2002—2020年山西省審定小麥品種品質分析

馮麗云 張俊靈 閆金龍 鄔志遠 張東旭

摘要 為全面了解山西省審定小麥品種類型與品質狀況，為優(yōu)質小麥品種的選育和品質改進提供參考，對2002—2020年山西省審定的176個品種的籽粒粗蛋白質含量、濕面筋含量、面團穩(wěn)定時間進行分析，并對品種進行聚類分析。品質分析表明，蛋白質含量和濕面筋含量的平均值較高且較為穩(wěn)定，分別為14.86%和32.05%；面團穩(wěn)定時間較低且以0.207 min/a的速度呈下降趨勢，平均為4 min；3項指標均達強筋麥、中強筋麥、中筋麥和弱筋麥標準的比例為5.7%、4.5%、25.0%、0.6%。聚類分析結果表明，優(yōu)質品種與其他品種差異大，且親本單一。因此擴大優(yōu)質親本選擇，增強品質性狀間協(xié)調性是山西省品質改良的主要方向。

關鍵詞 小麥；審定品種；品質；聚類分析；山西省

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2023）09-0020-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.005

Abstract In order to comprehensively understand the type and quality of approved wheat varieties in Shanxi Province， and to provide reference for the breeding and quality improvement of highquality wheat varieties，we analyzed the crude protein content， wet gluten content and dough stabilization time of 176 varieties from 2002 to 2020. And cluster analysis was carried out. The average protein content and wet gluten content were relatively stable， which were 14.86% and 32.05%， respectively. The dough stabilization time was low and showed a downward trend， with an average of 4 min. The proportions of crude protein content， wet gluten content and dough stabilization time all reached the standards of strong medium， medium and weak wheat， which were 5.7%， 4.5%， 25.0% and 0.6%， respectively. The results of cluster analysis showed that the high quality varieties differed greatly from other varieties and had single parents. In general， the main direction of quality improvement in Shanxi Province was to expand the selection of highquality parents and to enhance the coordination between quality traits.

Key words Wheat;Approved variety;Quality;Cluster analysis;Shanxi Province

基金項目 山西農業(yè)大學生物育種工程項目（YZGC024）；黃土高原特色作物優(yōu)質高效生產省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心課題項目（SBGJXTZX-12）；山西省農業(yè)科學院優(yōu)秀青年基金項目（YCX2020YQ50）。

作者簡介 馮麗云（1992—），女，山西長治人，助理研究員，碩士，從事小麥遺傳育種及種質資源創(chuàng)制研究。

*通信作者，研究員，從事小麥遺傳育種與種質資源創(chuàng)制研究。

小麥是山西省主要糧食作物之一。近年來，山西省小麥生產獲得了長足的發(fā)展，單產和總產水平得到了較大提高，但隨著人們生活方式的多樣化［1］和小麥加工用途的細化，優(yōu)質小麥的需求量呈遞增趨勢。但當前優(yōu)質小麥產能不足，我國的強筋麥供給主要依賴國外進口。作為小麥主產省份之一，山西省屬于我國強筋和中筋麥區(qū)，有著天然的優(yōu)質小麥育種條件，因此培育和推廣優(yōu)質小麥是山西省小麥育種的迫切需求［2］。鑒于此，筆者通過對2002—2020年山西省審定的176個品種進行品質分析與評價，旨在為今后山西省優(yōu)質小麥品種的選育和品質改進提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以2002—2020年山西省審定的176個品種為材料。

1.2 試驗方法

統(tǒng)計試驗品種與優(yōu)質相關的粗蛋白質含量（干基）、濕面筋含量（14%濕基）和面團穩(wěn)定時間3個品質結果，統(tǒng)計數(shù)據(jù)源于品種審定公告。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 176個審定小麥品種基本情況

以2002—2020年山西省審定的176個小麥品種為材料，其品質性狀數(shù)據(jù)來源于山西省小麥審定公告、中國種業(yè)數(shù)據(jù)大平臺和中國知網(wǎng)，具體見表1。組別類型為山西省中部旱地審定品種29個，山西省中部水地審定品種43個；山西省南部旱地審定品種45個，山西省南部水地審定品種54個；山西省春麥水地審定4個，京9428通過在山西省多年多點示范種植，通過山西省審定；共計審定品種176個。其中，山西省農業(yè)科學院小麥所育成品種41個、作物所育成品種29個、谷子所育成品種27個、棉花所育成品種22個、經作所育成品種9個、高寒所育成品種2個、玉米所育成品種1個、生物中心育成品種1個，共計132個，占總數(shù)的75%；種子公司及農場育成品種27個，占總數(shù)的15%；中國農業(yè)科學院育成品種5個；山西農業(yè)大學育成品種2個；中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所育成品種2個；北京雜交小麥工程技術研究中心育成品種2個；北京市農業(yè)科學院、河北省邯鄲市農業(yè)科學院、河北省石家莊農業(yè)科學院、山西省運城市河東農業(yè)科學院、山東省煙臺市農業(yè)科學院、孝義市農業(yè)科學研究所各育成品種1個。

