張曉，李曼，劉大同，江偉，張勇，高德榮,2

揚麥系列品種品質性狀分析及育種啟示

張曉1，李曼1，劉大同1，江偉1，張勇1，高德榮1,2

（1江蘇里下河地區(qū)農業(yè)科學研究所/農業(yè)農村部長江中下游小麥生物學與遺傳育種重點實驗室，江蘇揚州 225007；2揚州大學/江蘇省糧食作物 現代產業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇揚州 225009）

【】通過研究揚麥系列品種的品質特性并進行品質聚類，明確揚麥各品種品質類型，為小麥品種區(qū)域化種植和品質育種親本選用提供依據；通過對不同類型品種品質性狀和系譜分析提出簡單實用的品質選擇指標和親本選配原則。以揚麥24個品種為材料，于2015—2017年連續(xù)2年在江蘇里下河地區(qū)農業(yè)科學研究所試驗基地進行種植，采用隨機區(qū)組設計，2次重復，統(tǒng)一田間種植管理。成熟后收獲曬干，測定籽粒硬度、蛋白質含量、面粉濕面筋含量、SDS沉淀值、溶劑保持力（solvent retention capacity，SRC）、粉質儀參數和快速黏度儀參數等品質指標。揚麥品種硬度變幅為13.48—62.12，可以明顯地分成硬麥和軟麥2種類型，硬麥大于54，軟麥小于32；沉淀值為6.33—13.75 mL；蛋白質含量為12.60%—14.61%，濕面筋含量為29.74%—38.13%，面筋指數為38.86%—82.83%；水溶劑保持力為54.69%—78.56%，碳酸鈉溶劑保持力為71.40%—107.73%，蔗糖溶劑保持力為95.66%—127.27%；粉質儀吸水率為54.77%—67.40%，形成時間1.23—8.83 min，穩(wěn)定時間2.20—13.17 min；峰值黏度高，多數品種峰值黏度3 000 cP左右，糊化溫度61.57—64.75℃。揚麥4號、揚麥10號、揚麥158、揚麥16、揚麥17和揚麥23品種籽粒硬度、沉淀值、水溶劑保持力、碳酸鈉溶劑保持力、蔗糖溶劑保持力和面團吸水率顯著高于其他品種，其他品種多數無顯著差異；多數品種蛋白質含量和濕面筋含量無顯著差異，揚麥1號、揚麥6號和揚麥17相對較高；形成時間和穩(wěn)定時間以揚麥2號最長，其他品種多數無顯著差異。聚類分析表明揚麥系列品種品質可分成2種類型，與系譜分析結果基本一致。揚麥系列品種多數為弱筋小麥，籽粒硬度、面筋指數、水溶劑保持力、碳酸鈉溶劑保持力、蔗糖溶劑保持力、吸水率較低；揚麥4號、揚麥10號、揚麥158、揚麥16、揚麥17和揚麥23為中強筋小麥，籽粒硬度、面筋指數、水溶劑保持力、碳酸鈉溶劑保持力、蔗糖溶劑保持力、吸水率高；揚麥品種峰值黏度高，糊化溫度低。硬度可以作為品質育種簡單實用的選擇指標，弱筋小麥和中強筋小麥品質育種親本中必須有相應品質類型材料。

普通小麥；育種；品質；聚類分析；系譜

0 引言

【研究意義】長江中下游麥區(qū)是中國第二大麥區(qū)，本區(qū)小麥灌漿期間降雨量偏多，濕害較重，不利于蛋白質和面筋的積累，適宜生產弱筋和中筋小麥。2001年農業(yè)部發(fā)布的《中國小麥品質區(qū)劃》（試行）：“南方中筋、弱筋冬麥區(qū)包括長江中下游中筋、弱筋麥區(qū)”[1-2]；2003年農業(yè)部發(fā)布的《專用小麥優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展規(guī)劃（2003—2007）》確定長江中下游專用小麥優(yōu)勢產業(yè)帶是唯一的弱筋小麥優(yōu)勢產業(yè)帶。優(yōu)質弱筋和中筋小麥品質改良成為本麥區(qū)育種的工作重點。揚麥系列品種常年種植面積約占本麥區(qū)的1/2，揚麥158最大年種植面積超過150萬hm2；揚麥系列品種也是很多育種單位小麥育種的重要親本和遺傳、栽培、生理研究的重點材料[3]。因此，系統(tǒng)研究揚麥系列品種品質特性對小麥品質遺傳育種和品種區(qū)域化布局具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】弱筋小麥與國外軟麥類似，是適合制作餅干糕點等食品的小麥，表現籽粒硬度低，面粉顆粒度小、吸水率低；溶劑保持力（solvent retention capacity，SRC）由SLADE和LEVINE提出并廣泛應用于餅干糕點小麥粉預測和評價，包括水、蔗糖、乳酸和碳酸鈉4種SRC，綜合反映了面粉面筋、戊聚糖、損傷淀粉和吸水性等理化特性，與餅干直徑顯著負相關[4-6]。中國弱筋小麥育種雖起步較晚，但育種研究進展較快，育成了揚麥13、揚麥15和寧麥13等弱筋小麥品種并在生產上大面積推廣，其中，揚麥13餅干烘烤評分超對照美紅軟，連續(xù)十三年列為全國唯一的弱筋主導小麥品種；揚麥15餅干和蛋糕評分與美紅軟相當，是長江中下游主推弱筋小麥品種[7]。中筋小麥是適合制品面條和饅頭等食品的小麥，其品質由面筋質量、淀粉品質、面粉色澤和蛋白質數量等因素共同決定，蛋白質含量、面筋強度中等的小麥適宜制作面條和饅頭，峰值黏度和膨脹勢高有利于面條品質的改善[8-10]長江中下游麥區(qū)揚麥4號、揚麥158和揚麥16品種籽粒硬度高、淀粉品質好，加工食品彈性和延展性比例適中、口感彈韌，是生產優(yōu)質蒸煮食品的原料，促成了長江中下游第四、五、六次大面積品種更換[11-14]。揚麥系列品種的育成和大面積推廣對長江中下游麥區(qū)小麥品質改良提升發(fā)揮了重要作用，使長江中下游麥區(qū)成為中國最大的優(yōu)質弱筋小麥生產基地和紅皮中筋小麥產區(qū)?！颈狙芯壳腥朦c】中國小麥連年豐產后，品質成為中國小麥供給側改革的關注重點[15-16]，發(fā)掘品質育種所需優(yōu)異種質，研究實用品質選擇指標非常必要。雖已有部分揚麥品種品質及相關基因的報道，但揚麥系列品種品質性狀的系統(tǒng)研究和系譜分析等鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】本研究擬對揚麥24個品種的品質性狀（包括籽粒硬度、蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉淀值、溶劑保持力、粉質儀參數和淀粉糊化特性）進行檢測，研究揚麥系列品種的品質性狀，通過聚類和系譜分析進行品質分類和溯源，并提出品質育種實用性選擇指標和親本配組方案，以期為小麥品質改良和優(yōu)質小麥的區(qū)域化布局提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

