王美芳，雷振生，張建偉，吳政卿，雷田雨，徐福新，楊 攀，劉加平，李 巍

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，河南鄭州 450002； 2.河南省科學(xué)院同位素研究所，河南鄭州 450052；3.河南省農(nóng)業(yè)廳，河南鄭州 450002)

黃淮冬麥區(qū)強(qiáng)筋小麥品種的產(chǎn)量及品質(zhì)分析

王美芳1，雷振生1，張建偉2，吳政卿1，雷田雨3，
徐福新1，楊 攀1，劉加平1，李 巍1

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，河南鄭州 450002； 2.河南省科學(xué)院同位素研究所，
河南鄭州 450052；3.河南省農(nóng)業(yè)廳，河南鄭州 450002)

為了解當(dāng)前黃淮冬麥區(qū)強(qiáng)筋小麥品種的產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)，選用9個(gè)近年來(lái)黃淮麥區(qū)育成、在河南省大面積推廣種植的強(qiáng)筋小麥品種，種植于河南的鄭州和泛區(qū)，按AACC或國(guó)標(biāo)的方法對(duì)其蛋白質(zhì)和淀粉品質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，供試強(qiáng)筋小麥品種的產(chǎn)量顯著低于高產(chǎn)對(duì)照品種周麥18；有5個(gè)品種的有效穗數(shù)顯著高于周麥18，有3個(gè)品種與周麥18差異不顯著；分別有1個(gè)品種的穗粒數(shù)、千粒重與周麥18差異不顯著，其余品種均顯著低于周麥18。說(shuō)明黃淮冬麥區(qū)強(qiáng)筋小麥品種的穗粒數(shù)和千粒重有待提高。分析各品種的品質(zhì)指標(biāo)，對(duì)于濕面筋含量，有5個(gè)品種在兩個(gè)試點(diǎn)均達(dá)國(guó)標(biāo)，有2個(gè)品種在一個(gè)試點(diǎn)達(dá)國(guó)標(biāo)；弱化度、面包體積、面包評(píng)分等反映面筋質(zhì)量的品質(zhì)指標(biāo)均表現(xiàn)為鄭州點(diǎn)優(yōu)于泛區(qū)點(diǎn)；弱化度、面包體積在2個(gè)試點(diǎn)的差異達(dá)極顯著水平；面包評(píng)分在2個(gè)試點(diǎn)的差異達(dá)顯著水平。含5+10亞基的品種中，非1BL/1RS易位品種的烘焙品質(zhì)顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種。鄭麥366、師欒02-1、新麥26的麥谷蛋白亞基構(gòu)成和面包烘焙品質(zhì)均較優(yōu)。鄭麥366、矮抗58的峰值黏度較高，淀粉糊化特性較好，適合制作優(yōu)質(zhì)面條。

強(qiáng)筋小麥；品種；產(chǎn)量；品質(zhì)

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一，在中國(guó)種植面積是僅次于水稻和玉米的第三大作物[1]。黃淮冬麥區(qū)是中國(guó)小麥的重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)，其播種面積和產(chǎn)量均居全國(guó)首位[2]，在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占有重要地位。研究小麥品種的品質(zhì)現(xiàn)狀及特點(diǎn)，對(duì)小麥育種、生產(chǎn)、收貯、加工具有一定的指導(dǎo)意義[3-4]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)小麥育種以提高產(chǎn)量和改良抗病性為主。20世紀(jì)80年代中后期，小麥品質(zhì)改良開(kāi)始受到重視，品質(zhì)也成為小麥育種和生產(chǎn)的重要目標(biāo)[5-6]。經(jīng)過(guò)多年的努力，小麥產(chǎn)量大幅提高的同時(shí)，小麥品質(zhì)也得到初步改善[7]。胡學(xué)旭等[8]分析了2006-2014年我國(guó)小麥品質(zhì)在年度和品質(zhì)區(qū)之間的變化；胡衛(wèi)國(guó)等[9]對(duì)2000 -2009年黃淮冬麥區(qū)324個(gè)區(qū)試品種(系)的容重、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間、拉伸面積和最大抗延阻力等品質(zhì)性狀進(jìn)行了分析；于紅彩等[10]對(duì)黃淮冬麥區(qū)101個(gè)小麥品種(系)的面團(tuán)粉質(zhì)特性進(jìn)行了分析；關(guān)二旗等[11]對(duì)生產(chǎn)上小麥品種構(gòu)成及主要品種的品質(zhì)性狀進(jìn)行了分析。以上研究均只是對(duì)部分小麥品質(zhì)性狀進(jìn)行了分析，缺乏對(duì)生產(chǎn)上大面積推廣品種的產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及品質(zhì)因素的綜合性分析。本研究以河南省大面積推廣種植的強(qiáng)筋小麥品種為研究對(duì)象，以高產(chǎn)、大面積推廣品種為對(duì)照，綜合分析這些品種的產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀、面粉品質(zhì)及面包加工品質(zhì)，以期為小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的協(xié)同改良、強(qiáng)筋小麥品種的合理推廣利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)計(jì)

