摘 要:近幾年來(lái)隨著小麥育種目標(biāo)的多樣化，優(yōu)異親本材料的數(shù)量越來(lái)越多，類型也越來(lái)越豐富。利用籽粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)和淀粉RVA糊化特性對(duì)448份近年來(lái)山東省小麥育種骨干親本材料的品質(zhì)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，這批骨干親本材料的品質(zhì)變異類型非常豐富。籽粒硬度主要集中在大(65～85)、小(30～45)兩個(gè)正態(tài)區(qū)域，籽粒蛋白和面粉蛋白含量均呈正態(tài)分布，篩選出籽粒品質(zhì)和蛋白品質(zhì)較好的材料山農(nóng)267、濟(jì)037042、山農(nóng)7081、濟(jì)南17、DH155、耷拉頭、濟(jì)20061594、ME2IQ02和中作8131-1等。濕面筋含量、干面筋值和面筋指數(shù)變異豐富，面筋品質(zhì)類型多，篩選出濟(jì)046368、抗稈銹38和6F6-155等適用于選育弱筋小麥的雜交親本材料，以及山農(nóng)267、濟(jì)麥20、濟(jì)884187、泰麥1號(hào)、濟(jì)056760、PH82-2、濟(jì)995071、濟(jì)038186、臨汾6410、CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6等用于高蛋白強(qiáng)筋類小麥選育的優(yōu)異材料。峰值黏度、稀懈值和回生值等基本呈正態(tài)分布，糊化溫度呈兩極分化，反映了這批材料的淀粉RVA糊化特性，篩選出了煙農(nóng)24、泰山24、濟(jì)0541167、濟(jì)0040919、煙0469、濟(jì)035354、濟(jì)056743、鄭農(nóng)19、揚(yáng)麥5號(hào)、Rh6、鄭麥366、百農(nóng)4805、百農(nóng)64、優(yōu)選1號(hào)、wheatear、B.Rock、CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等RVA糊化特性優(yōu)良的材料，可用于小麥淀粉品質(zhì)改良和面條小麥新品種培育。

關(guān)鍵詞:小麥;骨干親本;籽粒品質(zhì);面筋品質(zhì);RVA糊化特性;山東省

中圖分類號(hào):S512.1+10.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2010)05-0015-

小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要糧食作物之一，山東省小麥生產(chǎn)處于全國(guó)第二位，這其中，優(yōu)良小麥品種起著至關(guān)重要的作用[1，2]。多年育種經(jīng)驗(yàn)表明使用骨干親本更容易培育出優(yōu)良品種。骨干親本在品種的更新?lián)Q代中具有核心的支撐作用，我國(guó)小麥大面積推廣品種絕大部分是骨干親本的后代，老的骨干親本往往是新一代骨干親本的奠基者。骨干親本對(duì)于提高糧食作物的育種水平和保證糧食安全具有重要意義[3]。骨干親本的基因組學(xué)基礎(chǔ)與其表現(xiàn)出的性狀是基本一致的，解析親本性狀在基因組水平留下的“足跡”，挖掘其優(yōu)異基因，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物骨干親本的定向創(chuàng)制和高效利用，并可為將來(lái)小麥的分子設(shè)計(jì)育種奠定良好的基因組學(xué)基礎(chǔ)[4，5]。近幾年來(lái)，骨干親本已成為育種家研究的熱點(diǎn)之一。

優(yōu)異的骨干親本和豐富的種質(zhì)資源是小麥育種的前提和基礎(chǔ)。優(yōu)異種質(zhì)資源的收集、研究、利用以及骨干親本品種的研究、培育和推廣在小麥育種中起到了舉足輕重的作用，是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的關(guān)鍵。本課題組一直以來(lái)非常重視國(guó)外和國(guó)內(nèi)優(yōu)異種質(zhì)資源和育種親本材料的收集、評(píng)價(jià)和利用，常年擁有可用于配制雜交組合的骨干親本材料500余份，每年配制雜交組合800多個(gè)。對(duì)這些骨干材料進(jìn)行農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量特點(diǎn)和品質(zhì)特性的分析可以為親本選擇和組合選配提供重要的參考價(jià)值[6]。筆者對(duì)近幾年來(lái)常用的448份骨干親本材料的品質(zhì)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，以期掌握每個(gè)材料的品質(zhì)特點(diǎn)，以便于根據(jù)小麥育種目標(biāo)的要求，選擇相應(yīng)的親本組配不同品質(zhì)用途的雜交組合，同時(shí)也更有利于有目的地進(jìn)行種質(zhì)資源的廣泛交流和交換。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用本課題組小麥育種常用的親本材料448份，其中山東省育成材料148份、國(guó)內(nèi)引進(jìn)材料258份和國(guó)外引進(jìn)材料42份，于2007～2009年兩年度種植于山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)。試驗(yàn)田土壤肥力中等，田間管理按照省區(qū)試管理進(jìn)行。每個(gè)材料單收單曬單貯藏，用于籽粒硬度、籽粒蛋白含量、面粉蛋白含量、面筋品質(zhì)和RVA參數(shù)等項(xiàng)目的測(cè)定。

