糯質紫粒高產小麥新品種山農糯麥2號的選育和利用分析

王延訓，田紀春，楊明，彭莉

摘 要：山農糯麥2號是山東農業大學小麥品質育種研究團隊選育的紫粒糯質高產小麥新品種，其3個Wx蛋白亞基全部缺失，胚乳直鏈淀粉含量幾乎為0，遺傳了父本山農糯麥1號大穗、多粒、抗病、抗倒、落黃好等突出優點，2022年通過山東省農作物品種審定委員會審定（魯審麥20226036）。該品種富含多種營養，比如花青素和膳食纖維，除了可以加工低糖面食、制作高檔紫糯水餃粉、紫糯面包粉、紫糯面條粉外，還適合保健、醫藥、釀酒等行業深化研究利用，對促進我國相關產業的發展具有重要而深遠的意義。

關鍵詞：糯質；紫粒；山農糯麥2號；選育

文章編號：1005-2690（2023）18-0036-03? ? ? ?中國圖書分類號：S512.1? ? ? ?文獻標志碼：B

當小麥Waxy蛋白亞基的Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1的3種Wx蛋白亞基全部缺失時，胚乳中的直鏈淀粉含量幾乎為0，稱為糯小麥。因為糯小麥適宜于優質面條、饅頭、水餃、面包的面粉配粉、湯圓制作，適用于優質白酒、啤酒釀造等多行業的功能利用，糯小麥的育種及其開發和應用引起了廣泛的關注。我國糯小麥的研究開始于20世紀90年代后期，比較有代表性的品種是2005年中國農業大學劉廣田教授課題組育成的農大糯麥1號（京審麥2005015）。農大糯麥1號株高85 cm左右，抗倒性一般，單產水平在350 kg左右。近幾年，糯小麥育種越來越受到重視，尤其是在2017年原農業部《主要農作物品種審定標準》（國品審〔2017〕1號），將小麥品種首次分為高產穩產、綠色優質和特殊用途三大類。國家政策的出臺迎來了特殊用途小麥研究的春天。我國糯質小麥育種研究風靡一時，但是因為國內外有關糯小麥的研究起步較晚，糯小麥資源的農藝性狀普遍較差，缺點缺陷非常突出，近幾年國內外育種家瞄準糯小麥的農藝性狀，制訂產量改良目標，先后培育出了適合山東、山西、河北、河南、四川、云南等不同生態型的糯質小麥品種，但是這些品種仍然普遍存在產量較低、農藝性狀較差的特點，可規模轉化推廣的品種很少，很難適應糯小麥產業發展的需求。

山東農業大學開展糯小麥的研究始于1995年，利用部分糯質變體IKE、關東107（缺WxA1、Wx-B1）與內鄉白火、江蘇白火麥（缺D型）、Sturdy （缺WxA1）、Satanta（缺WxB1）雜交，創造和篩選了大量的優異資源。2000年成功配制了農大糯麥1號（缺WxA1，WxB1和WxD1）與濰麥8號組合，在其分離后代中篩選山農0828全糯高產個體，解決了糯質和高產難以結合的矛盾，山農0828于2018年通過山東省審定，定名為山農糯麥1號。有關糯小麥的研究于2004年、2006年發表了《Waxy蛋白缺失小麥及正反交組合淀粉特性的研究》《糯性小麥育種的早期選擇》相關論文。山東農業大學培育山農糯麥1號農藝性狀好，產量高，2020年農業農村部專家組實打驗收，平均折合產量為10 424.4 kg/hm2左右；2022年農業農村部種植業管理司組織專家現場實打驗收，折算平均產量11 859 kg kg/hm2，連續2年創國內外糯小麥高產紀錄。

山農糯麥2號是以高產多抗糯質山農0828（山農糯麥1號）作為高產供體和糯質隱性突變基因受體，與黑小麥76有性雜交，高產糯質山農0828（山農糯麥1號）作為輪回親本，在分離后代中篩選出紫色全糯、高產個體，結合了紫色、糯質和高產等重要農藝性狀。紫粒顏色由種皮決定，種皮由親代的珠被細胞發育，紫色由母本黑小麥76遺傳而來。大穗高產性狀主要來源于山農0828，很好地遺傳了父本親本濰麥8號的高產特性。黑小麥76由山西省農科院作物所用藍粒小麥（藍l）作母本，與四倍體紫皮小麥雜交，后代再與紫粒小麥雜交后選育而成。紫粒小麥色素基因主要來源于二粒小麥、埃塞俄比亞四倍體小麥、賴草、偃麥草等。

1 選育過程

1.1 親本來源

該品種是山東農業大學小麥品質育種團隊以黑小麥76作母本，以山農糯麥1號（原代號山農0828）作父本有性雜交，多年系譜選育而成的糯質紫色特殊用途小麥新品種。母本黑小麥76由山西省農科院作物所用藍粒小麥（藍l）作母本，與四倍體紫皮小麥雜交，后代再與紫粒小麥雜交后選育而成，1997年通過山西省審定。父本山農糯麥1號由山東農業大學選育，2018年獲山東省審定，具有高產品種濰麥8號的血緣[1]。