揚麥24個系列品種（表1）由江蘇里下河地區(qū)農業(yè)科學研究所小麥種質資源庫保存，為單系純種。2015—2016和2016—2017年度種植于江蘇里下河地區(qū)科學研究所萬福試驗基地（119°26′E、32°24′N），前茬為水稻，土壤為砂壤土。試驗采用隨機區(qū)組設計，2次重復，5行區(qū)，行長1.33 m，行距0.23 m。田間管理與大田生產一致，生長期間沒受到自然災害，正常成熟，按小區(qū)收獲脫粒，晾曬除雜后統(tǒng)一磨粉。

1.2 品質性狀測定項目和方法

1.2.1 籽粒蛋白質含量 采用Perten DA7200近紅外儀根據AACC39-10測定。

1.2.2 籽粒硬度 采用瑞典波通儀器公司（Perten）的單粒谷物特性測定儀（SKCS-4100）測定。硬度指數是無量綱單位，一般硬度大于60為硬質，小于45為軟質，45—60為混合麥。

1.2.3 制粉 采用瑞典Buhler的MLU-202型磨粉機磨粉，根據籽粒硬度，將小麥籽粒含水量分別調整至14%—15%，潤麥18—20 h，參照AACC26—20方法磨粉。

1.2.4 微量SDS沉淀值 參照張曉等[17]方法測定。

1.2.5 濕面筋含量 利用Perten 2200型面筋洗滌儀按照GB/T14608—93測定。

1.2.6 溶劑保持力 按照AACC56-11方法測定溶劑保持力，包括4種溶劑保持力（solvent retention capacity，SRC）指標：水SRC、碳酸鈉SRC、乳酸SRC和蔗糖SRC。

1.2.7 粉質儀參數 利用德國布拉本德（Brabender）食品儀器有限公司生產的810108型電子型粉質儀按照AACC54—21方法測定。

1.2.8 淀粉糊化特性 采用澳大利亞Newport Scientific公司生產的快速黏度測定儀（rapid visco analyser，RVA）測定糊化特性。

1.3 數據分析

利用Microsoft Excel 2016進行數據整理和表格繪制，采用IBM SPSS Statistics 22進行數據統(tǒng)計分析。

2 結果

2.1 揚麥系列品種品質性狀

2.1.1 籽粒硬度、蛋白質含量、沉淀值、濕面筋含量和面筋指數 從表1可以看出，揚麥4號、揚麥158、揚麥16、揚麥23、揚麥10號和揚麥17籽粒硬度較高，為54.31—62.12，顯著高于其他品種；揚麥13、揚麥15和揚麥21籽粒硬度均低于20，其余品種籽粒硬度為22.35—31.51，且無顯著差異，根據硬度可把揚麥明顯分成硬麥和軟麥2種類型，硬麥硬度大于54，軟麥硬度小于32。品種之間的籽粒粗蛋白質含量差異沒有明顯規(guī)律性：揚麥17、揚麥1號、揚麥6號和揚麥4號4個品種籽粒蛋白質含量相對較高，在14%以上；揚麥15、揚麥158、揚麥24和揚麥25較低，在13%以下，而揚麥158屬于中強筋小麥類型；其余品種籽粒蛋白質含量無顯著差異，為13%—14%。揚麥17、揚麥10號、揚麥23、揚麥16、揚麥158、揚麥2號和揚麥6號沉淀值相對較高，為10.17—13.75 mL，其余品種間無顯著差異，位于6.33—9.58 mL，根據沉淀值也可以明顯將揚麥分成高沉淀值類型和低沉淀值類型，且與依據硬度分類基本一致。揚麥1號、揚麥6號和揚麥17濕面筋含量相對較高，為35.82%—38.13%，其余品種濕面筋含量為29.74%—33.48%，且無顯著差異。在面筋指數上，揚麥2號、揚麥23、揚麥25和揚麥24相對較高，為80.02%—82.83%，特別是自揚麥23后，近年來育成新品種面筋指數明顯提高，揚麥4號、揚麥1號、揚麥13和揚麥20較低，為38.86%—48.81%，其余品種為50.44%—71.78%。

