153份小麦品种(系)品质性状初步分析
作者:朱昱,辛锐平,李金霞,孔广超 来源:《农垦科技》 2016年第7期
朱
昱1,2,辛锐平2,李金霞2,孔广超1*
(1.石河子大学,
石河子
832000;2.石河子农业科学研究院)
收稿日期:2016—07—08
*基金项目:高产优质春小麦新品种选育,项目编号:2014NY15。
*通讯作者:孔广超(1970-),男,陕西风翔人,教授,博士,研究方向为作物遗传育种。E-mail:kgch001@126.com。
摘要:以153份小麦品种(系)为材料,采用近红外光谱技术对其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、硬度进行了检测。结果表明,59.4%小麦品种(系)的蛋白质含量大于14.0%,26.1%小麦品种(系)的蛋白质含量介于13.0% ~ 14.0%之间。湿面筋含量大于32.0%的小麦品种占22.8%,湿面筋含量大于28.0%而小于32.0%的小麦品种(系)占45.7%; 9.1%小麦品种(系)的籽粒硬度大于60;90.8%小麦品种(系)的籽粒硬度在40 ~ 60。有45个小麦品种(系)的蛋白质含量、湿面筋含量和籽粒硬度可初步评定为强筋麦,占参试品种数29.4%。另有79个品种(系)为中筋麦,其余的29个为弱筋麦。这表明,参试品种(系)绝大多数仍以中筋麦为主。
关键词:小麦;近红外光谱仪;蛋白质含量;小麦品质
小麦是我国主要的粮食作物之一。近年来,随着人民生活质量的提高,我国对优质专用小麦的需求量逐年增加。在小麦品质性状的分析过程中,利用快速有效的分析检测方法可以及时了解小麦品质性状特点,特别是在小麦品种的选育过程中更具有实际应用价值[1]。小麦品质分析、种质资源评价采用近红外光谱检测仪,可大大提高检测工作效率。本研究利用近红外光谱技术对本地以及外引的153个小麦品种(系)的蛋白质含量、湿面筋含量、硬度和沉降值进行了检测,以此为其利用提供参考依据。
1
材料与方法
1.1
供试材料
供试小麦品种(系)153份,其中冬小麦品种(系)83份,春小麦品种(系)70份(见图1 ~ 4)。
1.2
试验方法
材料准备:2013—2014年,将供试小麦品种(系)种植于石河子农业科学研究院粮油所院试验地。试验地土地平整,土壤肥沃,灌溉设施良好,采用滴灌栽培,人工播种。种质资源区面积总237.6 m2,田间正常管理,籽粒自然干燥后收获。
品质性状的测定:试验于2014年12月在农垦科学院重点实验室进行。利用丹麦FOSS公司1241型近红外谷物成分分析仪测定小麦籽粒的蛋白含量、面筋含量、沉降值和硬度,结果由系统软件自动分析。见图1 ~ 4。
1.3
数据分析
利用DPS 7.05分析软件统计分析。
2
结果与分析
从表1可以看出,153个小麦品种(系)籽粒的蛋白质含量变幅在11.1% ~ 17.3%,其中,蛋白质含量大于14.0%的小麦品种(系)有87个,占56.8%;蛋白质含量大于13.5%而小于14.0%的小麦品种(系)有50个,占32.6%;蛋白质含量在13.5%以下的品种(系)有14个,占24.8%。冬小麦品种(系)蛋白质含量大于14.0%的小麦品种(系)占44.4%,春小麦品种(系)中蛋白质含量大于14.0%的小麦品种(系)占13.1%。
参试品种(系)湿面筋含量的变幅在23.2% ~36.4%,湿面筋含量大于32.0%的小麦品种
(系)70个,占29.4%;湿面筋含量大于等于28.0%而小于32.0%的小麦品种75个,占49.0%,湿面筋含量小于28.0%的小麦品种37个,占24.2%。冬小麦品种(系)湿面筋大于32%的小麦品种(系)为25.4%,春小麦品种(系)湿面筋大于32%的小麦品种(系)为4.5%。
籽粒硬度变幅在48.3 ~ 108.2,混合麦即(籽粒硬度在40 ~ 60)为14个,占9.1%,硬质麦(籽粒硬度大于60)为139个,占90.8%。冬小麦中硬质麦占50.3%,春小麦中硬质麦占40.5%。
本研究所检测的153个小麦品种(系)依籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、硬度3个重要品质指标的结果,初步评价达到强筋麦标准的小麦品种(系)占29.4%;大部分小麦品种(系)为中筋麦,为51.6%;弱筋麦为18.9%(见表2)。这表明参试的小麦品种(系)仍然以中筋小麦为主,强筋和弱筋小麦仍然较为稀少。
3
结论与讨论
研究品种资源的品质状况及利用途径是改善小麦品种品质性状和提高食品加工质量的基础和前提[2]。蛋白质的质和量与小麦烘焙品质密切相关,尤其是贮藏蛋白(即面筋蛋白)的组成和结构是影响小麦面团粘弹性和烘焙品质的主要因素[3]。面筋蛋白赋予面团持水性、黏结性、粘弹性等,对面团流变学特性和烘烤品质起着决定性的作用[4]。小麦硬度变化范围较大,硬质麦、软质麦和混合麦均有不同比例的分布,但以硬质麦为主[5-6]。
参试的小麦品种(系)主要为中筋小麦,强筋和弱筋小麦较少。如果单从蛋白质含量来看,符合强筋麦标准(14.0%)的小麦品种(系)有87个,占56.8%;单独考虑湿面筋含量时,符合强筋麦标准(32.0%)的小麦品种(系)有45个,占22.8%;单独考察籽粒硬度时,属于硬质麦品种(系)的有139个,占90.8%。可见,进一步提高所选育品种(系)的湿面筋含量,同时注重蛋白质含量和籽粒硬度,是选育强筋小麦的具体育种方向。
在153个小麦品种(系)中,有一部分品质性状(蛋白质、湿面筋含量)较高的硬质麦,农艺性状表现良好,对综合评价较高的品种(系)可作为亲本资源加以利用。该试验采用近红外仪对小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和硬度的指标进行检测,避免了使用不同品质性状专用仪器检测结果存在一定差异的问题,且近红外光谱谷物检测仪操作既简单又高效,并对小麦籽粒无损伤,这有助于品质快速检测和育种早代的品质筛选[6]。
参考文献
[1]高居荣,彭莉,王秀芹,等.山东省主推小麦品种品质性状的近红外光谱分析[J].中国农学通报,2008(11):186-188.
[2]李硕碧,李必运.陕西省小麦品种资源加工品质性状及利用研究[J].中国粮油学报,2002,17(5):9-12.
[3]Pomeranz Y.Advances in cereal science and technology[M].Minnesota:AACC,1976:158-236.
[4]王怡然,王金水,赵谋明,等.小麦面筋蛋白的组成、结构和特性[J].食品工业科技,2007(10):228-231.
[5]王亮,穆培源,桑伟,等.小麦品种籽粒硬度及puroindoline基因等位变异的分子检测[J] .麦类作物学报2010,30(1):l7-22.
[6]陈锋,何中虎,崔党群.利用近红外透射光谱技术测定小麦籽粒硬度的研究[J].作物学报,2004,30(5):455-459.