1.2 品質(zhì)測(cè)定方法

籽粒硬度利用單粒谷物特性測(cè)定儀SKCS4100測(cè)定;籽粒蛋白含量和面粉蛋白含量利用近紅外分析儀DA7200測(cè)定;RVA參數(shù)利用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法(AACC 76-21)制定的快速黏度儀測(cè)定，主要指標(biāo)有峰值黏度、稀懈值、回生值和糊化溫度。面筋品質(zhì)(濕面筋含量、干面筋值和面筋指數(shù))的測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB5506-85的方法，利用面筋儀GM2200進(jìn)行。

面筋指數(shù)=留在篩網(wǎng)上的面筋(g)×100/面筋總量(g)

濕面筋含量=面筋總量(g)×100 /10(g)

濕面筋含量(14%)=未修正的濕面筋含量×(100-14)/ (100-樣品水分)

干面筋值=烘烤后的面筋值(g)×10

1.3 數(shù)據(jù)處理使用SAS軟件和Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 骨干親本材料的籽粒品質(zhì)

2.1.1 籽粒硬度 籽粒硬度由胚乳細(xì)胞中蛋白質(zhì)基質(zhì)和淀粉之間的結(jié)合強(qiáng)度決定，受遺傳控制。圖1A顯示了這批骨干親本材料的籽粒硬度。可以看出，這批材料的籽粒硬度變異幅度較大，數(shù)值范圍18～101，呈大小兩個(gè)正態(tài)分布，它們的中心區(qū)域分別集中在65～85和30～45之間。較大正態(tài)分布區(qū)域主要集中了硬度比較高的材料，這些材料屬于中強(qiáng)筋和強(qiáng)筋小麥，主要來(lái)自山東省自育材料和國(guó)外引進(jìn)材料，如耷拉頭(101)、濟(jì)20061594(95)、ME2IQ02(97)、濟(jì)037042(89)、山農(nóng)7081(89)、濟(jì)南17(89)和DH155(89)等。小正態(tài)分布區(qū)域主要集中了硬度較低的材料即屬于弱筋小麥，主要來(lái)自國(guó)內(nèi)其它省份的小麥種質(zhì)材料，如西農(nóng)3號(hào)(18)等。由此可見，這批親本材料的籽粒硬度變異豐富，既適合于強(qiáng)筋小麥選育要求，也可應(yīng)用于中筋及弱筋小麥的選育。它們?cè)谛←溒焚|(zhì)育種的硬度改良中有重要的利用價(jià)值。

2.1.2 籽粒蛋白含量 籽粒蛋白含量是評(píng)價(jià)小麥品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)親本材料的籽粒蛋白含量(干基)分布如圖1B，基本呈正態(tài)分布，主要集中在14.5%～18.0%，有一定的正向拖尾。這些親本材料的平均籽粒蛋白含量為17.93%，偏離正態(tài)曲線中心線的右側(cè)。這說(shuō)明高籽粒蛋白含量的材料較多。據(jù)統(tǒng)計(jì)有35個(gè)親本材料的籽粒蛋白含量高于平均含量，且中作8131-1和山農(nóng)267的籽粒蛋白含量分別高達(dá)21.96%和19.66%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋小麥一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 骨干親本材料的面粉蛋白含量

所測(cè)骨干親本材料的面粉蛋白含量(14%濕基)變異幅度較大(8.66%～19.33%)，集中在11.0%～13.0%(圖2)。正態(tài)分布正向拖尾部分親本材料的面粉蛋白含量較高，大部分是山東省自育和國(guó)內(nèi)引進(jìn)材料，其中山農(nóng)267的面粉蛋白含量高達(dá)19.33%;國(guó)外引進(jìn)親本材料的面粉蛋白含量主要集中在正態(tài)分布曲線中心線兩側(cè)，變異幅度相對(duì)較低。

2.3 骨干親本材料的面筋品質(zhì)

