当前位置:首页 期刊杂志

四川省“十二五”期间育成小麦新品种的品质分析

时间:2024-05-24

, , , , , (.南充市农业科学院, 四川 南充 67000; .四川农业大学小麦研究所, 成都 60;.南充市种子管理站, 四川 南充 67000)

四川省“十二五”期间育成小麦新品种的品质分析

蒋进1,王淑荣1,张连全2,刘利3,冯晓1,左娟1
(1.南充市农业科学院, 四川 南充 637000; 2.四川农业大学小麦研究所, 成都 611130;3.南充市种子管理站, 四川 南充 637000)

为明确“十二五”期间四川省育成小麦新品种的品质状况,对2011—2015年5年省审44个小麦新品种的品质数据进行了统计分析。结果表明,44个品种的容重、粗蛋白含量较高,湿面筋含量偏低,降落数值偏小。品质性状相关性分析表明,粗蛋白含量与沉降值、湿面筋含量、稳定时间呈极显著正相关,沉降值与湿面筋含量、稳定时间、硬度指数呈极显著正相关,吸水量与硬度指数呈极显著正相关,弱化度与降落数值、沉降值、稳定时间呈极显著负相关。综合品质各参数分析发现,符合优质强筋小麦品质标准的有2个(4.6%),分别为蜀麦969、内麦316;符合优质弱筋小麦品质标准的有2个(4.6%),分别为川辐8号、川麦68;符合优质专用中筋小麦品质标准的有8个(18.4%),分别为川麦104、南麦618、绵杂麦512、川麦1131、川麦63、川麦60、川麦61、南麦302。由此可见,四川省近年小麦品质育种取得了良好的成绩,否定了“四川不能生产优质麦”的说法,但目前优质品种数量尚较少,需继续加强优质小麦品种的选育。

“十二五”; 四川; 小麦; 新品种; 品质分析

四川省是西南冬麦区的主体产区,常年小麦种植面积约1.2×106hm2[1]。多年来为解决口粮问题,小麦科研和生产多以获得高产为首要目标,在培育高产、抗病新品种上取得了重要突破[2-3],但生产上推广的品种多数品质较差,有待提高。陈华萍等[4]研究发现,适应西南麦区种植的优质地方小麦品种资源非常缺乏,引进的优质品种在西南生态条件下也往往表现品质不优[5],这些限制使得四川小麦优质育种进展十分缓慢。近年来,小麦育种工作者千方百计引进优质基因,培育适合西南麦区生产的优质小麦新品种,但是关于育成新品种品质情况的报道较少。本研究对四川省“十二五”期间审定的44个新品种的品质数据进行了整理,并对各项参数作了统计分析,为明确小麦品质现状和利用优异品种资源进行优质育种提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

2011—2015年参加四川省级区试并通过审定的44个小麦新品种,见表1。品种审定时段分布:2011年2个,2012年6个,2013年11个,2014年11个,2015年14个。

表1 四川省“十二五”期间审定小麦新品种

编号品种编号品种编号品种1绵麦22816内麦31631西科麦10号2国豪麦1517蜀麦96932川辐8号3川麦10418川麦6333川麦924川麦6119川麦6434科成麦4号5川麦6020川麦6635川麦816川麦6221中科麦13836绵麦2857南麦30222川麦6737川辐7号8西科麦7号23宜麦9号38川农299绵麦161824川麦9039川麦124710西科麦8号25川麦8040川麦113111南麦61826荣春南麦1号41川育2512川麦6527中科麦4742南麦99113蜀麦5128川麦9143川麦114514特研麦南8829绵杂麦51244川麦6915川双麦1号30川麦68

1.2 数据分析

品种品质性状数据来源于相应年度的审定公告,数据采用Excel 2007、Origin 75和DPS v 7.05软件进行处理和分析[6]。参照国家优质小麦品质标准[7],对品质单项参数进行归类。

图1 各品质参数的频数分布

2 结果与分析

2.1 育成小麦新品种品质性状统计

统计结果见表2,在测定的11项品质性状中,能量的变幅最大,为13.8~199.7 cm2,容重的变幅最小,为727.5~851.0 g/L。从变异系数来看,降落数值、稳定时间、弱化度、能量、拉伸比均在25%以上,表明在这些性状上品种间存在丰富的变异类型,育种选择范围较大,有进一步改良的空间。容重、吸水量、粗蛋白含量变异系数小,是相对稳定的性状。

