近年來山東省小麥育種骨干親本材料品質特性鑒評

摘 要:近幾年來隨著小麥育種目標的多樣化，優異親本材料的數量越來越多，類型也越來越豐富。利用籽粒品質、面粉品質和淀粉RVA糊化特性對448份近年來山東省小麥育種骨干親本材料的品質特性進行了詳細分析評價。結果表明，這批骨干親本材料的品質變異類型非常豐富。籽粒硬度主要集中在大(65～85)、小(30～45)兩個正態區域，籽粒蛋白和面粉蛋白含量均呈正態分布，篩選出籽粒品質和蛋白品質較好的材料山農267、濟037042、山農7081、濟南17、DH155、耷拉頭、濟20061594、ME2IQ02和中作8131-1等。濕面筋含量、干面筋值和面筋指數變異豐富，面筋品質類型多，篩選出濟046368、抗稈銹38和6F6-155等適用于選育弱筋小麥的雜交親本材料，以及山農267、濟麥20、濟884187、泰麥1號、濟056760、PH82-2、濟995071、濟038186、臨汾6410、CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6等用于高蛋白強筋類小麥選育的優異材料。峰值黏度、稀懈值和回生值等基本呈正態分布，糊化溫度呈兩極分化，反映了這批材料的淀粉RVA糊化特性，篩選出了煙農24、泰山24、濟0541167、濟0040919、煙0469、濟035354、濟056743、鄭農19、揚麥5號、Rh6、鄭麥366、百農4805、百農64、優選1號、wheatear、B.Rock、CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等RVA糊化特性優良的材料，可用于小麥淀粉品質改良和面條小麥新品種培育。

關鍵詞:小麥;骨干親本;籽粒品質;面筋品質;RVA糊化特性;山東省

中圖分類號:S512.1+10.33 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2010)05-0015-

小麥是我國的主要糧食作物之一，山東省小麥生產處于全國第二位，這其中，優良小麥品種起著至關重要的作用[1，2]。多年育種經驗表明使用骨干親本更容易培育出優良品種。骨干親本在品種的更新換代中具有核心的支撐作用，我國小麥大面積推廣品種絕大部分是骨干親本的后代，老的骨干親本往往是新一代骨干親本的奠基者。骨干親本對于提高糧食作物的育種水平和保證糧食安全具有重要意義[3]。骨干親本的基因組學基礎與其表現出的性狀是基本一致的，解析親本性狀在基因組水平留下的“足跡”，挖掘其優異基因，可以實現農作物骨干親本的定向創制和高效利用，并可為將來小麥的分子設計育種奠定良好的基因組學基礎[4，5]。近幾年來，骨干親本已成為育種家研究的熱點之一。

優異的骨干親本和豐富的種質資源是小麥育種的前提和基礎。優異種質資源的收集、研究、利用以及骨干親本品種的研究、培育和推廣在小麥育種中起到了舉足輕重的作用，是實現高產高效的關鍵。本課題組一直以來非常重視國外和國內優異種質資源和育種親本材料的收集、評價和利用，常年擁有可用于配制雜交組合的骨干親本材料500余份，每年配制雜交組合800多個。對這些骨干材料進行農藝性狀、產量特點和品質特性的分析可以為親本選擇和組合選配提供重要的參考價值[6]。筆者對近幾年來常用的448份骨干親本材料的品質特性進行了詳細分析，以期掌握每個材料的品質特點，以便于根據小麥育種目標的要求，選擇相應的親本組配不同品質用途的雜交組合，同時也更有利于有目的地進行種質資源的廣泛交流和交換。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用本課題組小麥育種常用的親本材料448份，其中山東省育成材料148份、國內引進材料258份和國外引進材料42份，于2007～2009年兩年度種植于山東省農業科學院試驗農場。試驗田土壤肥力中等，田間管理按照省區試管理進行。每個材料單收單曬單貯藏，用于籽粒硬度、籽粒蛋白含量、面粉蛋白含量、面筋品質和RVA參數等項目的測定。

1.2 品質測定方法

籽粒硬度利用單粒谷物特性測定儀SKCS4100測定;籽粒蛋白含量和面粉蛋白含量利用近紅外分析儀DA7200測定;RVA參數利用國際標準方法(AACC 76-21)制定的快速黏度儀測定，主要指標有峰值黏度、稀懈值、回生值和糊化溫度。面筋品質(濕面筋含量、干面筋值和面筋指數)的測定采用國標GB5506-85的方法，利用面筋儀GM2200進行。

面筋指數=留在篩網上的面筋(g)×100/面筋總量(g)

濕面筋含量=面筋總量(g)×100 /10(g)

濕面筋含量(14%)=未修正的濕面筋含量×(100-14)/ (100-樣品水分)

干面筋值=烘烤后的面筋值(g)×10

1.3 數據處理使用SAS軟件和Excel對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 骨干親本材料的籽粒品質