2.2 品種性狀指標分布

2002—2020年間共審定176個品種，其中晉太170、舜麥1718、長7080、長麥6135分別于不同年份通過不同區(qū)組審定，其品質性狀指標不做重復統(tǒng)計，故實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)為172個品種。對2002—2020年的品質數(shù)據(jù)平均值進行統(tǒng)計，品種晉審麥2002001、晉審麥2002002、晉審麥2002003、晉審麥2002010、晉審麥2002011和晉審麥2016005無穩(wěn)定時間測定值，晉審麥2002012無濕面筋含量測定值，晉審麥2003008無品質數(shù)據(jù)測定值。

從表2可以看出，不同品種間的品質性狀類型豐富，差異較大。籽粒粗蛋白含量變幅在11.69%～20.13%，平均值14.86%，變異系數(shù)3%；濕面筋含量變幅在23.60%～45.30%，平均值32.05%，變異系數(shù)6%；穩(wěn)定時間變幅在0.70～41.00 min，平均值4.00 min，變異系數(shù)54%。粗蛋白含量和濕面筋含量均值較大，達到強筋麥標準（粗蛋白含量≥14%，濕面筋含量≥30%），并且變異系數(shù)較小，說明各品種粗蛋白含量和濕面筋含量較高且差異較?。环€(wěn)定時間均值較小，達弱筋麥標準（穩(wěn)定時間＜3 min），但變異系數(shù)大，說明品種間差異較大。

根據(jù)小麥品種品質分類中華人民共和國國家標準（GB/T 17320—2013），將不同品種的主要品質指標按照強筋、中強筋、中筋、弱筋標準進行統(tǒng)計（表3），粗蛋白含量達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種分別為130、35、4、2個，占品種總數(shù)的76.0%、20.5%、2.3%、1.2%；濕面筋含量達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種分別為129、28、9、4個，占品種總數(shù)的75.9%、16.5%、5.3%、2.3%；穩(wěn)定時間含量達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種分別為14、7、43、101個，占品種總數(shù)的8.5%、4.2%、26.1%、61.2%。3項均達強筋麥標準的有10個，分別為中優(yōu)206、晉太170、臨優(yōu)2069、臨優(yōu)145、京9428、晉麥95號、運旱805、臨汾138、晉麥93號和晉麥101號；8個品種達中強筋標準；44個品種達中筋小麥標準；1個品種達弱筋小麥標準，即長6359。

2.3 不同年份品種品質分析

2.3.1 籽粒蛋白質含量分析。

小麥籽粒蛋白質品質既體現(xiàn)了小麥的營養(yǎng)品質，又對加工品質有非常重要的影響，是小麥品種品質分類的重要指標性狀［3］。

山西省審定品種的蛋白質含量較高且較為穩(wěn)定，變異系數(shù)也最小。從擬合曲線來看，隨著時間的推進，粗蛋白含量以每年0.015 2%的速度增長。

將2002—2020年審定品種的蛋白質含量年均值做折線圖，結果如圖1所示。

2002—2020年，每年的審定品種粗蛋白含量均值最大為16.07%，最小為14.0%，均達強筋麥標準，這與山西獨特的氣候和生態(tài)條件密不可分。山西省小麥一般種植在700～1 000 m的海拔高度，開花到成熟期光照充足，平均氣溫適中，溫差大，適宜小麥生長，十分有利于蛋白質的形成［4］。

2.3.2 濕面筋含量分析。

面筋是小麥中蛋白質存在的一種特殊形式，是較為復雜的蛋白質水合物，也是衡量小麥面粉品質的重要指標之一，將2002—2020年審定品種的濕面筋含量年均值做折線圖，結果如圖2所示。山西省審定品種的濕面筋含量較高，以每年0.043%的速度緩慢增長，年平均值最大為36.82%，最小值為29.38%；并且除2003和2014年審定品種的濕面筋含量平均值為29.68%和29.38%外，其余年份濕面筋含量均值都大于30%，達強筋麥標準。

2.3.3 面團穩(wěn)定時間分析。

面團穩(wěn)定時間的長短是反映面粉筋力強度的重要指標，也是山西省小麥品質指標薄弱的一項。從圖3可以看出，除2002年審定品種的平均穩(wěn)定時間為10.19 min外，其余年份的品種平均穩(wěn)定時間均小于8.00 min，達不到強筋麥標準。從擬合曲線看，穩(wěn)定時間以0.207 1 min/a的速度降低。

