全粉SDS沉淀值評(píng)價(jià)小麥育種高代材料品質(zhì)的研究

劉愛(ài)峰　程敦公　李豪圣　曹新有　宋健民　趙振東　劉建軍

摘要：對(duì)147個(gè)小麥高代育種材料的全粉SDS沉淀值及其與面團(tuán)揉混特性參數(shù)和Zeleny沉淀值的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果表明：SDS沉淀值與形成時(shí)間和峰值寬度均為正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.75和0.46，與衰落角為負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.62；SDS沉淀值與Zeleny沉淀值為顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.77。這說(shuō)明全粉SDS沉淀值能夠在一定程度上反映面團(tuán)的耐揉性和彈性，且與Zeleny沉淀值反映的蛋白質(zhì)特性在很大程度上是一致的。因此，全粉SDS沉淀值可以作為面粉品質(zhì)快速評(píng)價(jià)的指標(biāo)，特別是在種子量較少的小麥育種篩選世代。

關(guān)鍵詞：SDS沉淀值；小麥；育種；高代材料

中圖分類號(hào)：S512.101文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2014）12-0014-04

品質(zhì)是小麥育種和生產(chǎn)的重要目標(biāo)之一。中國(guó)小麥品質(zhì)育種經(jīng)歷了20世紀(jì)80年代中后期開(kāi)始的以篩選現(xiàn)有品種材料中的優(yōu)質(zhì)品種為主的小麥品種改良[1]，到當(dāng)今形成了成熟的優(yōu)質(zhì)小麥育種與產(chǎn)業(yè)化模式[2]，并從食品品質(zhì)-性狀指標(biāo)-蛋白質(zhì)-DNA四個(gè)層次建立了完整的中國(guó)小麥品種品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系[1]，為小麥品質(zhì)改良提供了方法和理論依據(jù)。在小麥新品種（系）選育過(guò)程中快速檢測(cè)分析中選材料的品質(zhì)狀況至關(guān)重要，形成了一套用于測(cè)定小麥籽粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)和面粉淀粉品質(zhì)的快速檢測(cè)體系[3]。沉淀值是國(guó)標(biāo)《小麥品種品質(zhì)分類》的重要指標(biāo)之一，在我國(guó)小麥品種的品質(zhì)劃分標(biāo)準(zhǔn)中具有舉足輕重的地位。測(cè)定沉淀值的方法主要有Zeleny與SDS兩種。Zeleny沉淀值與蛋白質(zhì)含量和品質(zhì)的關(guān)系密切，被定為AACC方法[4]。SDS沉淀值不僅與蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，還與蛋白質(zhì)質(zhì)量有關(guān)[5]，與GMP含量呈極顯著正相關(guān)[6]，能很好地反映不同類型品種間的差異[7]。SDS 沉降試驗(yàn)作為一種小規(guī)模測(cè)試試驗(yàn)，在預(yù)測(cè)面筋筋力強(qiáng)弱和烘烤品質(zhì)好壞方面，具有高效性和準(zhǔn)確性，而且操作簡(jiǎn)便，在小麥育種中已得到廣泛認(rèn)可[8]。

Zeleny沉淀值具有系統(tǒng)誤差小和結(jié)果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)，但其所需面粉制備繁瑣，需用實(shí)驗(yàn)?zāi)ツブ泼娣圻^(guò)100目篩或?qū)Ｓ媚ツブ啤Ｔ谛←溣N后代材料的篩選過(guò)程中，后代材料家系多，每個(gè)世代有1 000～2 000個(gè)家系，且收獲種子量少，不適于常規(guī)面粉的制備，而制備全粉會(huì)相對(duì)容易。全粉SDS沉淀值是小麥的質(zhì)量指標(biāo)，在測(cè)定時(shí)無(wú)需制粉，只需將小麥籽粒粉碎即可，且測(cè)定方法簡(jiǎn)單、快速，不需要復(fù)雜儀器。因此，本研究擬對(duì)全粉SDS沉淀值在小麥品質(zhì)育種尤其是在育種篩選世代品質(zhì)的快速檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，以期為品質(zhì)的快速鑒定篩選提供技術(shù)手段。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及制備