2.2 主要品质性状分析

小麦品质是一个由多项指标共同决定的质量性状,各项参数分别从籽粒、面粉、面团加工不同层面对小麦品质进行了描述。本研究参照国家优质(强筋、弱筋)小麦品质标准,统计了各单项品质参数的频数分布,结果见图1。

2.2.1 籽粒品质性状

容重是小麦商品性分类定级的重要参数。由表2可知,44个小麦品种容重变幅为727.5~851.0 g/L,平均值为787.9 g/L,变异系数为4.1%。由图1 A可知,有19个品种达到国家一级小麦收购标准(≥790 g/L),占统计品种的43.2%,10个品种达到二级标准(770 g/L≤xlt;790 g/L),占统计品种的22.7%。

粗蛋白含量是小麦营养品质和加工特性的重要影响参数。由表2可知,44个小麦品种的粗蛋白含量变幅为9.8%~15.4%,平均为13.5%,变异系数为10.0%。由图1 B可知,有17个品种达到强筋品质标准(≥14.0%),占统计品种的38.6%,5个品种达到弱筋品质标准,占统计品种的11.4%。其中,西科麦8号粗蛋白含量最高,为15.4%。川麦68粗蛋白含量最低,为9.8%。

表2 44个小麦新品种品质性状的平均值、标准差和变异系数

品质性状变幅平均值标准差变异系数(%)容重(g/L)727.5~851.0787.932.34.1粗蛋白含量(%)9.8~15.413.51.310.0降落数值(S)104.5~380.5233.861.926.9沉降值(mL)20.2~55.336.08.925.0湿面筋含量(%)18.5~33.227.03.412.8稳定时间(min)0.9~10.03.62.057.0吸水量(mL/100g)49.3~64.954.53.36.2弱化度(F.U)42.0~200.5123.935.629.1能量(cm2)13.8~199.795.438.541.1最大拉伸阻力(E.U)120.0~952.2421.2206.949.1延伸性(mm)124.0~225.5168.327.716.5拉伸比(E.U/mm)0.6~6.62.51.353.0硬度指数35.6~70.854.17.714.5

表3 11个主要品质性状的相关性

相关系数容重粗蛋白含量降落数值沉降值湿面筋含量稳定时间吸水量弱化度能量拉伸比硬度指数容重1.00粗蛋白含量0.33∗1.00降落数值0.240.171.00沉降值0.180.66∗∗0.181.00湿面筋含量0.220.94∗∗0.200.62∗∗1.00稳定时间0.140.48∗∗0.39∗0.62∗∗0.43∗∗1.00吸水量0.290.32∗0.010.35∗0.36∗0.001.00弱化度-0.04-0.26-0.66∗∗-0.44∗∗-0.23-0.69∗∗0.36∗1.00能量-0.01-0.190.19-0.27-0.17-0.15-0.16-0.031.00拉伸比-0.45∗∗-0.100.45∗∗0.26-0.100.36∗-0.31∗-0.70∗∗0.051.00硬度指数0.31∗0.36∗0.160.51∗∗0.40∗∗0.200.86∗∗0.09-0.16-0.121.00

注:“*”和“**”分别代表相关显著和极显著。

降落数值是反应小麦蛋白质质和量的综合参数,与品质密切相关。由表2可知,44个小麦品种的降落数值变幅为104.5~380.5 S之间,平均为233.8 S,变异系数为26.9%。由图1 C可知,降落数值≥300 S的品种8个,占审定品种的18.2%,降落数值lt;200 S的品种12个,占审定品种的27.3%。

2.2.2 面粉品质性状

Zeleny沉降值能够间接地反映面粉的烘烤特性。由表2可知,44个品种的沉降值变幅为20.2~55.3 mL,平均为36.0 mL,变异系数为25.0%。由图1 D可知,若以沉降值≥45.0 mL作为优质标准,则有8个品种,占统计品种的18.2%。荣春南麦1号、绵麦1618、内麦316、宜麦9号4个品种,其沉降值gt;48.0 mL。其中,荣春南麦1号沉降值最高为55.3 mL。

