董 策藺桂芬劉紅耀路其祥王騰蛟韓雅利肖 磊

(邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 邯鄲 056001)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要糧食作物,也是重要的商品糧和戰(zhàn)略性儲(chǔ)備糧[1,2]。提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)是我國(guó)小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期戰(zhàn)略需求。河北是我國(guó)的產(chǎn)麥大省,種植面積和產(chǎn)量均居全國(guó)前三位[3]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高,小麥需求由產(chǎn)量向質(zhì)量轉(zhuǎn)變,對(duì)優(yōu)質(zhì)糧食食品的需求量隨之增加[4]。河北省地處黃淮北部,具有獨(dú)特氣候條件和區(qū)位優(yōu)勢(shì),被農(nóng)業(yè)部列為黃淮北部強(qiáng)筋麥區(qū),是全國(guó)優(yōu)質(zhì)小麥的最適宜產(chǎn)區(qū)[5]。早在1996 年,河北省設(shè)立了冀中南優(yōu)質(zhì)小麥區(qū)域試驗(yàn),從1998年開(kāi)始審定優(yōu)質(zhì)小麥品種,到目前該區(qū)域先后審定了大批的優(yōu)質(zhì)小麥品種,推動(dòng)了優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是,優(yōu)質(zhì)小麥品種的推廣存在許多不足,突出問(wèn)題是品種產(chǎn)量低,且綜合農(nóng)藝性狀較差,滿足不了加工企業(yè)的需求,制約了優(yōu)質(zhì)小麥的大面積種植[6,7]。河北省水地組審定小麥品種產(chǎn)量相對(duì)較高,能夠較好地代表該區(qū)域的整體育種水平和育種進(jìn)展。而有關(guān)河北省水地組品種品質(zhì)的研究,尤其是近幾年河北省水地組審定品種品質(zhì)性狀演變的研究少見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究以河北省2013～2021年審定品種的品質(zhì)指標(biāo)為基礎(chǔ),分析審定品種品質(zhì)性狀的水平,以期為小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種和生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2013～2021年通過(guò)河北省品種審定委員會(huì)審定的46個(gè)小麥品種,2013～2016年對(duì)照品種為石4185,2017年之后對(duì)照品種更換為衡4399。由于河北省小麥的種植面積主要位于冀中南區(qū)域,且冀中南水地組試驗(yàn)產(chǎn)量相對(duì)較高,代表了該區(qū)域的育種水平,因此,只分析了46個(gè)冀中南水地組審定品種的品質(zhì)性狀。審定品種相關(guān)信息來(lái)源于河北省種子管理站,品種品質(zhì)性狀等相關(guān)數(shù)據(jù)為各品種參加河北省小麥新品種(系)區(qū)域試驗(yàn)的平均值。

2013～2015年,品質(zhì)測(cè)試由農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心主持完成;2016～2021年,品質(zhì)測(cè)試由河北省農(nóng)作物品種品質(zhì)檢測(cè)中心主持完成。

1.2 分析方法

數(shù)據(jù)采用Excel2003和SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)性狀分析

從表1可以看出,2013～2021年河北省審定小麥品種的平均蛋白質(zhì)含量為14.04%,變幅為13.52%～14.64%;濕面筋平均含量為30.42%,變幅為28.73%～33.63%;吸水率平均值為60.19%,變幅為57.60%～63.28%;面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間平均值為4.12 min,變幅為1.40～7.39 min。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),主要受基因型控制,反映蛋白(面筋)質(zhì)量的指標(biāo),如面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的變異系數(shù)較大,高達(dá)48.23%,說(shuō)明面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的改良空間相對(duì)較大,而此階段河北省審定小麥品種中已儲(chǔ)備了許多優(yōu)良資源,如龍麥6號(hào)和兆麥7的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間分別高達(dá)23.1 min和20.2 min,合理利用這些品種的優(yōu)異性狀,對(duì)提高河北省小麥品種的品質(zhì)具有重要意義。而蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量是易受環(huán)境影響的指標(biāo),變異系數(shù)相對(duì)較小,均小于10%,分析原因可能是合理的栽培管理措施彌補(bǔ)了品種自身遺傳因素的不足。

表1 2013～2021年河北省審定小麥品種的品質(zhì)性狀

2.2 河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀的分類

根據(jù)國(guó)家專用小麥品種品質(zhì)分類(GB/T17320-2013)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)2013～2021年河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀進(jìn)行分類,由表2可以看出,蛋白質(zhì)含量≥14%的品種有24個(gè),占比52.17%;濕面筋含量≥30%的品種有23個(gè),占比50%;吸水率≥60%的品種有22個(gè),占比47.83%;面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間≥8 min的品種僅有3個(gè),占比6.52%。其單項(xiàng)指標(biāo)均符合強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),此階段未出現(xiàn)4項(xiàng)指標(biāo)均符合強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)的品種。由此可見(jiàn),2013～2021年河北省審定小麥品種的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和吸水率相對(duì)較高,面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間極低。從4項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)分類看,4項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)的品種有 6 個(gè),占比13.04%,分別為萬(wàn)豐505、皇斤麥7、兆麥7、中麥31、龍麥6號(hào)和WF405;4 項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)到中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)的品種有 21個(gè),占比45.65%;另外,19 個(gè)品種由于 1 項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)的影響無(wú)法歸類。因此,此階段河北省審定小麥品種品質(zhì)以中筋小麥為主,多個(gè)品種品質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)強(qiáng)筋不強(qiáng),弱筋不弱,呈現(xiàn)層次交錯(cuò)現(xiàn)象。