表1 揚麥系列品種籽粒硬度、蛋白質含量、沉淀值、濕面筋含量和面筋指數

同列不同小寫字母表示0.05水平顯著差異。下同 Different small letters in the same column show significant difference at 0.05 level. The same as below

2.1.2 溶劑保持力 從表2可以看出，揚麥158水SRC最高，其次是揚麥4號、揚麥16、揚麥23、揚麥10號、揚麥17和揚麥11，為63.83%—78.56%，顯著高于其他品種，其他品種差異較小，數值為54.69%—61.36%。揚麥158、揚麥10號、揚麥16、揚麥4號和揚麥23碳酸鈉SRC相對較高，在99.14%—107.73%，其次是揚麥11和揚麥17，分別為88.55%和86.57%，上述品種顯著高于其他品種（71.40%—80.55%）。揚麥2號、揚麥16、揚麥10號、揚麥11、揚麥23、揚麥158、揚麥4號和揚麥6號乳酸SRC較高，為118.83%—128.13%；揚麥20和揚麥22相對最低，分別為85.89%和89.65%；其余品種間基本無顯著差異（100.86%—115.44%）。揚麥10號、揚麥16、揚麥158、揚麥11、揚麥4號和揚麥23蔗糖SRC相對較高，為118.48%—127.27%；揚麥20蔗糖SRC數值最低，為95.66%；其余品種數值為102.16%—117.59%。

綜上，揚麥4號、揚麥158、揚麥10號、揚麥16和揚麥23的SRC較高，而揚麥1號、揚麥3號、揚麥5號、揚麥9號、揚麥12、揚麥13、揚麥15和揚麥20的SRC較低；乳酸SRC（反映面筋特性）易受環(huán)境影響，水SRC（反映面粉綜合特性）、碳酸鈉SRC（反映損傷淀粉含量）和蔗糖SRC（反映戊聚糖含量）基因型效應更大，依據水SRC、碳酸鈉SRC和蔗糖SRC對揚麥進行分類結果較為一致，與依據硬度和沉淀值分類結果相似。

表2 揚麥系列品種的溶劑保持力

2.1.3 粉質儀參數 從表3可以看出，揚麥158和揚麥16粉質儀吸水率最高，其次是揚麥4號、揚麥10、揚麥23、揚麥17、揚麥6號和揚麥11，吸水率為60.67%—67.40%，顯著高于其他品種；其他品種吸水率基本無顯著差異（54.77%—59.20%），依據吸水率對揚麥分類與按照硬度分類結果基本一致。揚麥2號面團形成時間最長，其次是揚麥6號、揚麥14、揚麥17和揚麥16，面團形成時間均高于4 min；其余品種間面團形成時間無顯著差異，在1.23—3.47 min。面團穩(wěn)定時間以揚麥2號最高，其次是揚麥25和揚麥23，其余品種穩(wěn)定時間無顯著差異。面團弱化度以揚麥20、揚麥13和揚麥22相對最高，其次是揚麥5號，弱化度在70 FU以上；揚麥23、揚麥25和揚麥2號相對最低，弱化度在30 FU以下；其余品種弱化度差異不顯著，數值在38.00—64.67 FU。面粉粉質質量指數以揚麥2號、揚麥23、揚麥25、揚麥16和揚麥17相對較高，其余品種無顯著差異。

2.1.4 糊化特性參數 自揚麥6號以后揚麥品種峰值黏度均較高，多數在3 000 cP左右，僅早期品種揚麥3號、揚麥4號、揚麥5號和2個近年來育成的揚麥17、揚麥22峰值黏度較低，為2 108.33—2 613.33 cP，其他品種峰值黏度均較高，無顯著差異（表4）。揚麥3號、揚麥4號、揚麥5號和揚麥22低谷黏度較低，為1 093.33—1 341.00 cP，其余品種低谷黏度無顯著差異，均在1 523 cP以上。揚麥2號、揚麥6號、揚麥13、揚麥18和揚麥19稀懈值相對較高達1 300 cP以上；揚麥3號、揚麥4號和揚麥17稀懈值相對較低在1 000 cP左右；其余品種間基本無顯著差異。揚麥3號、揚麥4號、揚麥5號、揚麥13和揚麥22最終黏度顯著低于其他品種，其余品種基本無顯著差異。揚麥3號、揚麥5號、揚麥6號、揚麥13和揚麥22回升值相對較低，其余品種相對較高且無顯著差異。

表3 揚麥系列品種粉質儀參數

2.2 揚麥系列品種品質性狀聚類

以不同品質類型品種差異顯著的性狀硬度、面筋指數、碳酸鈉SRC、水SRC、蔗糖SRC、吸水率、面團形成時間、峰值黏度和峰值溫度為聚類分析變量對所有品種進行分層聚類，在遺傳距離10水平處把揚麥品種分為2類（圖1）。