湿面筋是小麦粉特有的一种蛋白质复合物,1728年由意大利科学家Beccari发现[8]。由表2可知,44个品种的湿面筋含量变幅为18.5%~33.2%,平均含量为27.0%,变异系数为12.8%。由图1 E可知,2个品种湿面筋含量达到强筋标准,分别为川麦61、南麦302,占统计品种的4.5%,其中,南麦302的湿面筋含量最高,为33.2%。

2.2.3 面团加工品质

稳定时间表示面粉形成面团时耐受机械搅拌的能力,反映了面团加工特性的优劣。由表2可知,44个品种的面团稳定时间变幅为0.9~10.0 min,平均为3.6 min,变异系数为57.0%。由图1 F可知,3个品种稳定时间达到强筋标准,分别为内麦316、蜀麦969、川麦64,占统计品种的6.8%。其中,内麦316的稳定时间最长,为10.0 min。15个品种的稳定时间达到弱筋标准,占统计品种的34.1%。

吸水量表示面团处于最大阻力时所需的加水量,一般与蛋白质含量呈线性关系。由表2可知,44个品种的吸水量变幅为49.3~64.9 mL/100 g,平均为54.5 mL/100 g,变异系数为6.2%。4个品种吸水量达到强筋标准,分别为国豪麦15、南麦302、中科麦138、南麦991,占统计品种的9.1%。其中,中科麦138吸水量最多,为64.9 mL/100 g。

拉伸比是反映面团最大抗延阻力和延展性的综合参数,是反映面团加工特性的重要参数。由表2可知,44个品种最大抗延阻力和延伸性的比值变幅为0.6~6.6 E.U/mm,平均值为2.5 E.U/mm,变异系数为53.0%。拉伸比≤2 E.U/mm的18个,占审定品种的40.9%,拉伸比介于2~3 E.U/mm之间的有11个,占审定品种的25.0%,拉伸比gt;3 E.U/mm的有12个,占审定品种的27.3%。

2.3 品质性状相关性分析

11项品质性状的相关系数见表3。容重、粗蛋白含量、降落数值、沉降值、湿面筋含量、稳定时间、吸水量、硬度指数两两间呈正相关,达显著或极显著水平,表明这些性状能很好地协调一致。弱化度与吸水量呈显著正相关(r=0.36),与其他性状呈负相关或极显著负相关。面团能量与降落数值呈正相关(r=0.19),与其他各性状间呈负相关但不显著。拉伸比与降落数值、稳定时间、沉降值、能量呈正相关,与弱化度、粗蛋白含量、吸水量、湿面筋含量呈负相关,达显著或极显著水平。硬度指数与吸水量、沉降值、湿面筋含量呈极显著正相关,与能量和拉伸比呈负相关。

表4 各类群品种品质性状的变幅和均值

类群容重(g/L)粗蛋白含量(%)降落数值(S)Zeleny沉降值(mL)湿面筋含量(%)稳定时间(min)吸水量(mL/100g)弱化度(F.U)能量(cm2)拉伸比(E.U/mm)硬度指数Ⅰ类变幅744.0~838.59.8~15.4104.5~201.020.5~46.818.5~32.71.3~5.549.3~64.983.5~200.550.0~126.80.7~3.744.0~70.8平均值776.413.4164.534.726.62.954.8148.686.9253.7Ⅱ类变幅738.0~851.011.6~14.6301.0~380.520.2~48.522.4~31.01.9~10.051.4~60.042.0~130.538.2~191.11.2~6.649.9~66.0平均值794.713.6242.234.827.33.454.5126.394.42.353.8Ⅲ类变幅727.5~838.511.1~15.0209.0~286.524.4~55.321.3~33.20.9~5.850.1~60.882.5~153.513.8~199.70.6~4.435.6~68.6平均值78913.7327.140.827.55.554.376.8111.14.355.7

2.4 品种聚类分析

采用欧式距离、最长距离法,基于5个主要品质性状(粗蛋白含量、湿面筋含量、降落数值、Zeleny沉降值、稳定时间),对44个小麦新品种进行系统聚类,结果如图2。当距离D=110.7时,可将44个小麦品种划分为3大类群,第Ⅰ大类包括14个品种,第Ⅱ大类包括22个品种,第Ⅲ大类包括8个品种。