1.2 雜交選育過程

該品種2013年有性雜交，2015年獲得純合WX-A1、B1和D1突變亞基，籽粒為紫色，2016年株行種植，選取6個品系參加2017年和2018年品比試驗。2019年秋種選擇產量性狀最好的一個品系定名山農糯麥2號，參加了山東農業大學特殊用途品種第1年區域試驗，2020—2021年完成第2年區試，2021—2022年生產試驗，2022年獲山東省農作物品種審定委員會審定（魯審麥20226036）。

2 特征特性

2.1 農藝表現

冬性，幼苗半匍匐，株型半緊湊，葉色深綠，葉片較大，抗倒性好，熟相好。計算2年區域試驗結果平均值：生育期234 d，與對照濟南17相當；株高84.2 cm，最大分蘗1 284萬/hm2，有效穗486萬/hm2，分蘗成穗率38.7％；穗長方形，穗粒數45.6粒，千粒重43.9 g，容重772.9 g/L；長芒、白殼、紫粒，籽粒半硬質[2]。

2.2 抗逆鑒定

2022年中國農業科學院植物保護研究所接種鑒定結果：中感葉銹病、條銹病、白粉病、紋枯病，高感赤霉病，越冬抗寒性好。

2.3 產量表現

2019—2020年區試6點試驗、6點匯總，比對照濟南17增產4點，6點平均產量8 062.5 kg/hm2，平均比對照濟南17增產1.46％，居試驗品種第1位。2020—2021年區試6點試驗、6點匯總，比對照濟南17增產4點，6點平均產量7 705.5 kg/hm2，平均比對照濟南17增產4.5％，居試驗品種第2位。該品種區試2年平均產量7 884 kg/hm2，比對照濟南17增產3.0％，分別位居試驗第1位和第2位。

2021—2022年生產試驗6點試驗、6點匯總。山農紫麥1號和山農糯麥1號2個品種作為對照，相對山農紫麥1號增產3.2％，比對照山農糯麥1號減產2.1％。

2023年6點匯總，比對照山農糯麥1號5點增產，6點平均產量8 361 kg/hm2，平均比對照山農糯麥1號增產4.0％。

3 品質分析

3.1 分析結果

2022年經農業農村部谷物品質監督檢驗測試中心（北京）測試結果平均值：籽粒蛋白質含量16.27％，濕面筋37.0％，沉淀值21.0 mL，吸水量77.4 mL/100 g，穩定時間0.9 min，直鏈淀粉/粗淀粉小于0.03％。泰安市谷物功能物質分析及高端食品研發重點實驗室測試功能營養成分結果：鈣49.3 mg/100 g，鐵5.68 mg/100 g，鋅4.82 mg/100 g，鉀369 g/100 g，鎂141 mg/100 g，錳6.54 mg/100 g，磷361 mg/100 g，花青素含量4.6 mg/100 g，膳食纖維含量6.5 g/100 g。

3.2 市場前景分析

該品種籽粒紫色，花青素含量是普通小麥的3～5倍。大量科學研究證實，花青素是純天然抗衰老的營養補充劑，抗氧化性能比維生素E高出50倍，比維生素C高出20倍，能夠保護人體免受自由基的損傷。花青素能夠為人體帶來多種益處：預防多種與自由基有關的疾病；通過對彈性蛋白酶和膠原蛋白酶的抑制，使皮膚變得光滑而有彈性；增強動脈、靜脈和毛細血管彈性，促進血流和防止高血壓；增強免疫系統能力，緩解花粉病和其他過敏癥，具有抗炎功效；并增強關節柔韌性；促進視網膜細胞中的視紫質再生，預防近視；增強細胞活力，具有抗輻射的作用[3]。

該品種鈣、鐵、鎂、鋅、錳等功能營養成分含量高，通過直接或配粉可以生產低糖生態粉、紫糯面粉、全麥糯面粉、高花青素面粉、彩糯高營養粉、紫糯面包粉、紫糯水餃粉等。因為糯質小麥制粉或配粉持水力強、回生速度慢，能夠增加面制品的保鮮能力，可以大大豐富糯麥制品種類。通過糯麥制粉能夠替代糯米粉制作相應的糯麥湯圓、糯麥炸糕等新型食品。通過紫糯麥配粉能夠制作膳食纖維面、苦蕎纖維面、高花青素面、兒童營養面、中老年營養面、高花青素紫糯面、均衡營養紫糯面、全麥面、糯麥配粉饅頭、糯麥配粉面包、糯麥配粉水餃等，對改善面條、饅頭、面包等食品的食用品質，延長食品的貨架壽命，解決速凍水餃等冷凍面食品的開裂，增加產品的產量等方面具有重要意義[4]。糯麥粒可以直接加工成干麥仁、鮮麥仁、麥片等食用，可為粘合劑、可降解塑料、生物制藥、農業化學等行業提供新的淀粉來源，還可作為糯高粱、糯大米、糯玉米等糯性糧食的替代品，廣泛適用于優質白酒、啤酒釀造的重要原料。