2.1.1 籽粒硬度 籽粒硬度由胚乳細胞中蛋白質基質和淀粉之間的結合強度決定，受遺傳控制。圖1A顯示了這批骨干親本材料的籽粒硬度。可以看出，這批材料的籽粒硬度變異幅度較大，數值范圍18～101，呈大小兩個正態分布，它們的中心區域分別集中在65～85和30～45之間。較大正態分布區域主要集中了硬度比較高的材料，這些材料屬于中強筋和強筋小麥，主要來自山東省自育材料和國外引進材料，如耷拉頭(101)、濟20061594(95)、ME2IQ02(97)、濟037042(89)、山農7081(89)、濟南17(89)和DH155(89)等。小正態分布區域主要集中了硬度較低的材料即屬于弱筋小麥，主要來自國內其它省份的小麥種質材料，如西農3號(18)等。由此可見，這批親本材料的籽粒硬度變異豐富，既適合于強筋小麥選育要求，也可應用于中筋及弱筋小麥的選育。它們在小麥品質育種的硬度改良中有重要的利用價值。

2.1.2 籽粒蛋白含量 籽粒蛋白含量是評價小麥品質的重要指標之一。本實驗中所測親本材料的籽粒蛋白含量(干基)分布如圖1B，基本呈正態分布，主要集中在14.5%～18.0%，有一定的正向拖尾。這些親本材料的平均籽粒蛋白含量為17.93%，偏離正態曲線中心線的右側。這說明高籽粒蛋白含量的材料較多。據統計有35個親本材料的籽粒蛋白含量高于平均含量，且中作8131-1和山農267的籽粒蛋白含量分別高達21.96%和19.66%，遠遠高于國標強筋小麥一級標準。

2.2 骨干親本材料的面粉蛋白含量

所測骨干親本材料的面粉蛋白含量(14%濕基)變異幅度較大(8.66%～19.33%)，集中在11.0%～13.0%(圖2)。正態分布正向拖尾部分親本材料的面粉蛋白含量較高，大部分是山東省自育和國內引進材料，其中山農267的面粉蛋白含量高達19.33%;國外引進親本材料的面粉蛋白含量主要集中在正態分布曲線中心線兩側，變異幅度相對較低。

2.3 骨干親本材料的面筋品質

2.3.1 濕面筋含量 448份骨干親本材料的濕面筋含量呈正態分布(圖3A)，集中在30%～42%，平均含量為36.89%，大部分材料的濕面筋含量達到國家強筋小麥標準。統計表明，山東省自育親本材料濕面筋含量變化范圍較大，山農267的濕面筋含量高達50.3%，而濟046368的濕面筋含量最低(15.81%)，同時，濟056760和PH82-2的濕面筋含量均高于42%;國外引進材

料的濕面筋含量相對較高，較集中地分布在正態曲線中心線的兩側及上游區域。

2.3.2 干面筋值 所測骨干親本材料干面筋值呈正態分布(圖3B)，集中在10.68~14.0 g，平均干面筋值為12.53 g，變異幅度較大。山東省自育材料的干面筋含量整體水平較高，山農267的干面筋值高達21.55 g，濟995071和濟038186的干面筋值均在15.66 g以上。國內引進材料的平均干面筋值相對較高，臨汾6410、中作8131-1和揚麥6號等的干面筋值均在15.5 g以上。國外墨西哥材料抗稈銹38的干面筋值最小(4.53 g)。

2.3.3 面筋指數 所測骨干親本材料的面筋指數分布比較散(圖4)，變異幅度很大(1~100)，06F6-155的面筋指數最小，而面筋指數達100的材料有3個，即CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6。大部分材料的面筋指數在50以上，其中有114個材料的面筋指數超過90，濟麥20、濟056487、山農12、濟884187、泰麥1號等的面筋

指數均達99。說明這些材料具有較好的面筋質量。

綜上所述，這批骨干親本材料的濕面筋含量、干面筋值和面筋指數變異豐富，面筋品質類型多，既有適用于選育弱筋小麥的雜交親本，也有適用于高蛋白強筋類小麥選育的優異材料。山農267、濟麥20、濟056487、山農12、濟884187、泰麥1號、濟056760、PH82-2、濟995071、濟038186、臨汾6410、中作8131-1、揚麥6號、CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6等具有優良的面筋品質，是選育優質強筋小麥不可缺少的雜交親本。

