張曉強(qiáng)　馬斌　徐長(zhǎng)虹　拉巴倉決

摘要：近年來，作為西藏第二大糧食作物的小麥，其育種目標(biāo)由產(chǎn)量育種逐步向品質(zhì)育種轉(zhuǎn)變。通過對(duì)西藏小麥的品質(zhì)現(xiàn)狀及其影響因素進(jìn)行分析，主要論述了自然因素、人為因素、遺傳因素對(duì)西藏小麥品質(zhì)的影響。

關(guān)鍵詞：西藏;小麥;品質(zhì)育種;影響因素

中圖分類號(hào)：S512.1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1001-1463（2019）12-0080-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.12.020

Review on Functional Substances of Lycium barbarum in Gansu and Its Efficacys

SHI Rong， LI Tingting， ZHOU Li， SU Ju

（Jiuquan Food Inspection and Testing Center， Jiuquan Gansu 735000， China）

Abstract：The Lycium barbarum is the agricultural product with “Homology of Medicines and Foods”， which is widely planted in Northwest China， but mainly as Primary agricultural products， there are few studies on the functional substance contained in wolfberry. Taking Lycium barbarum from Hexi Corridor of Gansu Province as the research object， this paper reviewed the functional substance such as betaine， polysaccharide， flavonoids， Carotenoids of Lycium barbarum and the efficacys of antioxidant activity， Antibacterial activity， Hypoglycemic.

Key words：Lycium barbarum;Functional substance;Nutritional composition;Efficacy

小麥?zhǔn)俏鞑胤N植面積僅次于青稞的第二大糧食作物，年種植面積約占全區(qū)糧食作物種植總面積的1/4以上，產(chǎn)量約占全區(qū)糧食總產(chǎn)量的1/3左右[1 ]，且產(chǎn)量呈逐年上升趨勢(shì)，在西藏群眾的飲食中所占份額日益提高。然而，相較于區(qū)外，西藏生產(chǎn)的小麥其品質(zhì)普遍較差。主要表現(xiàn)為粗蛋白含量明顯低于其他產(chǎn)區(qū)，最直觀的感受是“西藏小麥粉搟面條易斷、蒸包子易爛、蒸饅頭像粘土塊” [2 - 3 ]。這一問題極大地限制了西藏群眾種植小麥的積極性，阻礙了小麥在西藏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展。我們對(duì)西藏小麥的品質(zhì)現(xiàn)狀及影響因素進(jìn)行了分析，旨在為新時(shí)期西藏小麥品質(zhì)育種工作的開展提供參考。

1? ?西藏小麥品質(zhì)現(xiàn)狀

青稞雖是區(qū)內(nèi)第一大糧食作物，但隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展、藏族群眾飲食結(jié)構(gòu)的改變以及藏族群眾對(duì)“吃得好”需求的不斷提高，青稞加工成的糌粑已從三餐主食變成了早餐食物，而小麥的消費(fèi)量卻在不斷增加[4 ]。引起這種變化的原因主要是小麥在口感、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及加工性能上都明顯優(yōu)于青稞。西藏的地理位置、生態(tài)環(huán)境和氣候條件特殊，總耕地中約有60%以上只適合種植青稞，西藏當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的小麥除產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)表現(xiàn)較為明顯? 外[4 ]，其加工性能并無明顯優(yōu)勢(shì)，難以加工成美味可口的面粉制品，只能通過從區(qū)外調(diào)運(yùn)優(yōu)質(zhì)小麥混合才能加工成面粉， 自產(chǎn)的小麥磨粉后只能加工成“吐粑（面疙瘩）”及“面糊糊”，食用口感較差。當(dāng)前西藏群眾食用的小麥粉主要依靠區(qū)外調(diào)運(yùn)，高昂的運(yùn)輸成本提高了銷售價(jià)格，增加了區(qū)內(nèi)群眾的生活成本，難以從根本上解決區(qū)內(nèi)群眾對(duì)優(yōu)質(zhì)廉價(jià)小麥粉的需求。