147個(gè)育種高代材料為本所小麥育種課題組育出，根據(jù)NIR和SKCS測(cè)定的籽粒水分含量和硬度，確定潤(rùn)麥的加水量。利用Senior實(shí)驗(yàn)?zāi)ツブ泼娣塾糜谌嗷靸x參數(shù)的測(cè)定，面粉細(xì)度為80目，出粉率為65%。利用旋風(fēng)磨磨制全麥粉用于SDS沉淀值的測(cè)定，篩孔徑為0.5 mm。利用沉淀值專用磨磨制面粉用于Zeleny沉淀值的測(cè)定，面粉細(xì)度為100目。

1.2試驗(yàn)方法

揉混儀參數(shù)的測(cè)定參照參考文獻(xiàn)[9]。全粉SDS沉淀值的測(cè)定根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 15685-2011進(jìn)行（取14%濕基的全粉6.0 g，100 mL具塞量筒，專用振蕩器振蕩，最后靜置20 min，讀取沉淀物體積數(shù)值）。Zeleny沉淀值的測(cè)定按照AACC 56-62進(jìn)行。

1.3數(shù)據(jù)處理

取兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終測(cè)定結(jié)果，利用Microsoft Excel 對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

2結(jié)果與分析

2.1高代育種材料的SDS沉淀值

如圖1所示，147個(gè)高代育種材料的SDS沉淀值在50～70 mL之間的占77%，70～80 mL的有18個(gè)，有2個(gè)材料的沉淀值高于80 mL。

2.2SDS沉淀值與揉混儀參數(shù)的關(guān)系

供試材料的揉混曲線存在較大的差異，根據(jù)曲線包含的參數(shù)形成時(shí)間、峰值高度、峰值寬度和衰落角將它們分為類型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。類型Ⅰ的品質(zhì)屬于強(qiáng)筋類型，品質(zhì)特性好；類型Ⅱ的品質(zhì)屬于中筋類型，品質(zhì)特性中等；類型Ⅲ的品質(zhì)屬于一般類型，品質(zhì)特性一般。3種類型材料的SDS沉淀值存在一定差異（圖2）。類型Ⅰ全粉SDS沉淀值平均值為65.1 mL，最高值達(dá)87 mL；類型Ⅱ的平均值為52.7 mL；類型Ⅲ的平均值為44.1 mL。

SDS沉淀值與揉混儀參數(shù)的相關(guān)性分析（圖3）表明，SDS沉淀值與形成時(shí)間有較好的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.75；與衰落角有較大的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.62；與峰值寬度的相關(guān)系數(shù)為0.46；與峰值高度的相關(guān)性較小，僅有0.25。這說(shuō)明SDS沉淀值能在一定程度上反映出揉混儀參數(shù)中的形成時(shí)間、衰落角和峰值寬度。在揉混儀曲線上，形成時(shí)間反映了面團(tuán)的耐揉性，時(shí)間越長(zhǎng)面團(tuán)的耐揉性越好；衰落角也反映了面團(tuán)的耐揉性，角度的大小取決于面筋蛋白質(zhì)受機(jī)械剪切的程度，角度越小，面筋強(qiáng)度則越大；峰值寬度反映面筋的彈性，此值越大，面筋的彈性就越大。因而，SDS沉淀值可以在一定程度上反映面團(tuán)的耐揉性和彈性。

2.3SDS沉淀值與Zeleny沉淀值之間的相關(guān)性

Zeleny 法是測(cè)定沉淀值進(jìn)而評(píng)價(jià)面粉蛋白質(zhì)特性的經(jīng)典方法。將高代材料的SDS沉淀值與Zeleny沉淀值進(jìn)行相關(guān)性分析結(jié)果（圖4）表明，二者存在顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.77。這說(shuō)明SDS沉淀值反映的蛋白質(zhì)特性在很大程度上與Zeleny沉淀值是一致的。

