全粉SDS沉淀值評價小麥育種高代材料品質的研究

劉愛峰　程敦公　李豪圣　曹新有　宋健民　趙振東　劉建軍

摘要：對147個小麥高代育種材料的全粉SDS沉淀值及其與面團揉混特性參數和Zeleny沉淀值的相關性進行分析，結果表明：SDS沉淀值與形成時間和峰值寬度均為正相關，相關系數分別為0.75和0.46，與衰落角為負相關，相關系數為-0.62；SDS沉淀值與Zeleny沉淀值為顯著的正相關，相關系數達0.77。這說明全粉SDS沉淀值能夠在一定程度上反映面團的耐揉性和彈性，且與Zeleny沉淀值反映的蛋白質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快速評價的指標，特別是在種子量較少的小麥育種篩選世代。

關鍵詞：SDS沉淀值；小麥；育種；高代材料

中圖分類號：S512.101文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0014-04

品質是小麥育種和生產的重要目標之一。中國小麥品質育種經歷了20世紀80年代中后期開始的以篩選現有品種材料中的優質品種為主的小麥品種改良[1]，到當今形成了成熟的優質小麥育種與產業化模式[2]，并從食品品質-性狀指標-蛋白質-DNA四個層次建立了完整的中國小麥品種品質的評價體系[1]，為小麥品質改良提供了方法和理論依據。在小麥新品種（系）選育過程中快速檢測分析中選材料的品質狀況至關重要，形成了一套用于測定小麥籽粒品質、面粉品質和面粉淀粉品質的快速檢測體系[3]。沉淀值是國標《小麥品種品質分類》的重要指標之一，在我國小麥品種的品質劃分標準中具有舉足輕重的地位。測定沉淀值的方法主要有Zeleny與SDS兩種。Zeleny沉淀值與蛋白質含量和品質的關系密切，被定為AACC方法[4]。SDS沉淀值不僅與蛋白質含量呈極顯著正相關，還與蛋白質質量有關[5]，與GMP含量呈極顯著正相關[6]，能很好地反映不同類型品種間的差異[7]。SDS 沉降試驗作為一種小規模測試試驗，在預測面筋筋力強弱和烘烤品質好壞方面，具有高效性和準確性，而且操作簡便，在小麥育種中已得到廣泛認可[8]。

Zeleny沉淀值具有系統誤差小和結果準確可靠的優點，但其所需面粉制備繁瑣，需用實驗磨磨制面粉過100目篩或專用磨磨制。在小麥育種后代材料的篩選過程中，后代材料家系多，每個世代有1 000～2 000個家系，且收獲種子量少，不適于常規面粉的制備，而制備全粉會相對容易。全粉SDS沉淀值是小麥的質量指標，在測定時無需制粉，只需將小麥籽粒粉碎即可，且測定方法簡單、快速，不需要復雜儀器。因此，本研究擬對全粉SDS沉淀值在小麥品質育種尤其是在育種篩選世代品質的快速檢測中的應用進行分析評價，以期為品質的快速鑒定篩選提供技術手段。

1材料與方法

1.1試驗材料及制備

147個育種高代材料為本所小麥育種課題組育出，根據NIR和SKCS測定的籽粒水分含量和硬度，確定潤麥的加水量。利用Senior實驗磨磨制面粉用于揉混儀參數的測定，面粉細度為80目，出粉率為65%。利用旋風磨磨制全麥粉用于SDS沉淀值的測定，篩孔徑為0.5 mm。利用沉淀值專用磨磨制面粉用于Zeleny沉淀值的測定，面粉細度為100目。

1.2試驗方法

揉混儀參數的測定參照參考文獻[9]。全粉SDS沉淀值的測定根據國標GB/T 15685-2011進行（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，讀取沉淀物體積數值）。Zeleny沉淀值的測定按照AACC 56-62進行。

1.3數據處理

取兩次測定結果的算術平均值作為最終測定結果，利用Microsoft Excel 對所得數據進行處理分析。

2結果與分析

2.1高代育種材料的SDS沉淀值

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

2.2SDS沉淀值與揉混儀參數的關系

供試材料的揉混曲線存在較大的差異，根據曲線包含的參數形成時間、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的品質屬于強筋類型，品質特性好；類型Ⅱ的品質屬于中筋類型，品質特性中等；類型Ⅲ的品質屬于一般類型，品質特性一般。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的相關性分析（圖3）表明，SDS沉淀值與形成時間有較好的正相關，相關系數為0.75；與衰落角有較大的負相關，相關系數為-0.62；與峰值寬度的相關系數為0.46；與峰值高度的相關性較小，僅有0.25。這說明SDS沉淀值能在一定程度上反映出揉混儀參數中的形成時間、衰落角和峰值寬度。在揉混儀曲線上，形成時間反映了面團的耐揉性，時間越長面團的耐揉性越好；衰落角也反映了面團的耐揉性，角度的大小取決于面筋蛋白質受機械剪切的程度，角度越小，面筋強度則越大；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的耐揉性和彈性。

2.3SDS沉淀值與Zeleny沉淀值之間的相關性

Zeleny 法是測定沉淀值進而評價面粉蛋白質特性的經典方法。將高代材料的SDS沉淀值與Zeleny沉淀值進行相關性分析結果（圖4）表明，二者存在顯著的正相關性，相關系數達0.77。這說明SDS沉淀值反映的蛋白質特性在很大程度上與Zeleny沉淀值是一致的。

3結論與討論

沉淀值是小麥品種品質分類的重要指標之一，在我國小麥品種的品質劃分標準中具有舉足輕重的地位。Zeleny沉淀值與蛋白質含量和品質的關系密切[4]，SDS 沉降試驗作為一種小規模測試試驗在小麥育種中已得到廣泛認可[8]。全粉SDS沉淀值與粉質儀參數的變化一致，并與饅頭體積存在密切的正相關性[10]，與面包評分之間的相關系數達0.587，是預測中國小麥食用品質的最佳指標[11]。本研究表明，全粉SDS沉淀值與揉混儀參數關系密切，且與Zeleny沉淀值存在顯著的相關性；同時，本試驗中完成一個樣品的2次重復測定分析僅需12 g全麥粉，按千粒重40 g計算，種子量僅需300粒。因此，全粉SDS沉淀值可以作為面粉品質快速評價的指標，特別是在小麥種子量少的育種篩選世代。

參考文獻：

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