2? ?影響因素

2.1? ?自然因素

2.1.1? ? 溫度? ? 溫度是影響小麥光合作用、呼吸作用、物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率的重要因素。一定范圍內(nèi)，溫度的高低直接影響土壤中硝化細(xì)菌對(duì)N素的釋放效率及根系對(duì)土壤中N素的吸收速率。同時(shí)，溫度可通過影響植物的酶活性，對(duì)植物蛋白質(zhì)、碳水化合物的合成、積累、降解、轉(zhuǎn)運(yùn)及其相對(duì)比例產(chǎn)生影響。在溫度適宜的情況下，小麥植株中約有85%的N素最終分配到籽粒中[5 - 6 ]。適當(dāng)高溫有利于小麥籽粒蛋白質(zhì)積累，但溫度過高不僅會(huì)加速小麥營(yíng)養(yǎng)器官（根、莖、葉等）的衰老，而且會(huì)縮短小麥灌漿期，影響N素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、累積，從而降低小麥籽粒中蛋白質(zhì)的含量[4 ]。通常15～32 ℃范圍內(nèi)，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與溫度呈正相關(guān)，隨溫度升高，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量相應(yīng)增加，加工品質(zhì)改善;而當(dāng)溫度超過32 ℃時(shí)，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與溫度呈負(fù)相關(guān)，隨溫度升高，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量降低，加工品質(zhì)欠佳。此外，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，日平均氣溫也會(huì)影響小麥籽粒蛋白質(zhì)含量，并且與籽粒蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，簡(jiǎn)單來說，就是晝夜溫差越大，蛋白質(zhì)含量越高，相反，則蛋白質(zhì)含量越低[7 ]。西藏地處青藏高原西南部，因海拔高度、地形等原因，生態(tài)環(huán)境相對(duì)特殊復(fù)雜，但在主要農(nóng)區(qū)仍具有共同的高原氣候特點(diǎn)。在西藏?zé)o論是春小麥還是冬小麥，6、7、8月份正值抽穗期至成熟期，此期西藏主要小麥種植區(qū)的月平均氣溫僅為13.0～16.3 ℃。此外，由于西藏具有雨熱同期、多夜雨的氣候特點(diǎn)，即使6、7、8月份是西藏一年中晝夜溫差最小的月份，但多數(shù)小麥種植區(qū)的晝夜溫差仍達(dá)12.1～13.6 ℃[8 ]。綜上所述，西藏小麥種植區(qū)晝夜溫差大，有利于提高小麥蛋白質(zhì)含量，但蛋白質(zhì)積累關(guān)鍵期的溫度總體偏低，極大地阻礙了西藏小麥蛋白質(zhì)含量的增加。但也有研究發(fā)現(xiàn)，不同小麥品種蛋白質(zhì)積累的最佳溫度范圍不盡一致[9 ]，這就為在西藏現(xiàn)有溫度條件下，挖掘適合西藏地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)小麥新品種提供了可能。

2.1.2? ? 光照? ? 小麥吸收陽光，通過光合作用可以合成碳水化合物，碳水化合物在植物體內(nèi)經(jīng)過復(fù)雜的生理生化過程可以轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)等物質(zhì)。光照對(duì)小麥品質(zhì)的影響較為復(fù)雜，光照強(qiáng)度、光周期對(duì)小麥品質(zhì)影響最為明顯。光照強(qiáng)度對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量的影響效果比溫度弱，光照強(qiáng)度與小麥籽粒中蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，而與籽粒重呈正相關(guān)，即弱光會(huì)使小麥籽粒中蛋白質(zhì)含量升高但籽粒重降低，而強(qiáng)光會(huì)使小麥籽粒中蛋白質(zhì)含量降低但籽粒重增加。究其原因，主要是由于弱光條件下小麥光合速率降低，光合產(chǎn)物合成能力下降，致使小麥籽粒中碳水化合物積累減少，籽粒灌漿不充分，籽粒重降低。根據(jù)小麥籽粒物質(zhì)分配原則可以得出結(jié)論，籽粒中碳水化合物積累減少，N素的積累則相對(duì)增加，從而使得籽粒中蛋白質(zhì)含量增加[10 ]。日照時(shí)數(shù)（光周期）對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響比光照強(qiáng)度的影響小。一般來講，日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量增加，反之，則降低。當(dāng)灌漿后期的日照時(shí)數(shù)達(dá)到10～12 h，對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)積累最為有利[11 ]。西藏海拔高、空氣稀薄，因此光照充足、強(qiáng)度大，豐富的光照對(duì)小麥生長(zhǎng)極為有利。但西藏小麥灌漿期正處雨季，陰雨天較多，光照強(qiáng)度及光周期無法達(dá)到小麥蛋白質(zhì)積累的最佳氣候條件，不利于小麥籽粒蛋白質(zhì)積累。