2.3.1 濕面筋含量 448份骨干親本材料的濕面筋含量呈正態(tài)分布(圖3A)，集中在30%～42%，平均含量為36.89%，大部分材料的濕面筋含量達(dá)到國(guó)家強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)計(jì)表明，山東省自育親本材料濕面筋含量變化范圍較大，山農(nóng)267的濕面筋含量高達(dá)50.3%，而濟(jì)046368的濕面筋含量最低(15.81%)，同時(shí)，濟(jì)056760和PH82-2的濕面筋含量均高于42%;國(guó)外引進(jìn)材

料的濕面筋含量相對(duì)較高，較集中地分布在正態(tài)曲線中心線的兩側(cè)及上游區(qū)域。

2.3.2 干面筋值 所測(cè)骨干親本材料干面筋值呈正態(tài)分布(圖3B)，集中在10.68~14.0 g，平均干面筋值為12.53 g，變異幅度較大。山東省自育材料的干面筋含量整體水平較高，山農(nóng)267的干面筋值高達(dá)21.55 g，濟(jì)995071和濟(jì)038186的干面筋值均在15.66 g以上。國(guó)內(nèi)引進(jìn)材料的平均干面筋值相對(duì)較高，臨汾6410、中作8131-1和揚(yáng)麥6號(hào)等的干面筋值均在15.5 g以上。國(guó)外墨西哥材料抗稈銹38的干面筋值最小(4.53 g)。

2.3.3 面筋指數(shù) 所測(cè)骨干親本材料的面筋指數(shù)分布比較散(圖4)，變異幅度很大(1~100)，06F6-155的面筋指數(shù)最小，而面筋指數(shù)達(dá)100的材料有3個(gè)，即CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6。大部分材料的面筋指數(shù)在50以上，其中有114個(gè)材料的面筋指數(shù)超過(guò)90，濟(jì)麥20、濟(jì)056487、山農(nóng)12、濟(jì)884187、泰麥1號(hào)等的面筋

指數(shù)均達(dá)99。說(shuō)明這些材料具有較好的面筋質(zhì)量。

綜上所述，這批骨干親本材料的濕面筋含量、干面筋值和面筋指數(shù)變異豐富，面筋品質(zhì)類型多，既有適用于選育弱筋小麥的雜交親本，也有適用于高蛋白強(qiáng)筋類小麥選育的優(yōu)異材料。山農(nóng)267、濟(jì)麥20、濟(jì)056487、山農(nóng)12、濟(jì)884187、泰麥1號(hào)、濟(jì)056760、PH82-2、濟(jì)995071、濟(jì)038186、臨汾6410、中作8131-1、揚(yáng)麥6號(hào)、CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6等具有優(yōu)良的面筋品質(zhì)，是選育優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥不可缺少的雜交親本。

2.4 淀粉RVA糊化特性

RVA糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。圖5顯示了骨干親本材料的峰值黏度、稀懈值、回生值、糊化溫度等RVA糊化特性。

這批骨干親本材料的峰值黏度基本呈正態(tài)曲線分布(圖5A)，集中在2 400~3 200 cP之間，平均峰值黏度為2 725 cP，曲線向左側(cè)拖尾。有84個(gè)材料的峰值黏度超過(guò)3 000 cP，其中，超過(guò)3 500 cP的材料有4個(gè)，均為國(guó)外引進(jìn)資源，包括wheatear、B.Rock、墨西哥抗稈銹36和抗稈銹38;山東省自育材料煙農(nóng)24、泰山24、濟(jì)0541167、濟(jì)0040919、煙0469、濟(jì)035354、濟(jì)056743和國(guó)內(nèi)引進(jìn)材料揚(yáng)麥5號(hào)、漯珍1號(hào)、Rh6、鄭麥366、百農(nóng)4805、百農(nóng)64、優(yōu)選1號(hào)、安農(nóng)0487、鶴077及國(guó)外引進(jìn)材料CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等的淀粉糊化峰值黏度均在3 200 cP以上。

稀懈值和回生值的分布呈不規(guī)則的正態(tài)曲線(圖5B、圖5C)，大部分材料集中在中心線的左側(cè)，分布在右側(cè)的較少或極少。稀懈值集中在900~1 100 cP，平均值為866 cP，國(guó)外引進(jìn)材料wheatear的稀懈值最高(1 612 cP)，并且國(guó)外引進(jìn)材料的稀懈值的整體水平較高。這批骨干親本材料的回生值平均為1 376 cP，統(tǒng)計(jì)表明國(guó)內(nèi)材料的回生值較高，山東省自育材料濟(jì)043631的回生值最高達(dá)1 852 cP，并且濟(jì)043631、濟(jì)056743、濟(jì)0541167、輪選987、中優(yōu)9507、03CA35、遺傳所3519、85(加)1和Rh6等材料的回生值均在1 600 cP以上。

