關鍵詞:彩色小麥(TriticumaestivumL.);種質;品質性狀中圖分類號:S512.1 文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2025)07-0015-05DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.07.004開放科學(資源服務)標識碼(OSID):i

Evaluation of main quality traits of 28 colored wheat germplasms
CUIWen-li,DENG Xin-long,YANGChen,DAI Xue-qing,ZHENG Wen-yin (SchoolofAgronomy,AnhuiAgricultural University,Hefei23Oo36,China)
Abstract:Toselectexcellentgermplasmofcoloredwheat(TriticumaestiumL.),thequalitytraitsof28coloredwheatvarieties (lines)were measuredandanalyzedwithYangmai27asthecontrol.Theresultsshowedthatthereweresignificantdiferences in doughstabilityie,formatintie,ndfloursetlingvaleamongthe28colordwheatvarieties(lines),withtevaatioageof 1.53-9.13min,.9-2.93min,and9.O3-43.87mL,respectively.Whilethere wererelativelysalldiferenesingainblkdsity, flouryieldanddoughwaterabsorptionateamongthevarieties(lines).Thequalityraitsofcoloredwheatfromdiferentsourcearied greatly.Theesultsofcorelationanalysisshowedthatteproteincontentwasextremelysignificantlypositivelycorrelatedwiththewet glutencontent,formationtimeandsedimentationvalue.Thewetglutencontentwasextremelysignificantlypositivelycorelatedwith theformationtie.Thesedimentationvaueasextreelysignificantlypositivelycorelatedwiththeflouryield.Thestabilittiewas extremelysignificantlypositivelycorelatedwitheformationtieandwaterabsorptionate.Tewaterabsorptionrateasetrmely significantlyposiivelycorrlatedwiththeflourield.Troughsreening,omparisonandcusteranalysisofrelevantindicator,tas suggested to strengthen the breeding of ANoO4,ANOO8 and AN006.
KeyWords:colored wheat(Triticum aestivumL.);germplasm;quality traits
小麥(TriticumaestivumL.子粒顏色主要由遺傳因素決定,普通小麥子粒多為紅色或白色,而彩色小麥作為特殊類型,包括黑、紫、綠、藍、紫藍和灰等多種顏色。彩色小麥屬于非轉基因雜交品種,安全可靠[1-3]。彩色小麥具有抗穗發芽、抗寒、抗旱等優勢,且富含微量元素,營養價值高,其子粒的鋅、硒、錳、面筋和可溶性蛋白質含量均高于普通小麥,其花青素和硒等微量元素、葉酸、蛋白質組分的遺傳耦合機制研究更是受到國內外廣泛關注[4-8]。彩色小麥可加工成專用面粉,紫麥面條比普通面粉制作的面條略硬,黏著性較小,口感相對較好。陳志成等研發了黑麥面條、面包、饅頭和方便面等。黨斌等[10]將黑小麥麩皮粉碎,添加到黑麥面中制作餅干,得到的面粉團穩定性較好,膨脹特性降低。
隨著經濟發展及民眾對多元化營養膳食需求的增加,彩色小麥種質品質性狀評價愈發重要,加之人們對小麥營養和加工品質要求的提高,其營養強化遺傳育種和產業化備受關注[I,I2]。張敏敏等[4]的研究指出,近25年來,中國審定的彩色小麥品種選育雖以產量為重點,但品質性狀也日益受到關注。然而,產量與品質往往難以兼顧,協調二者關系,培育高產優質彩色小麥品種,一直是育種家們的目標[4.13.14]。在對優質小麥品種(系)的快速檢測方面,沈業松等[15]的研究認為,應用多功能近紅外分析儀可以大幅提高效率;高居榮等[16.17]對近紅外光譜檢測與國際化學法的一致性和可重復性進行了驗證,證明近紅外儀檢測是小麥各項指標快速高效可靠的檢測方法。
本研究利用近紅外分析儀測定28份供試彩色小麥品種(系)的若干品質性狀,以期篩選出綜合表現較優的彩色小麥種質,為江淮糧倉建設、長江下游麥區優質專用彩色小麥生產及優異品質材料發掘提供參考[18,19]
1 材料與方法
1.1 試驗材料
28份彩色小麥品種(系)由安徽農業大學小麥育種課題組提供,田間種植、肥水管理、病蟲害防治等按照大田統一管理。其中,紫黑小麥有安農1601、山東紫麥1號、紫優5號、泰科黑麥1號、漯珍1號、秦黑2號、綠寶黑麥、洛黑麥1號、ND186、WN001、AN001、SC001、SC002、SC007、SC009、SCO10、AN003、AN004、AN005、AN006、AN007、AN008,綠藍小麥有河東烏麥526、秦藍1號、秦綠3號、WN002、AN002、SC008。對照小麥品種為揚麥27。各品種(系)來源地見表1。
隨機取適量樣品,使用PertenDA7200型近紅外分析儀測定各供試材料的子粒性狀(硬度指數、容重)、蛋白質品質(蛋白質含量、濕面筋含量、沉降值)粉質品質(穩定時間、形成時間、吸水率)和磨粉品質(出粉率)等品質指標[16-18]
表1供試小麥品種(系)及來源地