第1類以弱筋小麥為主，主要包括揚麥1號、揚麥3號、揚麥5號、揚麥6號、揚麥9號、揚麥11、揚麥12、揚麥13、揚麥14、揚麥15、揚麥18、揚麥19、揚麥20、揚麥21、揚麥22、揚麥24和揚麥25。其中揚麥11的硬度值很低，但溶劑保持力和吸水率均很高，有待于進一步研究；其他品種硬度值為13.48—30.52，面筋指數為38.86%—80.19%，水SRC為54.69%—61.36%，碳酸鈉SRC為71.40%—80.55%，蔗糖SRC為95.66%—117.59%，吸水率為54.77%—61.53%，面團形成時間為1.23—4.63 min，弱化度為25.67—105.00 FU，峰值黏度為2 108.33—3 062.00 cP，糊化溫度為63.02—64.75℃。

第2類以中強筋小麥品種為主，包括揚麥4號、揚麥10、揚麥16、揚麥17、揚麥158和揚麥23，該類品種硬度值為54.31—62.12，面筋指數為48.81%—82.83%，水SRC為65.93%—78.56%，碳酸鈉SRC為86.57%—107.73%，蔗糖SRC為108.68%—127.27%，吸水率為61.57%—67.40%，面團形成時間為2.67—4.50 min，弱化度30.00—64.67 FU，峰值黏度為2 355.67—3 026.00 cP，糊化溫度61.57—62.73℃。

2.3 揚麥系列小麥品種系譜

通過對揚麥進行系譜分析（圖2和表5），發(fā)現揚麥158是揚麥中強筋品種的品質遺傳基礎，揚麥23品質遺傳于中強筋小麥揚麥16，揚麥16遺傳于優(yōu)質中筋小麥揚麥158優(yōu)系揚91F138，揚麥17和揚麥10號也均為揚麥158衍生品種。揚80鑒3和寧麥9號為揚麥弱筋品種的品質遺傳基礎，揚麥15弱筋品質遺傳于揚89-40，揚89-40遺傳于揚80鑒3；揚麥20遺傳于揚麥9號，揚麥9號也遺傳于揚80鑒3；揚麥13弱筋品質遺傳于揚88-84，揚88-84親本之一也是揚80鑒3；揚麥18和揚麥21遺傳于寧麥9號。

表4 揚麥系列品種糊化特性參數

圖1 揚麥系列品種品質性狀聚類分析圖

表5 揚麥系列品種系譜表

3 討論

3.1 揚麥系列品種品質遺傳基礎

揚麥4號、揚麥10號、揚麥16、揚麥17、揚麥158和揚麥23為中強筋小麥：硬度高，沉淀值高，SRC和吸水率高，面團形成時間長，糊化溫度低，峰值黏度高。分子標記檢測表明，該類品種除揚麥4號外均攜有硬度突變基因；HMW-GS除揚麥4號為“Null，7+9，5+10”，其余品種為“1/Null，7+8/7+9，2+12”；LMW-GS為“Glu-A3c/d，Glu-B3g”；均不含1BL/1RS易位。眾多研究表明突變類型材料磨粉和面條饅頭加工品質優(yōu)異[18-19]，這也是揚麥158、揚麥16和揚麥23等突變類型品種出粉率高的主要原因。關于HMW-GS對品質的影響，Glu-Al位點上，l與2*優(yōu)于Null；Glu-B1位點上，7+8、17+18、13+16、14+15優(yōu)于7+9和6+8；Glu-D1位點上，5+10優(yōu)于2+12、4+12和3+12[20-22]，揚麥多數品種的亞基組成為“1/Null，7+8/7+9，2+12”。關于LMW-GS對品質的影響，Glu-A3b、c、d和Glu-B3b、d、g、i面筋質量好[23-26]。本研究除揚麥4號外幾個中強筋品種均無5+10亞基，這可能是由于LMW-GS和不同蛋白組分比例的品質改良效應完全彌補了2+12亞基對中強筋品質的弱化效應，硬度突變基因、LMW-GS類型Glu-A3c/d和Glu-B3g、不含1BL/1RS易位是揚麥系列中強筋類品種面團強度適中，面團彈性和延展性好的主要遺傳基礎。

圖2 揚麥系列品種的系譜圖

揚麥1號、揚麥2號、揚麥3號、揚麥5號、揚麥6號、揚麥9號、揚麥11、揚麥12、揚麥13、揚麥14、揚麥15、揚麥18、揚麥19、揚麥20、揚麥21、揚麥22、揚麥24和揚麥25多數為弱筋品質類型：硬度低，沉淀值低，SRC和吸水率低。這類品種中，揚麥11、揚麥24和揚麥25硬度僅為27.19，但SDS沉淀值、溶劑保持力、吸水率和面筋指數等指標顯著高于揚麥9號、揚麥13和揚麥20等弱筋小麥品種。這可能是由于揚麥24和揚麥25的親本之一是揚麥11，而揚麥11是揚麥158抗白粉病回交所得，保留了部分揚麥158優(yōu)異蛋白組分和比例。分子標記檢測表明，該類品種硬度基因均為野生型；HMW-GS 為“1/Null，7+8/7+9，2+12”；LMW-GS為“Glu-A3c/d，Glu-B3g”；均不含1BL/1RS易位。由此可見，軟質基因型、HMW-GS類型“Null，7+8/7+9，2+12”是揚麥系列弱筋品種的主要遺傳基礎。今后需對醇溶蛋白亞基和蛋白組分含量比例進行分析，進一步完善揚麥品種品質形成的遺傳解析。