骨干親本材料的糊化溫度均在65℃以上，集中分布在64~70℃和82~88℃兩個(gè)區(qū)域(圖5D)，分別占總材料數(shù)的80.36%和19.64%，區(qū)域內(nèi)材料間的糊化溫度差異較小。有87個(gè)材料的糊化溫度高于80℃，國(guó)內(nèi)引進(jìn)材料鄭農(nóng)19的糊化溫度最高(87.5℃)。

綜上所述，近年來(lái)山東省小麥育種常用親本材料如煙農(nóng)24、泰山24、濟(jì)0541167、濟(jì)0040919、煙0469、濟(jì)035354、濟(jì)056743、鄭農(nóng)19、揚(yáng)麥5號(hào)、Rh6、鄭麥366、百農(nóng)4805、百農(nóng)64、優(yōu)選1號(hào)、wheatear、B.Rock、CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等材料的淀粉RVA糊化特性優(yōu)良，適合用于小麥淀粉品質(zhì)改良和面條小麥新品種培育。

3 討論與結(jié)論

3.1 小麥籽粒硬度是影響小麥磨粉和其它加工品質(zhì)的重要因素，是國(guó)際上通用的區(qū)分小麥類別和貿(mào)易等級(jí)的重要依據(jù)之一[7]。籽粒硬度具有較高的遺傳傳遞力，是小麥育種早期篩選的重要目標(biāo)性狀之一。小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與小麥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)關(guān)系密切[8]，是評(píng)價(jià)小麥品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。近年來(lái)常用骨干親本材料耷拉頭、濟(jì)20061594和ME2IQ02等具有很高的籽粒硬度，而中作8131-1和山農(nóng)267的籽粒蛋白含量分別高達(dá)21.96%和19.66%，它們已作為雜交或回交親本廣泛應(yīng)用于小麥品質(zhì)改良育種。

3.2 面筋是小麥能夠制作特有食品的物質(zhì)基礎(chǔ)，小麥品質(zhì)的好壞主要取決于面筋的含量和質(zhì)量。它既是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀，而且更重要的還是食品加工品質(zhì)性狀[7]。小麥的濕面筋含量，特別是面筋指數(shù)是鑒定小麥粉品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一[9]，面筋指數(shù)越大，說(shuō)明面粉筋力越好[10]。本研究篩選出了山農(nóng)267、濟(jì)麥20、濟(jì)056487、山農(nóng)12、濟(jì)884187、泰麥1號(hào)、濟(jì)056760、PH82-2、濟(jì)995071、濟(jì)038186、臨汾6410、中作8131-1、揚(yáng)麥6號(hào)、CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6等濕面筋含量和面筋指數(shù)均較高的材料，可用作培育強(qiáng)筋小麥新品種的雜交親本，而濟(jì)046368和CA0391的面筋指數(shù)和濕面筋含量較低，屬于弱筋小麥，可用作培育蛋糕、糕點(diǎn)等專用小麥品種的親本材料。

3.3 淀粉糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo)，對(duì)面條等食品的食用品質(zhì)有重要影響[11～13]。淀粉糊化特性的特征參數(shù)包括峰值黏度、保持黏度、稀懈值、回生值、最終黏度、峰值時(shí)間 、糊化溫度等[14～16]。具有較高的峰值黏度和較大的稀懈值、較小的反彈值和較高的最終黏度等特性的面粉能夠加工出優(yōu)質(zhì)口感的日本白鹽面條和朝鮮面條，而澳大利亞的小麥育種項(xiàng)目已把淀粉糊化峰值黏度作為改良日本面條品質(zhì)的選擇指標(biāo)[16～20]。峰值黏度與中國(guó)干白面條品質(zhì)關(guān)系密切[21]。本研究中有84個(gè)材料的峰值黏度超過(guò)3 000 cP，其中，wheatear、B.Rock、墨西哥抗稈銹36和抗稈銹38等4個(gè)材料的峰值黏度超過(guò)3 500 cP。近年來(lái)山東省小麥育種常用親本材料煙農(nóng)24、泰山24、濟(jì)0541167、濟(jì)0040919、煙0469、濟(jì)035354、濟(jì)056743、鄭農(nóng)19、揚(yáng)麥5號(hào)、Rh6、鄭麥366、百農(nóng)4805、百農(nóng)64、優(yōu)選1號(hào)、wheatear、B.Rock、CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等材料的淀粉RVA糊化特性優(yōu)良，適合用于小麥淀粉品質(zhì)改良和面條小麥新品種培育。

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