選取黃淮麥區(qū)育成且在河南推廣種植的9個(gè)強(qiáng)筋小麥品種為研究對(duì)象，分別為河南育成品種鄭麥366、新麥26、豐德存麥1號(hào)、先麥10號(hào)、鄭麥3596，陜西育成品種西農(nóng)979，河北育成品種師欒02-1，江蘇育成品種徐4036(徐麥31)，安徽育成品種宿553，以高產(chǎn)品種周麥18(CK1)和大面積推廣品種矮抗58(CK2)為對(duì)照。于2012年10月種植于河南省科學(xué)院同位素研究所試驗(yàn)基地(鄭州)及泛區(qū)農(nóng)場(chǎng)。田間隨機(jī)區(qū)組排列，2次重復(fù)，小區(qū)面積15 m2，田間管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

產(chǎn)量及相關(guān)性狀：在小區(qū)內(nèi)選相對(duì)均勻的兩點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查一米雙行群體，小麥成熟前一周，調(diào)查有效穗數(shù)及穗粒數(shù)；各小麥品種成熟后適時(shí)收獲，按小區(qū)單收、測(cè)產(chǎn)。

制粉：參照AACC 26-20方法，用BUHLER實(shí)驗(yàn)?zāi)ツシ郏鶕?jù)籽粒硬度確定潤(rùn)麥加水量，硬麥為16.5%，中等類型為15.5%，軟質(zhì)麥為14.0%，潤(rùn)麥時(shí)間為16～18 h。面粉水分參考AACC-4-15A測(cè)定。

面筋儀參數(shù)：用瑞典Perten公司的2200型面筋儀，按GB/T 14608-93測(cè)定小麥粉濕面筋含量及濕面筋指數(shù)。

粉質(zhì)儀參數(shù)：用德國(guó)Brabender公司的810104型粉質(zhì)儀，按GB/T 14614-93測(cè)定吸水率、面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度等面團(tuán)流變學(xué)特性指標(biāo)。

淀粉糊化特性：用德國(guó)Brabender公司的803201微型黏度糊化儀，測(cè)定淀粉糊化峰值黏度、稀澥值等淀粉糊化特性指標(biāo)。

面包烘焙品質(zhì)：按照GB/T 14611-93直接發(fā)酵法，制作面包并進(jìn)行面包評(píng)分。

采用SDS-PAGE分離蛋白方法[12]進(jìn)行高分子量麥谷蛋白亞基(HMW-GS)及1BL/1RS易位的檢測(cè)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 13.0和Excel 2003進(jìn)行分析、處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試小麥品種的部分農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

供試小麥品種中，僅先麥10號(hào)為弱春性，其他均為半冬性。河南育成的品種，株高均不超過(guò)75 cm，徐4036和宿553的株高顯著高于周麥18，西農(nóng)979和師欒02-1的株高與周麥18差異不顯著。供試品種的有效穗數(shù)變化范圍為576.0萬(wàn)～670.5萬(wàn)·hm-2，矮抗58、宿553、西農(nóng)979、鄭麥366的有效穗數(shù)顯著高于周麥18，師欒02-1、鄭麥3596、徐4036與周麥18差異不顯著。各個(gè)品種的穗粒數(shù)為31.8～36.9，均少于37，新麥26和西農(nóng)979與周麥18差異不顯著，其他品種均顯著低于周麥18。供試品種的千粒重為36～48 g，豐德存麥1號(hào)與周麥18差異不顯著，其他材料均顯著低于二者，有7個(gè)強(qiáng)筋小麥品種的千粒重超過(guò)40 g。供試品種的產(chǎn)量為6 857～8 759 kg·hm-2，其他品種顯著低于周麥18，較周麥18減產(chǎn)8.31%～21.71%；矮抗58的產(chǎn)量顯著高于除周麥18外的其他品種。

表1 供試小麥品種的株高、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 1 Plant height,yield and its components of tested wheat varieties

同列數(shù)據(jù)后不同字母表示品種間差異在0.05水平顯著。

Different letters following data within the same column indicate significant difference among different varieties at 0.05 level.