2.1.3? ? 水分? ? 水分對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響主要通過改變籽粒貯存物質(zhì)的含量和比例來實(shí)現(xiàn)，即稀釋作用。小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與降水量、土壤含水量呈負(fù)相關(guān) [12 ]。眾所周知，大氣降水與溫度、光照關(guān)系密切，降水增多，則大氣溫度降低、日照時(shí)數(shù)縮短，蛋白質(zhì)合成受阻。因此，降水也是影響小麥品質(zhì)的重要因素[13 - 14 ]。水分對(duì)小麥籽粒品質(zhì)影響的關(guān)鍵期是灌漿期至成熟期，此期過多的降水會(huì)使小麥籽粒蛋白質(zhì)含量降低。其原因是降水過多，小麥根部的硝酸鹽等物質(zhì)被淋溶掉，使小麥根部N素供應(yīng)不足，引起早衰;影響光合作用，延長(zhǎng)N素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間;促進(jìn)分蘗，使得N素運(yùn)轉(zhuǎn)到更多的穗中，產(chǎn)生了N稀釋現(xiàn)象[15 - 16 ]。西藏小麥灌漿期至成熟期正值雨季，過多的降水使得小麥籽粒蛋白質(zhì)含量降低。此外，成熟收割后陰雨天較多，易引起小麥籽粒霉變、發(fā)芽，在一定程度上降低了西藏小麥的品質(zhì)[17 ]。

2.1.4? ? 土壤? ? 土壤是小麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期水、肥、氣、熱等因素的載體，與氣象因素一起影響小麥的品質(zhì)[18 - 19 ]。土壤中N素的供應(yīng)水平和供應(yīng)時(shí)期直接影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。小麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期都會(huì)吸收利用根外N素，但不同生育期吸收的N素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中的作用各不相同。生長(zhǎng)前期施N對(duì)分蘗和增加穗數(shù)有利，生長(zhǎng)后期施N對(duì)提高籽粒蛋白質(zhì)含量和籽粒氨基酸組成有利[20 - 21 ]。此外， P、K、S等元素也可通過影響小麥籽粒中不同氨基酸的比值、含量，進(jìn)而影響小麥籽粒蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量，從而影響小麥品質(zhì)[22 - 25 ]?？傊缓V質(zhì)元素的土壤是小麥健康生長(zhǎng)的一個(gè)關(guān)鍵條件。在西藏，絕大多數(shù)土地都屬于砂壤土，有機(jī)質(zhì)含量低，且由于土壤溫度低，土壤微生物活動(dòng)弱、數(shù)量少，導(dǎo)致土壤中為數(shù)不多的有機(jī)質(zhì)難以得到有效降解，無法滿足小麥生長(zhǎng)發(fā)育過程中所需的N、P、K等元素。因此在自然條件無法改變的情況下，采用測(cè)土配方施肥技術(shù)，因地制宜，科學(xué)合理地增施N、P、K等元素，在一定程度上可有效增加小麥的產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量。

