沈啟維++鄧梅
摘要 為篩選出優(yōu)異小麥種質(zhì),對37個(gè)小麥育種高代穩(wěn)定品系的千粒重和總淀粉含量進(jìn)行了測定和分析。結(jié)果表明,2個(gè)性狀的變異都比較大。千粒重40~66 g,淀粉含量57.39%~68.60%,其中高千粒重(≥60 g)品系12個(gè),高淀粉含量(≥65%)品系8個(gè)。相關(guān)分析表明,千粒重與淀粉含量成負(fù)相關(guān),8個(gè)高淀粉含量品系僅1個(gè)同時(shí)為高千粒重(高達(dá)65 g),其余7個(gè)品系千粒重均較低(44~48 g);12個(gè)高千粒重品系僅1個(gè)同時(shí)為高淀粉含量(65.70%),其余11個(gè)品系淀粉含量均低于淀粉含量平均值,在選擇時(shí)應(yīng)注意協(xié)同好二者之間的關(guān)系。
關(guān)鍵詞 小麥品系;籽粒;千粒重;淀粉含量
中圖分類號 S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)20-0006-02
小麥的產(chǎn)量是由單位面積穗數(shù)和穗粒重決定的[1]。但在相同的環(huán)境下,不同品種間籽粒的千粒重表現(xiàn)出一定差異,顯示了品種間籽粒內(nèi)容物的積累能力有所不同,主要是淀粉積累量的不同[2]。小麥籽粒中淀粉含量最多(占胚乳重的3/4),作為一項(xiàng)品質(zhì)決定因素,是面粉的主要組成部分(占面粉重的2/3),對面條等食品的食用品質(zhì)有重要影響。大量研究證明,小麥淀粉很多特性(如熱糊粘度低、熱糊穩(wěn)定性好、糊化溫度低、耐熱、耐攪拌、冷卻后的淀粉凝膠強(qiáng)度高、改性后的淀粉乳化性能好等)不僅優(yōu)于玉米淀粉,且對小麥加工品質(zhì)和食用品質(zhì)具有顯著影響[3],但是關(guān)于小麥淀粉性狀受環(huán)境影響及其與品質(zhì)性狀的關(guān)系等方面的許多機(jī)理還有待進(jìn)一步研究[4]。杜 朝等[5]對來自不同國家和地區(qū)的245份小麥種質(zhì)材料的淀粉特性進(jìn)行了測定,結(jié)果表明,國外材料的淀粉性狀優(yōu)于國內(nèi)材料,這與所用國外材料大多數(shù)具有較好的烘烤品質(zhì)一致。
本文測定和分析供試的37個(gè)小麥育種高代穩(wěn)定品系的千粒重和總淀粉含量,以期從中篩選出優(yōu)異種質(zhì),為下一步在育種和生產(chǎn)中加以利用提供理論依據(jù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
37份小麥供試材料由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所育種課題組提供,均為綜合農(nóng)藝性狀較好的育種高代品系。材料于2016—2017年度種植于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)崇州試驗(yàn)基地。
1.2 千粒重測定
成熟收獲時(shí)隨機(jī)收取5株分別單獨(dú)脫粒,考察每株籽粒千粒重,取其平均值作為每份材料的千粒重表現(xiàn)值。
1.3 總淀粉含量測定
小麥種子總淀粉的測定利用愛爾蘭Megazyme公司的總淀粉測試試劑盒(Total Starch Assay Kit # K-TSTA),每個(gè)樣品重復(fù)3次,所用儀器為水浴鍋和分光光度計(jì)等。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel對供試材料千粒重和總淀粉含量基本統(tǒng)計(jì)量分析和制圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 千粒重與總淀粉含量表現(xiàn)
37個(gè)供試品系千粒重和總淀粉含量的表現(xiàn)值見表1,其平均值及其變異見表2,2個(gè)性狀的變異程度和變異范圍相當(dāng)大。
千粒重變幅為40~66 g,平均值為52 g,極差為26 g,變異系數(shù)為16.06%。L1~L5等5個(gè)品系千粒重在45 g以下;L6~L25等20個(gè)品系的千粒重在45~50 g之間,占54%;L26~L37等12個(gè)品系千粒重表現(xiàn)優(yōu)異,達(dá)到了60 g以上,占32%;特別是L37等5個(gè)品系千粒重高達(dá)65 g及以上,表明這批品系產(chǎn)量性狀重要指標(biāo)之一的千粒重表現(xiàn)較好。