2.2 供試小麥品種的蛋白質(zhì)品質(zhì)

參照國(guó)標(biāo)(GB/T 17892-1999)[13]優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)評(píng)價(jià)方法，由表2可知，在鄭州點(diǎn)，濕面筋含量能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋一等(≥35.0%)的品種有鄭麥366、徐4036、鄭麥3596，達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋二等(≥32.0%)的品種有師欒02-1、豐德存麥1號(hào)；在泛區(qū)點(diǎn)，濕面筋含量能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋一等的品種有徐4036、鄭麥3596、豐德存麥1號(hào)，達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋二等的品種有鄭麥366、宿553、周麥18、先麥10號(hào)、師欒02-1。在鄭州點(diǎn)，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋一等(≥10.0 min)的品種有師欒02-1、新麥26，達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋二等(≥7.0 min)的品種有鄭麥366、宿553、先麥10號(hào)；在泛區(qū)點(diǎn)，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋一等的品種僅有新26，達(dá)到國(guó)標(biāo)強(qiáng)筋二等的品種僅有師欒02-1。對(duì)于烘焙品質(zhì)，鄭麥366、師欒02-1、新麥26的面包體積大、結(jié)構(gòu)細(xì)膩，面包體積和評(píng)分在2個(gè)試點(diǎn)都能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

就參試的11個(gè)品種平均而言，鄭州點(diǎn)小麥的濕面筋含量、濕面筋指數(shù)、吸水率均低于泛區(qū)點(diǎn)，穩(wěn)定時(shí)間高于泛區(qū)，但差異均不顯著；面團(tuán)弱化度、面包體積、面包評(píng)分等的品質(zhì)指標(biāo)均表現(xiàn)為鄭州點(diǎn)優(yōu)于泛區(qū)點(diǎn)，且差異達(dá)顯著水平。參試的9個(gè)強(qiáng)筋小麥品種中，多數(shù)品種的濕面筋含量比較高，穩(wěn)定時(shí)間在兩點(diǎn)間差異較大，能夠達(dá)到面包用粉國(guó)標(biāo)要求的品種較少，面包烘焙體積和評(píng)分能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)要求的品種較少。

2.3 供試小麥品種的HMW-GS等位變異及1BL/1RS易位分析

由供試小麥品種的HMW-GS組成和1BL/1RS易位分布(表3)可知，9個(gè)供試小麥品種中，6個(gè)品種含有5+10亞基，6個(gè)品種為1BL/1RS易位類型。其中，6個(gè)含有5+10亞基的品種中，3個(gè)為1BL/1RS易位類型；3個(gè)非1BL/1RS易位型小麥品種鄭麥366、師欒02-1、新麥26的麥谷蛋白亞基構(gòu)成較優(yōu)，其面包烘焙品質(zhì)也較優(yōu)。含有5+10亞基、非1BL/1RS易位類型品種的面包烘焙品質(zhì)顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種，其中，面包體積、濕面筋指數(shù)、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度、面包評(píng)分的差異達(dá)顯著水平(表4)。

表2 供試小麥品種的蛋白質(zhì)品質(zhì)Table 2 Protein quality of tested wheat varieties

相同指標(biāo)數(shù)據(jù)后不同字母表示試點(diǎn)間差異顯著(P<0.05)。表4、5同。

Different letters following dates at the same index mean significant difference between regions(P<0.05).The same in table 4 and 5.

表3 供試小麥品種的HMW-GS組成Table 3 Components of HMW-GS in tested wheat varieties

*和-分別表示1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位。

* and - are 1BL/1RS translocation and non-1BL/1RS translocation,respectively.