图2 品种聚类图

统计以上3类品种各品质性状的均值,见表4。结果清晰显示,Ⅰ类品种的粗蛋白含量和湿面筋含量均较低,面团稳定时间短,属弱筋类,Ⅱ类品种属中筋类,Ⅲ类品种属强筋类。

3 讨 论

综合分析,四川省“十二五”期间审定的44个小麦新品种中,内麦316、蜀麦969这2个品种在籽粒容重、降落数值、粗蛋白含量、面团稳定时间上均达到强筋小麦标准,但湿面筋含量却略小于32.0%,可归为准优质强筋小麦品种。昝香存[9]等研究发现,我国小麦湿面筋的平均含量为30.15%,本研究的44个品种中,湿面筋含量平均为27.0%,≥32.0%的仅有川麦61、南麦302这2个品种。由此可知,四川小麦品种的湿面筋含量整体偏低,是小麦优质育种的限制因素之一。四川省农科院选育的川辐8号、川麦68这2个品种在籽粒容重、粗蛋白含量、湿面筋、面团稳定时间上均达到弱筋小麦标准,但降落数值小于300 S,可归为准优质弱筋小麦品种。在审定的品种中,降落数值介于90~190 S之间的小麦品种占总数的1/4,这是小麦优质育种的另一限制因素。按照习惯划分方法,除强筋和弱筋品种外的40个小麦品种归类为中筋小麦范畴,占总品种数的90.9%。按照国家专用小麦品质标准(GB/T 17320—2013),8个小麦品种(川麦104、南麦618、绵杂麦512、川麦1131、川麦63、川麦60、川麦61、南麦302)归类为优质专用中筋小麦。

综上所述,湿面筋含量、降落数值与其他品质参数不协调是四川省生产强筋和弱筋小麦存在的主要问题。研究表明,优质HMW-GS是决定面筋质和量的重要因素,而一粒小麦、山羊草属等小麦近缘属物种含有表达新型优质HMW-GS的基因[10-11],可显著提高面筋质量,是小麦优质育种的重要资源之一。培育能错过丰雨期的早熟品种,避免因穗发芽给品质带来的负效应,是提高面粉降落数值、培育优质品种的另一重要方向。同时研究表明,不同栽培措施对小麦蛋白质含量、面筋含量、稳定时间等有显著影响[12],因此探索适宜的栽培措施也是保证在四川麦区生产出优质小麦的关键。

[1]四川省统计局.四川统计年鉴[J].北京:中国统计出版社,2014.

[2]饶世达,张丽珠,李生荣.四川小麦育种历史及建国以来的主要成就[A].见:余遥.四川小麦[M].成都:四川科技出版社,1998:129-142.

[3]颜济.五十年四川小麦育种研究的回顾与前瞻[J].四川农业大学学报,1999,17(1):108-113.

[4]陈华萍,魏育明,郑有良.四川省的小麦地方品种品质分析[J].植物遗传资源学报,2006,7(1):89-94.

[5]任正隆.中国南方小麦优质高效生产的若干问题[J].四川农业大学学报,2002(3):299-303.

[6]唐启义,冯明光.DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2006:603-610.

[7]中华人民共和国国家标准.专用小麦品种品质(GB/T 17320-2013)[S].

[8]Bailey C H.The consitiuents of wheat and wheat products[J].Reinhold Publishing,New York,1994.

[9]昝香存,周桂英,吴丽娜,等.我国小麦品质现状分析[J].麦类作物学报,2006,26(6):46-49.

[10]Zenglin Li,Hongyu Li,Gang Chen,et al.Characterization of a novel y-type HMW-GS with eight cysteine residues from Triticum monococcum ssp.Monococcum[J].Gene,2015(1):110-114.

[11]张常娥,刘勇,方斌,等.粗山羊草高分子量谷蛋白亚基组成分析[J].麦类作物学报,2007,27(1):80-83.

[12]顾克军,杨四军,张恒敢,等.栽培措施对小麦籽粒主要加工品质的影响[J].安徽农业科学,2004,32(5):1 013-1 016,1 046.

Quality Analysis of Wheat Varieties Released in Sichuan Province During the 12 th Five-Year Plan

JIANGJin1,WANGShurong1,ZHANGLianquan2,LIULi3,FENGXiao1,ZUOJuan1

2016-10-28

蒋 进(1987—),男,四川南充人;农学硕士,主要从事小麦遗传育种与栽培研究;E-mail:scncjj@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.02.095

S 512.1

A

1001-4705(2017)02-0095-05

免责声明

我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理! 部分文章是来自各大过期杂志,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!