有學者對糯小麥釀酒特性的研究發現，實驗室條件下，糯小麥出酒率高于普通小麥和粳高粱；在酒廠生產條件下，糯小麥白酒有相對較高的出酒率，且白酒評分高于其他對照組白酒；普通小麥添加糯小麥后釀造的白酒總酸、總酯、雜醇油含量降低；粳高粱添加糯小麥釀造的白酒總酸、雜醇、醛類物質含量降低，酯類物質含量提高，添加量為50％時，釀造的白酒口感最佳。糯小麥在新型功能食品開發、淀粉工業原料來源增加、酒精工業應用等方面具有廣闊的市場前景。

4 推廣利用應注意的問題

4.1 混雜問題

糯小麥在種植、收儲過程中必須注意混雜問題。應成方連片規模化種植，收獲前嚴格去雜，實行單機收獲、單場晾曬、單倉儲存。嚴防播種混雜，收獲混雜、晾曬混雜和儲存混雜，避免糯性純度降低，影響糯小麥品質。糯小麥混雜將造成無法回收到合格的糯質小麥，缺少穩定的高純度糯小麥原糧[5]。

4.2 訂單收購

現階段，訂單收購模式不完善是限制糯小麥成功應用的重要原因。糯小麥淀粉黏度高，流變學特性差，農民只能進行簡單的麥仁、湯圓等粗加工工作，其他食品加工制作較為困難，不能作為普通小麥廣泛應用，必須由專業的公司企業采用加價訂單收購的生產模式規模化種植、規模化收購、規模化利用[6]。

4.3 深化加工利用研究

糯小麥具有獨特的加工特性、營養品質和多種功能利用價值，要加強糯小麥食品、釀酒、造紙、醫藥、保健等多方面利用的深化研究，探尋適宜糯小麥加工利用的新方法、新用途，加速糯小麥真正實現規模化利用、規模化收購，促進糯小麥的訂單生產，才能實現真正意義上的大面積推廣種植利用，對促進我國相關產業的發展具有重要而深遠的意義[7-9]。

4.4 加強糯麥制品工藝研究

糯小麥面筋和淀粉不容易分離，普通磨粉設施容易造成篩孔堵塞，磨粉出粉率極低，嚴重影響磨粉產量，增加磨粉成本。應該加強糯麥磨粉工藝研究，提高磨粉質量和產量。糯麥淀粉黏度高，食品加工制作較為困難，是影響糯麥新型食品開發的瓶頸問題，所以糯麥制品產業的發展應加強產品生產工藝的研究，確保糯麥制品質量和產量，提高社會經濟效益[10-11]。

5 結束語

本研究論述了山農糯麥2號糯質紫粒高產小麥新品種的選育過程，品質及農藝特性，規模化利用、規模化生產、規模化收購等，以期為該品種的推廣利用提供科學支持。

參考文獻：

[1]王延訓，田紀春，楊明，等.糯質高產山農糯麥1號小麥品種的選育與應用［J］.農業科技通訊，2022（11）：169-172.

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[3]姚金保，楊學明，姚國才.中國糯小麥研究進展［J］.植物遺傳資源學報，2004，5（2）：201-204.

[4]張鳳琴，王向東，逮臘虎.糯小麥品質特性及其開發利用探析［J］.山西農業科學，2019，47（12）：2210-2212.

[5]張烈，李娜，崔如清.主要禾谷類作物糯質基因Waxy的系統進化及表達分析［J］.分子植物育種，2019（1）：14-20.

[6]孫彩玲，田紀春，翟紅梅，等.糯性小麥育種的早期選擇［J］.山東農業科學，2006（3）：15-17.

[7]時巖玲，田紀春.顆粒結合型淀粉合成酶研究進展［J］.麥類作物學報，2003（3）：119-122.

[8]翟紅梅，田紀春，孫彩玲.不同Waxy蛋白亞基缺失小麥材料的籽粒性狀和面團流變學特性的比較［J］.中國糧油學報，2008（1）：18-21.

[9]時巖玲，田紀春.Waxy蛋白缺失小麥及正反交組合淀粉特性的研究［J］.麥類作物學報，2004，24（1）：22-24.

[10]劉新月，裴磊，衛云宗，等.抗旱優質高產小麥新品種晉麥97號選育及其特征分析[J].分子植物育種，2016，14（2）：482-488.

[11]張清海，劉建華，陳新民.黃淮麥區小麥新品種選育及品種利用概況分析[J].農業科技通訊，2005（10）：12-13.

（編輯：郭志陽）