1.2 品質性狀的測定方法
1.3 統計分析
數據分析采用SPSS等統計軟件。
2 結果與分析
2.1 28份彩色小麥的品質性狀
供試的28份彩色小麥品種(系)子粒性狀、蛋白質品質、粉質品質和磨粉品質等性狀表現見表2。
2.1.1子粒性狀28份彩色小麥品種(系)硬度指數的平均值為62.94,變幅為43.33~77.00,變異系數為 12.31% ;AN008、AN004、AN006、WN001、AN005、紫優5號、漯珍1號、SC002、WN002、SC007、山東紫麥1號、泰科黑麥1號共12個品種(系)的硬度指數比對照揚麥27高,占供試材料的 42.86% 。28份彩色小麥品種(系)容重的平均值為 771.51g/L ,變幅為724.00~805.00g/L ,變異系數為 2.82% ;WN002、AN004、WN001、SC007、AN008、SC002、AN006、AN005共8個品種(系)的子粒容重比對照揚麥27高,占供試材料的 28.57% 。
表228份彩色小麥品種(系)品質性狀的的表現

2.1.2蛋白質品質28份彩色小麥品種(系)蛋白質含量的平均值為 15.02% ,變幅為 12.31%~ 17.98% ,變異系數為 10.17% ;除WN002、SC010、SC009外,其余25個品種(系)的蛋白質含量均比對照揚麥27高,占供試材料的 89.29% 。28份彩色小麥品種(系)濕面筋含量的平均值為 30.47% ,變幅為24.70%~36.77% ,變異系數為 10.23% ;除SC010、SC009外,其余26個品種(系)的濕面筋含量均比對照揚麥27高,占供試材料的 92.86% 。28份彩色小麥品種(系)沉降值的平均值為 28.90mL ,變幅為9.03-43.87mL ,變異系數為 28.72% ;ND186、AN008、河東烏麥526、AN006、AN002、AN005、AN003、SC007、AN004、山東紫麥1號、AN007、AN001、洛黑麥1號、秦黑2號、SC002共15個品種(系)的沉降值比對照揚麥27(CK)高,占供試材料的 53.57% 。
2.1.3粉質品質28份彩色小麥品種(系)穩定時間的平均值為 5.17min ,變幅為 1.53~9.13min ,變異系數為 40.94% ;AN008、AN006、AN002、AN004、AN005、WN002和河東烏麥526共7個品種(系)的穩定時間均比對照揚麥27高,占供試材料的25.00% 。28份彩色小麥品種(系)形成時間的平均值為 1.98min ,變幅為 0.90~2.93min ,變異系數為32.58% ANO06 、綠寶黑麥、山東紫麥1號、漯珍1號、WN001、AN002、WN002、河東烏麥526、AN004、SC008、AN007、SC001、紫優5號、AN008、泰科黑麥1號、AN001、AN005、C002、SC007、秦綠3號、秦藍1號共21個品種(系)的形成時間比對照揚麥27高,占供試材料的 75.00% 。28份彩色小麥品種(系)吸水率的平均值為 57.78% ,變幅為 43.77%~62.90% ,變異系數為 7.14% ;AN004、AN008、AN006、AN005、漯珍1號、山東紫麥1號、WN001、河東烏麥526、紫優5號、WN002、SC002、ND186、泰科黑麥1號、SC007、AN002、綠寶黑麥、SC001、秦藍1號、秦黑2號、AN007、洛黑麥1號共21個品種(系)的吸水率比對照揚麥27高,占供試材料的 75.00% 。
2.1.4磨粉品質28份彩色小麥品種(系)出粉率的平均值為 65.01% ,變幅為 58.27%~73.80% ,變異系數為 5.22% : ANO08 的出粉率比對照揚麥27高,占供試材料的 3.57% 。
2.2 不同來源地彩色小麥的品質性狀
如表3所示,不同來源地彩色小麥的品質性狀間存在差異,8個?。ㄊ校┎噬←溒贩N平均硬度指數由大到小依次為北京市、河北省、安徽省、山東省、山西省、河南省、陜西省、四川省,平均容重由大到小依次為河北省、北京市、安徽省、四川省、河南省、山東省、陜西省、山西省,平均蛋白質含量由大到小依次為山西省、河南省、山東省、安徽省、北京市、陜西省、四川省、河北省,平均濕面筋含量由大到小依次為山西省、河南省、山東省、安徽省、北京市、陜西省、四川省、河北省,平均穩定時間由大到小依次為山西省、河北省、安徽省、北京市、陜西省、四川省、河南省、山東省。
表3不同來源地彩色小麥品質性狀的表現