2.2? ?人為因素

2.2.1? ? 育種目標(biāo)? ? 西藏小麥育種方式大致分為引種試種、系統(tǒng)選育及雜交育種3種類型，并已成功培育許多高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適性強(qiáng)的新品種。但多年來西藏小麥一直以提高產(chǎn)量作為育種目標(biāo)，忽視小麥品質(zhì)育種，導(dǎo)致西藏很多主推小麥品種在產(chǎn)量表現(xiàn)上優(yōu)勢(shì)明顯，而品質(zhì)較低[26 ]。育種目標(biāo)的片面性，導(dǎo)致很多優(yōu)質(zhì)小麥種質(zhì)資源流失。截至目前，這一問題仍未得到有效解決。

2.2.2? ? 栽培管理? ? 當(dāng)前西藏小麥種植過程中，田間管理措施粗放，主要表現(xiàn)在底肥施用不足，追肥灌水不及時(shí)，撒播現(xiàn)象普遍存在，不開展中耕除草等農(nóng)事活動(dòng)，這些問題對(duì)西藏小麥品質(zhì)的改善具有極為不利的影響。西藏的自然因素人為難以改變，而栽培管理措施的改變較之則相對(duì)容易。栽培管理措施主要集中在水、肥、光、熱4個(gè)方? ? ?面[27 - 29 ]。適時(shí)播種，使得小麥灌漿期處于西藏高溫少雨的氣候條件下，對(duì)于提高小麥籽粒蛋白質(zhì)含量較為有利。施足底肥，適時(shí)追肥，能夠保障小麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)有充足的N、P、K、S等元素的供給。合理密植，種植密度影響光照條件及養(yǎng)分向植株的分配比例，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的積累[30 ]。中耕除草，疏松土壤，改善土壤透氣性，既能保證土壤養(yǎng)分更多地分配到小麥植株，又能促進(jìn)根系呼吸作用、養(yǎng)分吸收及各類化合物的合成及轉(zhuǎn)運(yùn)。適時(shí)灌水，促進(jìn)小麥各類化合物的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.3? ?遺傳因素

除自然因素和人為因素會(huì)對(duì)西藏小麥品質(zhì)產(chǎn)生影響外，小麥本身的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)也是影響小麥籽粒品質(zhì)性狀的一個(gè)關(guān)鍵因? ? ?素[31 ]。小麥品質(zhì)性狀大多由數(shù)量性狀位點(diǎn)控制，因而小麥品質(zhì)性狀表現(xiàn)是小麥基因型與環(huán)境因素及其相互作用共同作用的結(jié)果。同一個(gè)小麥品種，在不同的生長(zhǎng)環(huán)境下，其品質(zhì)性狀表現(xiàn)也不相同[31 - 33 ]。這也就是為什么西藏小麥品種在區(qū)外種植品質(zhì)較好，區(qū)外小麥品種引種到西藏品質(zhì)下降的原因。

3? ?展望

綜上所述，自然因素對(duì)西藏小麥品質(zhì)具有重要影響，但難以改變。而人為因素、遺傳因素卻是可以改變的。因此，要真正改變西藏小麥品質(zhì)差的問題，除了充分利用好西藏獨(dú)特的自然資源優(yōu)勢(shì)外，全區(qū)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)和科研工作者需重新制定育種目標(biāo)，改變以往只重視產(chǎn)量提高而忽視品質(zhì)改良的育種方向?？茖W(xué)合理地開展區(qū)外優(yōu)質(zhì)小麥品種的引種、馴化、選育工作及區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)小麥品種種質(zhì)資源的挖掘工作，通過雜交技術(shù)，不斷創(chuàng)新創(chuàng)制區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)小麥種質(zhì)資源，培育出適合區(qū)內(nèi)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥新品種。同時(shí)，根據(jù)小麥生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，優(yōu)化栽培管理措施，使已培育成的優(yōu)質(zhì)小麥品種能夠最大限度發(fā)揮出其優(yōu)良的品質(zhì)性狀。

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（本文責(zé)編：楊? ? 杰）

收稿日期：2019 - 08 - 07

作者簡(jiǎn)介：張曉強(qiáng)（1990 — ），男，陜西洛南人，研究實(shí)習(xí)員，主要從事小麥育種與栽培研究工作。聯(lián)系電話：（0）18293132526。Email：2358136524@qq.com。