表2 2013～2021年河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀的分類

2.3 河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀演變分析

為了進(jìn)一步揭示2013～2021年河北省審定小麥品種品質(zhì)性狀演變規(guī)律,對(duì)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行線性擬合分析。從圖1可以看出,2013～2021年河北省審定小麥品種蛋白質(zhì)含量變化不大,濕面筋含量呈下降趨勢(shì),年均減少0.43%。吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間呈逐年上升趨勢(shì),年平均增長(zhǎng)分別為0.30%和0.62 min。

圖1 2013～2021年河北省審定小麥品種主要品質(zhì)性狀的演變

3 討論

河北省地處黃淮北部,被農(nóng)業(yè)部列為黃淮北部強(qiáng)筋麥區(qū),是全國(guó)優(yōu)質(zhì)麥的最適宜產(chǎn)區(qū)[2],小麥品質(zhì)總體較好。李鴻恩等對(duì)1987～1989年中國(guó)2萬(wàn)份種質(zhì)材料進(jìn)行了品質(zhì)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)含量平均為15.10%[15]。趙廣才等測(cè)定并分析了2003～2008年河北省審定小麥品種籽粒蛋白質(zhì)含量,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)平均含量為14.83%,略低于全國(guó)平均水平[8]。本研究顯示,2013～2021年河北省審定小麥品種平均蛋白質(zhì)含量為14.04%,低于趙廣才等的研究結(jié)果,可能是由于本研究?jī)H選擇高產(chǎn)品種為研究對(duì)象,產(chǎn)量性狀與品質(zhì)指標(biāo)間存在相互制約關(guān)系[8]。審定品種濕面筋含量和吸水率相對(duì)較高,而面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間極低,成為制約河北省小麥品種品質(zhì)提升的主要因素,但面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間變異系數(shù)高達(dá)48.23%,說(shuō)明有較大的改良空間。而此階段河北省審定了部分優(yōu)良種質(zhì)資源,如龍麥6號(hào)和兆麥7的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間分別高達(dá)23.10 min和20.20 min,合理利用這些品種的優(yōu)異性狀,對(duì)改良河北省小麥品種的品質(zhì)具有重要意義。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),同一品種的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)間協(xié)調(diào)性差,呈現(xiàn)層次交錯(cuò)現(xiàn)象,與蔣進(jìn)等的研究結(jié)果一致[5]。

2013～2021年河北省審定小麥品種以中筋麥類型占比最高,為45.65%,而中強(qiáng)筋小麥只有6個(gè),分別為萬(wàn)豐505、皇斤麥7、兆麥7、中麥31、龍麥6號(hào)和WF 405,另外有19 個(gè)品種由于 1 項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)的影響無(wú)法歸類,表現(xiàn)強(qiáng)筋不強(qiáng),弱筋不弱現(xiàn)象。因此,河北省審定高產(chǎn)小麥品種品質(zhì)相對(duì)較差,品質(zhì)遺傳改良研究亟待加強(qiáng)。

線性擬合結(jié)果顯示,河北省審定小麥品種蛋白質(zhì)含量演變趨勢(shì)不明顯,濕面筋含量呈下降趨勢(shì),吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間呈上升趨勢(shì)。蔣進(jìn)等統(tǒng)計(jì)了2008～2018年四川省審定小麥品種的品質(zhì)性狀,指出蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間均呈下降趨勢(shì),與本研究結(jié)果不一致,這種差異可能與生態(tài)環(huán)境與地理位置不同有關(guān)[5]。宋健民等統(tǒng)計(jì)分析了1999～2010年山東省審定小麥品種品質(zhì)指標(biāo)演變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)濕面筋含量和吸水率呈逐年上升趨勢(shì),蛋白質(zhì)含量和穩(wěn)定時(shí)間呈下降趨勢(shì),與本研究結(jié)果不一致,這種差異可能是由于研究對(duì)象的不同[7]。郭鳳芝等分析了 2001～2017 年山東省審定高產(chǎn)品種品質(zhì)性狀變化規(guī)律,認(rèn)為面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和吸水率呈上升趨勢(shì),與本研究結(jié)果一致,而籽粒蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢(shì),濕面筋含量的演變趨勢(shì)不明顯,與本研究結(jié)果略有不同[4]。

4 結(jié)論

河北省審定高產(chǎn)小麥品種以中筋麥占比最高,為45.65%,中強(qiáng)筋小麥只有6個(gè),分別為萬(wàn)豐505、皇斤麥7、兆麥7、中麥31、龍麥6號(hào)和WF405,有19 個(gè)品種由于1項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)的影響無(wú)法歸類,表現(xiàn)強(qiáng)筋不強(qiáng),弱筋不弱現(xiàn)象。因此,雖然河北省審定了一些高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種,但近年來(lái)審定品種總體品質(zhì)狀況較差,且同一品種的多個(gè)品質(zhì)指標(biāo)間呈現(xiàn)強(qiáng)、中、弱筋層次交錯(cuò)現(xiàn)象。多數(shù)品種的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和吸水率相對(duì)較高,反映蛋白質(zhì)質(zhì)量的指標(biāo)面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間極低,故今后應(yīng)把提高面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間作為改善小麥品質(zhì)育種的主攻方向。由此可見(jiàn),河北省審定高產(chǎn)小麥品種總體品質(zhì)狀況較差,小麥優(yōu)質(zhì)育種研究亟待加強(qiáng)。