2.3彩色小麥品質性狀的相關性分析
28份彩色小麥品種(系)主要品質性狀間的相關性分析如圖1所示,結果表明,硬度指數與吸水率、容重、穩定時間、出粉率呈極顯著正相關,與沉降值和形成時間呈顯著正相關,其中與吸水率的相關系數最大,達0.93。容重與蛋白質含量、濕面筋含量呈極顯著負相關,與穩定時間、吸水率、出粉率呈極顯著正相關。蛋白質含量與濕面筋含量、沉降值、形成時間呈極顯著正相關,其中與濕面筋含量的相關性系數最大,達0.97。濕面筋含量與形成時間呈極顯著正相關,與沉降值呈顯著正相關。沉降值與出粉率呈極顯著正相關,與穩定時間和吸水率呈顯著正相關。穩定時間與形成時間、吸水率呈極顯著正相關,與出粉率呈顯著正相關。吸水率與出粉率呈極顯著正相關。
2.4 聚類分析
參考小麥優質品種審定標準,依據容重、蛋白質含量、濕面筋含量以及面團穩定時間等指標對28份彩色小麥品種(系)進行聚類分析,將全部品種(系)分為4個類群(圖2、表4)。

第I類群包括5個品種(系),即AN002、AN004、AN005、AN006和 ANO08 。這些品種(系)平均值硬度指數為71.80,容重為 791.60g/L ,蛋白質含量為 15.33% ,濕面筋含量為 31.03% ,沉降值為 37.69mL 穩定時間為 8.25min ,形成時間為 2.38min ,吸水率為 61.67% ,出粉率為 69.91% 。
第Ⅱ類群包括9個品種(系),即漯珍1號、SC001、紫優5號、泰科黑麥1號、WN001、WN002、SC002、秦黑2號和 sc007 。這些品種(系)平均值硬度指數為66.41,容重為 787.04g/L ,蛋白質含量為14.05% ,濕面筋含量為 28.92% ,沉降值為 25.20mL 穩定時間為 5.67min ,形成時間為 2.16min ,吸水率為 59.24% ,出粉率為 64.96% 。
第Ⅲ類群包括4個品種(系),即SC008、綠寶黑麥、山東紫麥1號和河東烏麥526。這些品種(系)各品質性狀平均值硬度指數為57.50,容重為 743.92g/L 蛋白質含量為 17.59% ,濕面筋含量為 35.83% ,沉降值為 30.58mL ,穩定時間為 5.50min ,形成時間為2.63min ,吸水率為 55.79% ,出粉率為 61.00% 。
第V類群包括10個品種(系),即AN001、AN007、ND186、AN003、安農1601、洛黑麥1號、秦藍1號、秦綠3號、SC009和SC010。這些品種(系)平均值硬度指數為57.57,容重為 758.53g/L ,蛋白質含量為14.71% ,濕面筋含量為 29.43% ,沉降值為 27.17mL ,穩定時間為 3.06min ,形成時間為 1.36min ,吸水率為55.32% ,出粉率為 64.21% 。
圖228份彩色小麥品種(系)的聚類結果

表428份彩色小麥品種(系)品質性狀的分類特點

3 小結與討論
隨著人們生活水平的提高,飲食結構從溫飽型向功能營養型轉變,彩色小麥因具有改善飲食多樣性和滿足消費者對天然、營養豐富食物偏好的潛力而受到關注[。彩色小麥作為中國優質小麥資源,其蛋白質含量高,富含礦質營養、膳食纖維、花色苷等,且具有獨特的營養組分和抗氧化特性,是功能農業和健康食品開發的重要資源[20.21]。張正斌等2]的研究表明,大多數彩色小麥的微量營養元素高于普通白粒小麥。彩色小麥因富含各種微量營養元素,已成為解決隱性饑餓的研究熱點。相關研究表明,彩色小麥的種皮顏色(如紫色、黑色)與花青素等次生代謝產物相關,這些物質的合成可能通過調控碳氮代謝途徑促進氮素向子粒蛋白質的轉運,小麥子粒蛋白質含量與氮素吸收利用效率呈正相關,部分彩色小麥可能通過基因調控提高谷蛋白比例[22-27]本研究通過比較彩色小麥與普通小麥相關性狀和營養品質,以期篩選出優于普通小麥的彩色小麥種質,并分析了彩色小麥品種(系)間各性狀的相關性,以期為彩色小麥資源利用和遺傳改良提供理論參考。
從28份彩色小麥品種(系)材料各性狀變異系數可以看出,面團穩定時間、形成時間、面粉沉降值品種(系)間差異較大,而子粒容重、出粉率和面團吸水率品種(系)間差異較小,這與張敏敏等4的研究基本一致。不同來源地彩色小麥的品質性狀間存在差異,來源于山西省、河南省、山東省、安徽省等品種(系)的蛋白質含量較高,28份彩色小麥品種(系)的蛋白質含量和濕面筋含量的變異系數均超過10% ,表明其遺傳多樣性豐富,可通過分子標記輔助選擇或基因編輯技術進一步優化。結合應開等[28]的研究與本研究數據,通過對各項指標進行篩查比較以及聚類分析,發現AN004、AN008、AN006等品種(系)的主要性狀指標表現均優于對照揚麥27,可加強選育。后續研究將聚焦于品質性狀的遺傳機制解析和加工適應性改良,以推動彩色小麥從特色品種向主流高附加值作物的轉型
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(責任編輯 呂海霞)