3結(jié)論與討論

沉淀值是小麥品種品質(zhì)分類的重要指標(biāo)之一，在我國(guó)小麥品種的品質(zhì)劃分標(biāo)準(zhǔn)中具有舉足輕重的地位。Zeleny沉淀值與蛋白質(zhì)含量和品質(zhì)的關(guān)系密切[4]，SDS 沉降試驗(yàn)作為一種小規(guī)模測(cè)試試驗(yàn)在小麥育種中已得到廣泛認(rèn)可[8]。全粉SDS沉淀值與粉質(zhì)儀參數(shù)的變化一致，并與饅頭體積存在密切的正相關(guān)性[10]，與面包評(píng)分之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.587，是預(yù)測(cè)中國(guó)小麥?zhǔn)秤闷焚|(zhì)的最佳指標(biāo)[11]。本研究表明，全粉SDS沉淀值與揉混儀參數(shù)關(guān)系密切，且與Zeleny沉淀值存在顯著的相關(guān)性；同時(shí)，本試驗(yàn)中完成一個(gè)樣品的2次重復(fù)測(cè)定分析僅需12 g全麥粉，按千粒重40 g計(jì)算，種子量?jī)H需300粒。因此，全粉SDS沉淀值可以作為面粉品質(zhì)快速評(píng)價(jià)的指標(biāo)，特別是在小麥種子量少的育種篩選世代。

參考文獻(xiàn)：

[1]

何中虎，晏月明，莊巧生，等. 中國(guó)小麥品種品質(zhì)評(píng)價(jià)體系建立與分子改良技術(shù)研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39（6）：1091-1101.

[2]趙振東，劉建軍，劉愛(ài)峰，等. 高產(chǎn)面包饅頭兼用型小麥新品種濟(jì)南17號(hào)的選育和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)[C]//何中虎，張愛(ài)民.中國(guó)小麥育種研究進(jìn)展. 北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2002：177-182.

[3]劉愛(ài)峰，郭軍庭，程敦公，等. 小麥品質(zhì)快速檢測(cè)體系的應(yīng)用研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（11）：93-96.

[4]美國(guó)方法審批委員會(huì). 美國(guó)谷物化學(xué)協(xié)會(huì)審批方法（AACC56-62）[M]. 第8版，1983.糧食部谷物油脂化學(xué)研究所編譯.1985：407.

[5]徐風(fēng)，馬傳喜，譚蘊(yùn)之. 面包小麥及其預(yù)測(cè)指標(biāo)的研究[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，1994，9（2）：30-36.

[6]陸燕. 小麥品種麥谷蛋白的變異及其品質(zhì)關(guān)系的研究[D]. 合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，1999.

[7]馬傳喜，徐風(fēng)，程國(guó)旺. 影響SDS沉降值的試驗(yàn)因素分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，22（10）：1-6.

[8]Brady P C，Craig F M，James A A. Optimizing thee SDS sedimentation test for end-use quality selection in a soft white breeding program[J]. Cereal Chem.，1999，76：907-911.

[9]劉愛(ài)峰，段友臣，程敦公，等. 山東小麥種質(zhì)資源品質(zhì)特性多樣性研究及利用[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2012，13（4）：515-520.

[10]沈培林，席杰武，李選臣. 快速測(cè)定面粉品質(zhì)的方法[J]. 糧食儲(chǔ)藏，2000，29（4）：41-44.

[11]郭剛，李遠(yuǎn)新，周革，等. 快速預(yù)測(cè)中國(guó)商品小麥?zhǔn)秤闷焚|(zhì)方法的研究[J]. 糧食儲(chǔ)藏，1991，20（6）：10-18.