2.4 淀粉RVA糊化特性

RVA糊化特性是反映淀粉品質的重要指標。圖5顯示了骨干親本材料的峰值黏度、稀懈值、回生值、糊化溫度等RVA糊化特性。

這批骨干親本材料的峰值黏度基本呈正態曲線分布(圖5A)，集中在2 400~3 200 cP之間，平均峰值黏度為2 725 cP，曲線向左側拖尾。有84個材料的峰值黏度超過3 000 cP，其中，超過3 500 cP的材料有4個，均為國外引進資源，包括wheatear、B.Rock、墨西哥抗稈銹36和抗稈銹38;山東省自育材料煙農24、泰山24、濟0541167、濟0040919、煙0469、濟035354、濟056743和國內引進材料揚麥5號、漯珍1號、Rh6、鄭麥366、百農4805、百農64、優選1號、安農0487、鶴077及國外引進材料CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等的淀粉糊化峰值黏度均在3 200 cP以上。

稀懈值和回生值的分布呈不規則的正態曲線(圖5B、圖5C)，大部分材料集中在中心線的左側，分布在右側的較少或極少。稀懈值集中在900~1 100 cP，平均值為866 cP，國外引進材料wheatear的稀懈值最高(1 612 cP)，并且國外引進材料的稀懈值的整體水平較高。這批骨干親本材料的回生值平均為1 376 cP，統計表明國內材料的回生值較高，山東省自育材料濟043631的回生值最高達1 852 cP，并且濟043631、濟056743、濟0541167、輪選987、中優9507、03CA35、遺傳所3519、85(加)1和Rh6等材料的回生值均在1 600 cP以上。

骨干親本材料的糊化溫度均在65℃以上，集中分布在64~70℃和82~88℃兩個區域(圖5D)，分別占總材料數的80.36%和19.64%，區域內材料間的糊化溫度差異較小。有87個材料的糊化溫度高于80℃，國內引進材料鄭農19的糊化溫度最高(87.5℃)。

綜上所述，近年來山東省小麥育種常用親本材料如煙農24、泰山24、濟0541167、濟0040919、煙0469、濟035354、濟056743、鄭農19、揚麥5號、Rh6、鄭麥366、百農4805、百農64、優選1號、wheatear、B.Rock、CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等材料的淀粉RVA糊化特性優良，適合用于小麥淀粉品質改良和面條小麥新品種培育。

3 討論與結論

3.1 小麥籽粒硬度是影響小麥磨粉和其它加工品質的重要因素，是國際上通用的區分小麥類別和貿易等級的重要依據之一[7]。籽粒硬度具有較高的遺傳傳遞力，是小麥育種早期篩選的重要目標性狀之一。小麥籽粒蛋白質含量與小麥的營養品質和加工品質關系密切[8]，是評價小麥品質的重要指標之一。近年來常用骨干親本材料耷拉頭、濟20061594和ME2IQ02等具有很高的籽粒硬度，而中作8131-1和山農267的籽粒蛋白含量分別高達21.96%和19.66%，它們已作為雜交或回交親本廣泛應用于小麥品質改良育種。

3.2 面筋是小麥能夠制作特有食品的物質基礎，小麥品質的好壞主要取決于面筋的含量和質量。它既是營養品質性狀，而且更重要的還是食品加工品質性狀[7]。小麥的濕面筋含量，特別是面筋指數是鑒定小麥粉品質優劣的重要指標之一[9]，面筋指數越大，說明面粉筋力越好[10]。本研究篩選出了山農267、濟麥20、濟056487、山農12、濟884187、泰麥1號、濟056760、PH82-2、濟995071、濟038186、臨汾6410、中作8131-1、揚麥6號、CP20-3、ME2IQ2-3和ME2IQ2-6等濕面筋含量和面筋指數均較高的材料，可用作培育強筋小麥新品種的雜交親本，而濟046368和CA0391的面筋指數和濕面筋含量較低，屬于弱筋小麥，可用作培育蛋糕、糕點等專用小麥品種的親本材料。

3.3 淀粉糊化特性是反映淀粉品質的重要指標，對面條等食品的食用品質有重要影響[11～13]。淀粉糊化特性的特征參數包括峰值黏度、保持黏度、稀懈值、回生值、最終黏度、峰值時間 、糊化溫度等[14～16]。具有較高的峰值黏度和較大的稀懈值、較小的反彈值和較高的最終黏度等特性的面粉能夠加工出優質口感的日本白鹽面條和朝鮮面條，而澳大利亞的小麥育種項目已把淀粉糊化峰值黏度作為改良日本面條品質的選擇指標[16～20]。峰值黏度與中國干白面條品質關系密切[21]。本研究中有84個材料的峰值黏度超過3 000 cP，其中，wheatear、B.Rock、墨西哥抗稈銹36和抗稈銹38等4個材料的峰值黏度超過3 500 cP。近年來山東省小麥育種常用親本材料煙農24、泰山24、濟0541167、濟0040919、煙0469、濟035354、濟056743、鄭農19、揚麥5號、Rh6、鄭麥366、百農4805、百農64、優選1號、wheatear、B.Rock、CD70E、Kukrj70E、27thESWYTL等材料的淀粉RVA糊化特性優良，適合用于小麥淀粉品質改良和面條小麥新品種培育。

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