本研究表明揚麥6號之后的揚麥系列品種峰值黏度都較高，與劉建軍等[7]研究結果一致。郭靜[27]研究表明揚麥15和揚麥16FrⅠ型長B鏈淀粉含量高，FrⅠ型長B鏈淀粉含量與峰值黏度呈顯著或極顯著相關性；薛香等[28]研究表明揚麥16 α-淀粉酶活性低，面粉中的α-淀粉酶活性影響淀粉的糊化特性。由此推測，長B鏈淀粉含量高和α-淀粉酶活性低可能是揚麥系列品種尤其是揚麥16和揚麥158為代表的中筋類小麥品種淀粉糊化特性優(yōu)異的原因。

3.2 小麥品質育種選擇指標

小麥品質受基因型、環(huán)境以及二者互作效應的共同影響，但對于多數品質性狀，基因型和環(huán)境效應的相對大小還取決于研究所用試驗材料和環(huán)境變異幅度[29]。本研究表明，硬度、面筋指數、水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC、吸水率、形成時間和弱化度基因型效應大于環(huán)境效應。多數研究表明，硬度、溶劑保持力（SRC）以及反映蛋白質質量的性狀主要受基因型影響，蛋白質含量受環(huán)境效應影響更大[30-33]。林作楫等[34]研究報道現有小麥品質評價標準中濕面筋含量和粉質儀穩(wěn)定時間還不夠全面。本研究結果表明利用粗蛋白含量、濕面筋含量和穩(wěn)定時間不能對揚麥品種的品質類型進行合理分類，利用硬度、面筋指數、水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC、吸水率、形成時間等可以把揚麥品種分成2種類型，依據硬度對分類與利用硬度、沉淀值、吸水率、水SRC、碳酸鈉SRC和蔗糖SRC進行分類結果一致，且硬度與沉淀值、吸水率、水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC的相關系數分別為0.68、0.84、0.88、0.82、0.55，達極顯著水平。因此，育種中可以采用硬度指標進行初步選擇，快速高效。何中虎曾提議修改中國強筋小麥和弱筋小麥的概念和分類方法，采用與國際接軌的硬麥和軟麥概念（私人通信），本研究亦認為用硬度對小麥分類可行，更加方便小麥商品糧收購。

優(yōu)質中強筋小麥選育需加強硬度基因篩選，選擇硬度高、沉淀值高、SRC和吸水率高、面團形成時間長的材料；同時注重淀粉品質的改良，結合高峰值黏度和低糊化溫度特征，提高面條和饅頭品質。優(yōu)質弱筋需加強硬度基因篩選，選擇硬度低、吸水率低、沉淀值低、SRC低、餅干和糕點品質優(yōu)的材料。

3.3 小麥品質改良的中心親本

根據揚麥不同品質類型品種的系譜分析，中強筋品種的親本都有中強筋類型，弱筋品種都有弱筋親本。揚麥4號、揚麥10號、揚麥16、揚麥17、揚麥158和揚麥23為中強筋小麥，以揚麥158為親本育成揚麥10號、揚麥16和揚麥17，以揚麥16為親本培育出優(yōu)質強筋小麥揚麥23；江蘇丘陵地區(qū)農科所以揚麥158抗白粉病回交系99G56為親本育成強筋小麥鎮(zhèn)麥9號、鎮(zhèn)麥10號和鎮(zhèn)麥12號，江蘇里下河地區(qū)農業(yè)科學研究所又以鎮(zhèn)麥9號為親本育成強筋小麥揚麥29。這與李愛國等[35]、李國楓等[36]研究報道優(yōu)質強筋小麥育種至少有1個優(yōu)質親本一致。揚麥13、揚麥15、揚麥18、揚麥19、揚麥20、揚麥21、揚麥22、揚麥24和揚麥25為弱筋小麥，親本中均有弱筋種質或品種，最原始弱筋親本為揚鑒三、寧麥9號和豫麥18，它們的在上述弱筋品種中得到穩(wěn)定遺傳。因此，強筋小麥和弱筋小麥育種中必須利用相應類型的優(yōu)質親本，更應重視骨干親本的利用。

4 結論

揚麥系列品種多數為弱筋小麥，部分品種如揚麥158、揚麥16和揚麥23等為中強筋小麥，淀粉品質優(yōu)良。硬度可以作為品質育種高效實用選擇指標，弱筋小麥和中強筋小麥品質育種中必須利用相應品質類型的親本。

[1] 何中虎, 林作楫, 王龍俊, 肖志敏, 萬富世, 莊巧生. 中國小麥品質區(qū)劃的研究. 中國農業(yè)科學, 2002, 35(4): 359-364.

HE Z H, LIN Z J, WANG L J, XIAO Z M, WAN F S, ZHUANG Q S. Classification on Chinese wheat regions based on quality., 2002, 35(4): 359-364. (in Chinese)

[2] 王龍俊, 陳榮振, 朱新開, 楊力, 姜東, 陳維新, 李旭. 江蘇省小麥品質區(qū)劃研究初報. 江蘇農業(yè)科學, 2002(2): 15-18.

WANG L J, CHEN R Z, ZHU X K, YANG L, JIANG D, CHEN W X, LI X. Classification on wheat regions based on quality in Jiangsu Province., 2002(2): 15-18. (in Chinese)

[3] 程順和, 郭文善, 王龍俊. 中國南方小麥. 南京: 江蘇科學技術出版社, 2012.