表4 含5+10亞基、1BL/1RS易位和非易位品種的加工品質(zhì)比較Table 4 Comparison of 1BL/1RS translocation with non-1BL/1RS translocation varieties including 5+10 subunit on wheat processing quality

2.4 供試小麥品種的淀粉品質(zhì)

由供試小麥品種的淀粉糊化特性(表5)可以看出，供試小麥品種在2個(gè)試點(diǎn)的表現(xiàn)并不一致，鄭州點(diǎn)峰值黏度較高的品種依次為鄭麥366、矮抗58、新麥26、豐德存麥1號(hào)，泛區(qū)點(diǎn)依次為鄭麥366、西農(nóng)979、宿553、矮抗58。峰值黏度在2個(gè)試點(diǎn)均表現(xiàn)比較高、且較穩(wěn)定的品種為鄭麥366、矮抗58，其淀粉糊化特性表現(xiàn)較好，適合制作優(yōu)質(zhì)面條。參試品種的糊化溫度及峰值時(shí)間平均值在鄭州與泛區(qū)點(diǎn)差異不顯著；峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、稀懈值和反彈值均表現(xiàn)出鄭州點(diǎn)高于泛區(qū)點(diǎn)，且差異達(dá)顯著水平。

表5 供試小麥品種的淀粉糊化特性Table 5 Starch paste property of tested wheat varieties

3 討 論

本研究供試小麥品種中，除先麥10號(hào)為弱春性外，其余均為半冬性；所有品種的有效穗數(shù)較多、綜合農(nóng)藝性狀較好，而千粒重較低、穗粒數(shù)較少，這與以往的研究基本一致[14-15]。黃淮冬麥區(qū)小麥生育期的氣候特點(diǎn)是分蘗期、幼穗分化期長(zhǎng)，灌漿期短，春季氣候多變，因而有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三因素協(xié)調(diào)發(fā)展是奪取超高產(chǎn)(9 000 kg·hm-2以上)的關(guān)鍵[16]；穗粒數(shù)是當(dāng)前影響產(chǎn)量的最大因素[17]。因此，在強(qiáng)筋小麥高產(chǎn)育種過(guò)程中，應(yīng)注重穗粒數(shù)和千粒重的提高，并保持產(chǎn)量三因素的協(xié)調(diào)發(fā)展。

本研究供試小麥品種品質(zhì)的突出問(wèn)題是品質(zhì)性狀不均衡，加工適應(yīng)性較差，尤其是烘焙品質(zhì)欠佳，這與以往的研究一致[11]。所有供試品種的濕面筋含量較高，穩(wěn)定時(shí)間在不同地點(diǎn)差異較大，綜合各品質(zhì)指標(biāo)，能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)面包用粉的品種少。弱化度、面包體積、面包評(píng)分等的品質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)為鄭州點(diǎn)顯著優(yōu)于泛區(qū)點(diǎn)；面包評(píng)分在兩個(gè)地點(diǎn)均能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)的品種為鄭麥366、師欒02-1、新26。然而，鄭麥366的穩(wěn)定時(shí)間較短，新26的濕面筋含量較低，品質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)不均衡。

本研究中，有6個(gè)小麥品種含5+10亞基，其中，有3個(gè)為1BL/1RS易位品種。非1BL/1RS易位品種的濕面筋指數(shù)、面包體積、面包評(píng)分顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種。因?yàn)?BL/1RS易位系面筋質(zhì)量較差、面團(tuán)粘性增大，導(dǎo)致面包及面條加工品質(zhì)變劣[18]。 Glu-D1位點(diǎn)的5+10亞基對(duì)烘烤品質(zhì)貢獻(xiàn)最大，優(yōu)質(zhì)亞基組合比單個(gè)優(yōu)質(zhì)亞基在育種中更具有指導(dǎo)意義[19-20]。雖然黃淮麥區(qū)小麥HMW-GS等位變異和亞基組合的多態(tài)性較為豐富，但是優(yōu)質(zhì)亞基組合的比例仍然很低[21]。1BL/1RS易位可用于提高小麥的抗病性、豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性[22]，但是在小麥品質(zhì)育種中，應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)亞基組合的選擇，盡量避免或減少1BL/1RS易位系的使用，以發(fā)揮優(yōu)質(zhì)亞基間的互作效應(yīng)。