總淀粉含量變幅為57.39%~68.60%,平均值為62.51%,極差為11.21%,變異系數(shù)為4.61%。L37等6個(gè)品系總淀粉含量在60%以下;L11等23個(gè)品系的總淀粉含量在60%~65%之間,占62%;L24等8個(gè)品系總淀粉含量表現(xiàn)優(yōu)異,在65%以上,占22%;特別是L12等3個(gè)品系總淀粉含量高達(dá)68%以上,表明這批品系品質(zhì)性狀重要指標(biāo)之一的總淀粉含量的表現(xiàn)同樣較好。
通過分析和評價(jià),從中篩選出L26等12個(gè)高千粒重(≥60 g)品系,L24等8個(gè)高淀粉含量(≥65%)品系,特別是品系L34,千粒重為65 g,總淀粉含量65.7%,可進(jìn)一步結(jié)合其他農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀進(jìn)行重點(diǎn)考察。
2.2 相關(guān)分析
由圖1可知,千粒重與淀粉含量成負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.3。8個(gè)高淀粉含量品系僅1個(gè)同時(shí)為高千粒重(高達(dá)65 g),其余7個(gè)千粒重均較低(44~48 g),同樣12個(gè)高千粒重品系僅1個(gè)同時(shí)為高淀粉含量(65.70%),其余11個(gè)淀粉含量均低于所有品系的淀粉含量平均值,在選擇時(shí)應(yīng)注意協(xié)同好二者之間的關(guān)系。
3 結(jié)論與討論
小麥籽粒千粒重反映其籽粒內(nèi)容物的積累能力,其積累量大小由“源”“流”和“庫”共同作用。提高灌漿中后期籽粒內(nèi)淀粉的積累能力可能有利于品種千粒重的增加,同時(shí)通過克隆和轉(zhuǎn)基因手段使植株籽粒內(nèi)AGPase活性上升,可能有利于灌漿中后期籽粒內(nèi)淀粉積累量的增加[2,6-7]。
在長期的小麥育種進(jìn)程中,通常采用優(yōu)良品種間雜交的方式,側(cè)重于篩選品質(zhì)、產(chǎn)量、抗性等符合育種目標(biāo)的品種(系),導(dǎo)致在提高小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的同時(shí),其遺傳多樣性越來越小,遺傳基礎(chǔ)越來越狹窄,要繼續(xù)提高小麥的育種水平,必須提高育種基礎(chǔ)材料遺傳多樣性[8]。我國小麥選育品種和地方品種相比,遺傳多樣性在總體上略有降低,但遺傳變異方向有很大的不同,除粒色和株高外,選育品種變異性呈下降的趨勢,應(yīng)該提高對地方品種的利用,擴(kuò)大現(xiàn)代小麥品種的遺傳基礎(chǔ)[9-10]。本文供試的37個(gè)小麥育種高代穩(wěn)定品系,在一定程度上同樣存在著以上特點(diǎn),親本較為單一、選擇較為同質(zhì),遺傳基礎(chǔ)和多樣性也較為狹窄,不宜再將其作為育種親本利用。我國小麥的淀粉特性的差異還是比較大的,變異范圍較廣,不同省份小麥品種淀粉含量特性存在一定的差異,甚至部分地區(qū)間的差異達(dá)到顯著水平,還存在一些缺失蛋白亞基的優(yōu)良種質(zhì)[11-15],在優(yōu)質(zhì)專用小麥產(chǎn)業(yè)化種植時(shí),針對淀粉含量,既要選準(zhǔn)適宜的品種[16],又要注意適宜的種植區(qū)域[10,17]。本文供試37個(gè)品系中,就篩選出幾個(gè)高千粒重且淀粉含量較高,或者高淀粉含量且千粒重較高的品系,特別是有1個(gè)品系千粒重高達(dá)65 g且蛋白質(zhì)含量高達(dá)65.70%,這些品系在下一步的育種選擇工作中可結(jié)合其他綜合農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀加以重點(diǎn)關(guān)注。endprint
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