Cheng S H, Guo W S, Wang L J.. Nanjing: Jiangsu Science and Technology Press, 2012. (in Chinese)

[4] SLADE L, LEVINE H.. New York: The Science of Cookie and Cracker Press, 1994.

[5] GUTTIERI M J, BOWEN D, GANNON D, O’BRIEN K, SOUZA E. Solvent retention capacities of irrigated soft white spring wheat flours., 2001, 41(4): 1054-1061.

[6] 張岐軍, 張艷, 何中虎, Pena R J.軟質小麥品質性狀與酥性餅干品質參數的關系研究. 作物學報, 2005, 31(9): 1125-1131.

ZHANG Q J, ZHANG Y, He Z H, Pena R J. Relationship between soft wheat quality traits and cookie quality parameters., 2005, 31(9): 1125-1131. (in Chinese)

[7] 張曉, 張勇, 高德榮, 別同德, 張伯橋. 中國弱筋小麥育種進展及生產現狀. 麥類作物學報, 2012, 32(1): 184-189.

Zhang X, Zhang Y, Gao D R, Bie T D, Zhang B Q. The development of weak-gluten wheat breeding and present situation of its production., 2012, 32(1): 184-189. (in Chinese)

[8] 劉銳, 魏益民, 張波. 小麥蛋白質與面條品質關系的研究進展. 麥類作物學報, 2011, 31(6): 1183-1187.

Liu R, Wei Y M, Zhang B. Review on relationship between wheat protein and noodle quality., 2011, 31(6): 1183-1187. (in Chinese)

[9] 劉銳, 魏益民, 邢亞楠, 張波, 張影全. 小麥淀粉與面條質量關系的研究進展. 麥類作物學報, 2013, 33(5): 1058-1063.

Liu R, Wei Y M, XING Y N, ZHANG B, ZHANG Y Q. Review on the relationship between starch and noodle quality in wheat., 2013, 33(5): 1058-1063. (in Chinese)

[10] 劉愛華, 何中虎, 王光瑞, 王德森, 張艷, 周桂英. 小麥品質與饅頭品質關系的研究. 中國糧油學報, 2000,15(2): 10-13.

Liu A H, He Z H, Wang G R, WANG D S, ZHANG Y, ZHOU G Y. Relationship between wheat quality and steamed bread quality., 2000, 15(2): 10-13. (in Chinese)

[11] 劉建軍, 何中虎, 楊金, 徐兆華, 劉愛峰, 趙振東. 小麥品種淀粉特性變異及其與面條品質關系的研究. 中國農業(yè)科學, 2003, 36(1): 7-12.

LIU J J, HE Z H, YANG J, XU Z H, LIU A F, ZHAO Z D. Variation of starch properties in wheat cultivars and their relationship with dry white Chinese noodle quality., 2003, 36(1): 7-12. (in Chinese)

[12] 高德榮, 郭文善, 程順和, 封超年, 朱新開, 彭永欣. 揚麥系列品種的淀粉糊化特性及Wx蛋白缺失分析. 麥類作物學報, 2007, 27(1): 55-58.

GAO D R, GUO W S, CHENG S H, FENG C N, ZHU X K, PENG Y X. Paste property and Wx protein deficiency analysis of Yangmai wheat varieties., 2007, 27(1): 55-58. (in Chinese)

[13] 張曉, 張伯橋, 江偉, 呂國鋒, 張曉祥, 李曼, 高德榮. 揚麥系列品種品質性狀相關基因的分子檢測. 中國農業(yè)科學, 2015, 48(19): 3779-3793.

ZHANG X, ZHANG B Q, JIANG W, LV G F, ZHANG X X, LI M, GAO D R. Molecular detection for quality traits-related genes in Yangmai series wheat cultivars., 2015, 48(19): 3779-3793. (in Chinese)

[14] 張曉, 李曼, 江偉, 張勇, 張伯橋, 別同德, 高德榮. 小麥品種揚麥16品質及其穩(wěn)定性分析. 江蘇農業(yè)科學, 2016, 44(12): 138-141.

ZHANG X, LI M, JIANG W, ZHANG Y, ZHANG B Q, BIE T D, GAO D R. Wheat quality and its stability analysis of Yangmai 16., 2016, 44(12): 138-141. (in Chinese)

[15] 孫輝, 歐陽姝虹, 段曉亮. 中國小麥品質的現狀與挑戰(zhàn). 糧油食品科技, 2017, 25(2): 1-3.

SUN H, OUYANG S H, DUAN X L. Wheat quality in China-status and challenge., 2017, 25(2): 1-3. (in Chinese)

[16] 胡學旭, 王步軍. 我國小麥品質提升對策研究. 農產品質量與安全, 2017(4): 36-39.

HU X X, WANG B J. Strategies for improving wheat quality in China., 2017(4): 36-39. (in Chinese)

[17] 張曉, 李曼, 江偉, 朱冬梅, 高德榮. 小麥三個品質性狀微量檢測方法的應用與評價. 麥類作物學報, 2014, 34(12): 1651-1655.

ZHANG X, LI M, JIANG W, ZHU D M, GAO D R. Application and evaluation of three micro detection methods for process quality in wheat breeding., 2014, 34(12): 1651-1655. (in Chinese)

[18] 陳鋒. 中國和CIMMYT普通小麥基因分子基因研究及其對加工品質的影響[D]. 北京: 中國農業(yè)科學院, 2006.

