含量和吸水率呈逐年上升趨勢,蛋白質(zhì)含量和穩(wěn)定時間呈下降趨勢,與本研究結果不一致,這種差異可能是由于研究對象的不同[7]。郭鳳芝等分析了 2001～2017 年山東省審定高產(chǎn)品種品質(zhì)性狀變化規(guī)律,認為面團穩(wěn)定時間和吸水率呈上升趨勢,與本研究結果一致,而籽粒蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢,濕面筋含量的演變趨勢不明顯,與本研究結果略有不同[4]。

4 結論

河北省審定高產(chǎn)小麥品種以中筋麥占比最高,為45.65%,中強筋小麥只有6個,分別為萬豐505、皇斤麥7、兆麥7、中麥31、龍麥6號和WF405,有19 個品種由于1項或多項指標的影響無法歸類,表現(xiàn)強筋不強,弱筋不弱現(xiàn)象。因此,雖然河北省審定了一些高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種,但近年來審定品種總體品質(zhì)狀況較差,且同一品種的多個品質(zhì)指標間呈現(xiàn)強、中、弱筋層次交錯現(xiàn)象。多數(shù)品種的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和吸水率相對較高,反映蛋白質(zhì)質(zhì)量的指標面團穩(wěn)定時間極低,故今后應把提高面團穩(wěn)定時間作為改善小麥品質(zhì)育種的主攻方向。由此可見,河北省審定高產(chǎn)小麥品種總體品質(zhì)狀況較差,小麥優(yōu)質(zhì)育種研究亟待加強。