2.4 品種聚類分析

用Ward法將176個品種的品質性狀做聚類分析，結果見圖4。在歐氏距離25處，品種分為2類；其中優(yōu)質品種聚為1類，且與其他品種之間差距明顯，優(yōu)質品種間差異較小，10個優(yōu)質品種中5個通過旱地區(qū)組審定，5個通過水地區(qū)組審定，6個品種通過中高肥區(qū)組審定；5個品種的選育單位為山西省農業(yè)科學院小麥研究所。在歐氏距離10～15處，品種分為3類，3類差距不明顯，第1類為優(yōu)質品種，第2和3類相比較，前者濕面筋含量普遍偏高，兩類在育種單位間無明顯聚類現(xiàn)象，兩類在審定區(qū)組間有差異，第2類通過山西省南部旱地、南部水地、中部旱地、中部水地的品種數(shù)量較為均衡，分別為16、12、13、11個；第3類品種中水地品種占67%。

3 結論與討論

3.1 山西省審定品種現(xiàn)狀

3.1.1 卓越的地理優(yōu)勢和優(yōu)質育種潛力。在小麥區(qū)域劃分上，我省南部冬麥區(qū)屬于黃淮北部強筋麥區(qū)，中部晚熟冬麥區(qū)屬于華北北部強筋麥區(qū)［5］，有著得天獨厚的優(yōu)質小麥育種條件。從該研究數(shù)據(jù)看，2002—2020年山西省審定品種中平均粗蛋白含量為14.86%，平均濕面筋含量為32.05%，2個指標達優(yōu)質標準與前人研究一致。王新華等［6］在對山東省審定品種的品質分析中得出其近10年審定品種的平均粗蛋白含量為14.01%，低于山西省平均值，平均濕面筋含量為33.2%，與山西省均值接近，說明山西省在優(yōu)質品種的選育上有一定潛力與優(yōu)勢，經過多年的材料引進，優(yōu)勢互補雜交，育種平臺較好，使育成品種的粗蛋白和濕面筋含量2項指標較高且保持穩(wěn)定。

3.1.2 品質性狀間不夠協(xié)調，審定的中強筋品種少。2002—2020年山西省審定品種中粗蛋白含量和濕面筋含量2項指標均達強筋麥標準的有112個，占總數(shù)的63.6%，但實際審定的優(yōu)質強筋麥品種僅有10個，占總數(shù)5.7%。這是因為審定品種的穩(wěn)定時間過低，達強筋標準的僅有14個，占總數(shù)的8.0%，因此達標小麥比例低的第一限制因素是穩(wěn)定時間較低，這與程天靈等［7］在研究2015—2016年山西省冬小麥區(qū)域試驗品種的品質分析結論相一致。山西省審定品種的穩(wěn)定時間普遍偏低，57.3%的品種穩(wěn)定時間在3 min以下，但是63.6%的品種粗蛋白含量和濕面筋含量2項指標在強筋麥標準區(qū)間內，品質性狀間不夠協(xié)調，使強筋麥和弱筋麥品種少，這也是導致山西省小麥總體高筋不強、低筋不弱現(xiàn)象的主要原因，這與王冬梅等［8］對山東省近年審定小麥品質現(xiàn)狀的分析結論相一致。

3.1.3優(yōu)質源較少且單一。通過聚類分析可知，優(yōu)質品種與其他品種的差距較大［9-10］，且山西省農業(yè)科學院小麥研究所育成的優(yōu)質品種占總數(shù)的50%，親本大多為臨汾5064、臨優(yōu)145、周麥9114等骨干親本，優(yōu)質源利用單調，優(yōu)質品種間親緣關系近、品質差異小，這也在一定程度上導致山西省難以育成豐富的優(yōu)質品種。

3.2 今后育種目標的改善

立足山西優(yōu)越地理環(huán)境，搭造優(yōu)質親本平臺，加強優(yōu)質小麥的培育。隨著小麥產量的提高，小麥供給總量已基本充足，小麥品種逐步向高產優(yōu)質發(fā)展［11］，培育優(yōu)質小麥品種依然是提高山西省農產品質量、增強市場競爭力、推動小麥加工產業(yè)發(fā)展的迫切需要［12］。結合山西省審定品種粗蛋白質和濕面筋含量高、面團穩(wěn)定時間較短的現(xiàn)狀，在雜交中將面團穩(wěn)定時間作為親本選擇的重要參考因素，多選用面團穩(wěn)定時間長的親本，提高育成品種的面團穩(wěn)定時間，從而提高山西省中強筋小麥品種的占比。通過近紅外光譜和試驗手段收集、篩選優(yōu)質種源，搭造優(yōu)質親本平臺，加強異質優(yōu)質源的結合，打破主要小麥產區(qū)所用親本單一的局面［13］。

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