CHEN F. Research of molecular genetics ofand its effects on processing quality in Chinese and CIMMYT wheat[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2006. (in Chinese)

[19] 何中虎, 晏月明, 莊巧生, 張艷, 夏先春, 張勇, 王德森, 夏蘭芹, 胡英考, 蔡民華, 陳新民, 閻俊, 周陽. 中國小麥品種品質評價體系建立與分子改良技術研究. 中國農業(yè)科學, 2006, 39(6): 1091-1101.

HE Z H, YAN Y M, ZHUANG Q S, ZHANG Y, XIA X C, ZHANG Y, WANG D S, XIA L Q, HU Y K, CAI M H, CHEN X M, YAN J, ZHOU Y. Establishment of quality evaluation system and utilization of molecular methods for the improvement of Chinese wheat quality., 2006, 39(6): 1091-1101. (in Chinese)

[20] Weegels P L, Hamer R J, Schofield J D. Functional properties of wheat glutenin., 1996, 23: 1-17.

[21] MacRitchie F, Lafiandra D. Use of near-isogenic wheat lines to determine protein composition-functionality relationships., 2001, 78: 501-506.

[22] 謝科軍, 朱保磊, 孫家柱, 劉冬成, 陳樹林, 任妍, 程西永, 薛輝, 常向楠, 詹克慧. 黃淮南片小麥高分子量谷蛋白亞基組成及其與品質的關系. 麥類作物學報, 2016, 36(5): 595-602.

XIE K J, ZHU B L, SUN J Z, LIU D C, CHEN S L, REN Y, CHENG X Y, XUE H, CHANG X N, ZHAN K H. Composition of high molecular weight glutenin subunits of wheat varieties (Lines) in Huanghuai Southern Region and their relationship with quality., 2016, 36(5): 595-602. (in Chinese)

[23] Jin H, Zhang Y, Li G, Mu P, Fan Z, Xia X. Effects of allelic variation of HMW-GS and LMW-GS on mixograph properties and Chinese noodle and steamed bread qualities in a set of Aroona near-isogenic wheat lines., 2013, 57: 146-152.

[24] He Z H, Liu L, Xia X C, LIU J J, PENA R J. Composition of HMW and LMW glutenin subunits and their effects on dough properties, pan bread, and noodle quality of Chinese bread wheat., 2005, 82: 345-350.

[25] LIU L, HE Z H, YAN J, ZHANG Y, XIA X C, PENA R J. Allelic variation at the Glu-1 and Glu-3 loci, presence of 1B.1R translocation, and their effects on processing quality in cultivars and advanced lines from autumn-sown wheat regions in china., 2005, 142: 197-204.

[26] 劉麗, 閻俊, 張艷, 何中虎, Pena R J, 張立平. 冬播麥區(qū)Glu-1和Glu-3位點變異及1B/1R易位與小麥加工品質性狀的關系. 中國農業(yè)科學, 2005, 38(10): 1944-1950.

LIU L, YAN J, ZHANG Y, HE Z H, Pena R J, ZHANG L P. Allelic variation at theandloci and presence of 1B/1R translocation, and their effects on processing quality in cultivars and advanced lines from autumn-sown wheat regions in china., 2005, 38(10): 1944-1950. (in Chinese)

[27] 郭靜. 品種、氮肥和溫度對小麥籽粒淀粉結構及理化特性的影響[D]. 揚州: 揚州大學, 2010.

GUO J. Effects of genotype, nitrogen and temperature on grain starch structure and physicochemical parameters in wheat[D]. Yangzhou: Yangzhou University, 2010. (in Chinese)

[28] 薛香, 郜慶爐, 楊忠強. 小麥籽粒降落數值的配合力及遺傳分析. 江蘇農業(yè)學報, 2010, 26(5): 910-913.

XUE X, GAO Q L, YANG Z Q. Inheritance and combining ability of grain falling number in winter wheat., 2010, 26(5): 910-913. (in Chinese)

[29] DENCIC S, MLADENOV N, KOBILJSKI B. Effects of genotype and environment on breadmaking quality in wheat., 2011, 5(1): 71-82.

[30] 吳豪, 黃園園, 汪輝, 周玉, 沈家成, 張璨, 丁錦鋒, 鄒娟, 馬尚宇, 郭文善, 鄭文寅, 姚大年. 長江中下游地區(qū)小麥品種籽粒和面條品質分析. 中國農業(yè)科學, 2019, 52(13): 2193-2207.

WU H, HUANG Y Y, WANG H, ZHOU Y, SHEN J C, ZHANG C, DING J F, ZOU J, MA S Y, GUO W S, ZHENG W Y, YAO D N. Comprehensive analysis on grain and processing quality of several wheat varieties in the Middle and Lower Reaches of Yangtze River., 2019, 52(13): 2193-2207. (in Chinese)

[31] 高德榮, 宋歸華, 張曉, 張伯橋, 李曼, 江偉, 吳素蘭. 弱筋小麥揚麥13品質對氮肥響應的穩(wěn)定性分析. 中國農業(yè)科學, 2017, 50(21): 4100-4106.

GAO D R, SONG G H, ZHANG X, ZHANG B Q, LI M, JIANG W, WU S L. Quality consistency of soft wheat Yangmai 13 under different.,2017, 50(21): 4100-4106. (in Chinese)

[32] KONG L A, SI J S, ZHANG B, FENG B, LI S D, WANG F H. Environmental modification of wheat grain protein accumulation and associated processing quality: a case study of China., 2013, 7(2): 173-181.