就淀粉糊化特性而言，峰值黏度綜合表現(xiàn)比較高、且較穩(wěn)定的品種為鄭麥366、矮抗58，這與喬玉強(qiáng)等[23]的研究結(jié)果一致。淀粉糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo)，對(duì)面條等食品的品質(zhì)起重要作用，其中，峰值黏度是衡量淀粉特性的最重要指標(biāo)[24-26]。缺失Wx-B1蛋白亞基的小麥品種具有較高的淀粉糊化黏度和較好的面條品質(zhì)，可作為優(yōu)質(zhì)面條小麥品種選育的生化指標(biāo)[25,27]。鄭麥366為缺失Wx-B1類型[28]，昝香存等[29]的研究也表明，鄭麥366的烘焙品質(zhì)和面條加工品質(zhì)均表現(xiàn)優(yōu)良，是面包面條兼用型品種。

楊 金等[30]研究認(rèn)為，就面團(tuán)強(qiáng)度而言，在一定的范圍內(nèi)，面包和面條的要求基本接近。在手工和面的情況下，面包、面條和饅頭對(duì)面粉品質(zhì)的要求差異較大，但在機(jī)械和面的情況下，三者對(duì)面筋數(shù)量和質(zhì)量的要求有較大的相似性[31]。本研究中的部分強(qiáng)筋小麥品種，雖然面包烘焙品質(zhì)欠佳，但有可能是優(yōu)質(zhì)的機(jī)制面條、饅頭適用小麥品種，因而，在小麥加工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)品種各自的品質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行合理的利用。

4 結(jié) 論

河南大面積推廣種植的強(qiáng)筋小麥品種的產(chǎn)量較低，供試品種的主因是穗粒數(shù)、千粒重欠佳。濕面筋含量較高，穩(wěn)定時(shí)間較短且在不同地點(diǎn)差異較大，能夠達(dá)到國(guó)標(biāo)面包用粉標(biāo)準(zhǔn)的品種較少。6個(gè)含有5+10亞基品種中，3個(gè)非1BL/1RS易位品種的濕面筋指數(shù)、面包體積、面包評(píng)分顯著優(yōu)于1BL/1RS易位品種。鄭麥366、矮抗58的峰值黏度較高，淀粉糊化特性較好，適合制作優(yōu)質(zhì)面條。

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Yield and Quality Analysis of Strong-Gluten Wheat in Huang-Huai Winter Wheat Region

WANG Meifang1,LEI Zhensheng1,ZHANG Jianwei2,WU Zhengqing1,LEI Tianyu3,XU Fuxin1,YANG Pan1,LIU Jiaping1,LI Wei1

(1.Wheat Research Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou,Henan 450002,China; 2.Isotope Research Institute,Henan Academy of Sciences,Zhengzhou,Henan 450052,China;3.Agriculture Department of Henan Province,Zhengzhou,Henan 450002,China)

Nine strong-gluten wheat varieties bred recently in Huang-Huai winter wheat region (HHWWR) were planted in Zhengzhou and Fanqu sites of Henan,and the quality of protein and starch was analyzed by AACC or national standard methods,to verify the yield and quality features of strong-gluten wheat varieties in HHWWR.The results indicated that the yield of the strong-gluten wheat varieties tested was generally lower than control wheat variety Zhoumai 18.To effective ears,5 varieties were significantly more than Zhoumai 18.Only one variety had more grains per ear,and another variety had higher 1 000-grain weight than Zhoumai 18,and that of other 7 varieties were significantly lower than Zhoumai 18,which indicated that the grains per ear and 1 000-grain weight need to be improved for the strong-gluten wheat varieties in HHWWR.Protein parameters of wheat varieties showed that the wet gluten content of five varieties reached the national standard at both sites while that of the other two varieties reached the national standard at one site.The gluten quality parameters,such as softness,loaf volume,and bread score,at Zhengzhou site appeared greater than those at Fanqu site.The softness,loaf volume,and bread score differed significantly between the two sites.For the varieties containing 5+10 subunits,the baking quality of non-1BL/1RS translocation varieties was superior to that of the 1BL/1RS translocation varieties at significant level.The HMW-GS components and the bread making quality of Zhengmai 366,Shiluan 02-1 and Xinmai 26 were superior.The peak viscosity of Zhengmai 366 and Aikang 58 was high and the starch paste property of them was good,allowing the two varieties suitable for the production of high quality Chinese noodles.

Strong-gluten wheat; Variety; Yield; Quality

時(shí)間：2017-01-03

2016-05-06

2016-07-02

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0102101)；河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(162102410035)；河南省重大科技專項(xiàng)(15110011100)

E-mail：mfwang020@sina.com.cn

S512.1；S331

A

1009-1041(2017)01-0094-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170103.1629.026.html