[33] 李朝蘇, 吳曉麗, 湯永祿, 楊武云, 吳元奇, 吳春, 馬孝玲, 李式昭. 四川近十年小麥主栽品種的品質狀況. 作物學報, 2016, 42(6): 803-812.

LI Z S, WU X L, TANG Y L, YANG W Y, WU Y Q, WU C, MA X L, LI S Z. Quality of major wheat cultivars grown in Sichuan Province in recent decade., 2016, 42(6): 803-812. (in Chinese)

[34] 林作楫, 雷振生, 楊攀, 王美芳. 中國小麥品質育種進展與問題. 河南農業(yè)科學, 2007, 36(2): 5-8.

LIN Z J, LEI Z S, YANG P, WANG M F. Progress and problems of wheat quality breeding in China., 2007, 36(2): 5-8. (in Chinese)

[35] 李愛國, 宋曉霞, 張文斐. 豐德存麥5號對優(yōu)質強筋小麥品種選育的啟示. 中國種業(yè), 2018(3): 65-67.

LI A G, SONG X X, ZHANG W F. Breeding of a new wheat variety Fengdecun 5 with super quality and strong gluten., 2018(3): 65-67. (in Chinese)

[36] 李國楓, 張慶江, 李廣新, 李萍, 田軍珍, 姚振剛, 劉雙梅, 牛慶坤. 高產優(yōu)質超強筋小麥新品種藁優(yōu)9415的選育與應用. 種子, 2005, 24(3): 70-72.

LI G F, ZHANG Q J, LI G X, LI P, TIAN J Z, YAO Z G, LIU S M, NIU Q K. Breeding and application of a new wheat variety Gaoyou 9415 with high yield and super strong gluten., 2005, 24(3): 70-72. (in Chinese)

Analysis of Quality Traits and Breeding Inspiration in Yangmai Series Wheat Varieties

ZHANG Xiao1, LI Man1, LIU DaTong1, JIANG Wei1, ZHANG Yong1, GAO DeRong1,2

(1Lixiahe Institute of Agricultural Sciences of Jiangsu /Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Improvement for Low＆Middle Yangtze Valley, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Yangzhou 225007, Jiangsu;2Jiangsu Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu)

【】The objectives of this study were to evaluate the quality traits of Yangmai series wheat varieties and carry out quality classification , thus providing guidance for planting appropriate wheat varieties in the suitable areas and selecting proper parents for wheat quality breeding. Moreover, based on the analyses between the performances of quality traits and pedigree of different types of varieties, a simple and practical quality selection index and principle of parent selection were proposed. 【】A total of twenty-four Yangmai wheat varieties were planted in randomized complete blocks with two replications at the research station of Lixiahe Institute of Agricultural Sciences of Jiangsu during the 2016 and 2017 cropping seasons. Quality parameters, such as kernel hardness, grain protein content, wet gluten content, SDS sedimentation value, solvent retention capacity (SRC), farinograph parameters and rapid visco analyzer parameters were investigated after harvesting. 【】The hardness of tested wheat varieties were ranged from 13.48 to 62.12, those can be divided into soft wheat (lower than 32) and hard wheat (higher than 54); In addition, the values of sedimentation value, protein content, wet gluten content, gluten index, water SRC, sodium carbonate SRC, sucrose SRC, absorption, development time, stability time, peak viscosity and pasting temperature were 6.33-13.75 mL, 12.60%-14.61%, 29.74%-38.13%, 38.86%-82.83%, 54.69%-78.56%, 71.40%-107.73%, 95.66%-127.27%, 54.77%-67.40%, 1.23-8.83 min, 2.20-13.17 min, 3 000 cP up and down, and 61.57-64.75℃, respectively. We found that Yangmai4, Yangmai10, Yangmai158, Yangmai16, Yangmai17 and Yangmai23 showed significantly higher hardness, water SRC, sodium carbonate SRC, sucrose SRC and water absorption than other varieties based on the analysis. However, we did not find the significant different of protein content and wet gluten content between different varieties. Development time and stability time of Yangmai 2 was the longest, wherea no significant differences were observed among most varieties. The cluster analysis indicated that 24 varieties could be categorized into two major groups, which was in consistence with the results from pedigree analysis. 【】Most of Yangmai series wheat varieties could be classified as weak gluten wheat with low hardness, gluten index, water SRC, sodium carbonate SRC, sucrose SRC and water absorption. However, Yangmai4, Yangmai10, Yangmai158, Yangmai16, Yangmai17, and Yangmai23 were mid-strong gluten wheat with relatively high hardness, gluten index, water SRC, sodium carbonate SRC, sucrose SRC and water absorption. Yangmai series wheat varieties generally showed high peak viscosity and low pasting temperature. Hardness can be used as an efficient and practical selection index for quality breeding. We recommend that wheat breeders have to use at least one corresponding quality cultivar/line as one of parent for making cross if you are going to develop good quality wheat variety.

common wheat; breeding; quality traits; cluster; pedigree

10.3864/j.issn.0578-1752.2020.07.002

2019-08-22；

2019-11-01

國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0100502）、江蘇省基礎研究計劃（BK20160448）、江蘇省現代農業(yè)重點研發(fā)計劃（BE2018350）

張曉，Tel：15861319710；E-mail：zx@wheat.org.cn。通信作者高德榮，Tel：13852707343；E-mail：gdr@wheat.org.cn

（責任編輯 李莉）