張羽豐 謝付振 牛聰聰 王萍
(周口現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院,河南周口 477150)
黃淮麥區(qū)是我國小麥主產(chǎn)區(qū),小麥種植面積、產(chǎn)量在各麥區(qū)中均居第1 位,占全國50%以上,在保障國家糧食安全方面具有舉足輕重的地位[1-2]。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《中國小麥品質(zhì)區(qū)劃方案(試行)》中,黃淮麥區(qū)北片被劃為強(qiáng)筋、中筋小麥產(chǎn)區(qū);南片被劃為以優(yōu)質(zhì)中筋小麥生產(chǎn)為主,并根據(jù)具體生態(tài)條件兼顧強(qiáng)、弱筋小麥發(fā)展的小麥產(chǎn)區(qū)。由于我國人口眾多,耕地少,長期以來,小麥生產(chǎn)普遍重視產(chǎn)量、抗性和適應(yīng)性,對(duì)品質(zhì)的重視程度偏低,以至于在產(chǎn)量潛力成倍提高的同時(shí),品質(zhì)性狀提高有限[3]。為改善這一現(xiàn)狀,本文選取2012-2022 年度通過國家黃淮麥區(qū)審定的252 個(gè)小麥品種為樣本,調(diào)查黃淮麥區(qū)小麥育種現(xiàn)狀并對(duì)其品質(zhì)性狀進(jìn)行分析,以此對(duì)當(dāng)前育成品種的品質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行更深層次的了解,為今后小麥品質(zhì)育種提供技術(shù)參考及目標(biāo)定位。
2012-2022 年度黃淮麥區(qū)通過國家審定的品種共252 個(gè),品種的品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)來源于《2012-2022年國家黃淮冬麥區(qū)水地品種試驗(yàn)總結(jié)》發(fā)布的數(shù)據(jù),分析的品質(zhì)性狀包括容重、粗蛋白(干基)、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時(shí)間、最大抗延阻力和拉伸面積。利用Origin、Excel 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
參照GB/T 17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》(表1),對(duì)黃淮麥區(qū)252 個(gè)小麥品種以粗蛋白(干基)、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時(shí)間進(jìn)行如下分類。粗蛋白(干基)≥14.0%、濕面筋含量≥30%、吸水量≥60mL/100g、穩(wěn)定時(shí)間≥8.0min 為強(qiáng)筋小麥;粗蛋白(干基)≥13.0%、濕面筋含量≥28%、吸水量≥58mL/100g、穩(wěn)定時(shí)間≥6.0min 為中強(qiáng)筋小麥;粗蛋白(干基)≥12.5%、濕面筋含量≥26%、吸水量≥56mL/100g、穩(wěn)定時(shí)間≥3.0min 為中筋小麥;若粗蛋白(干基)<12.5%、濕面筋含量<26%、吸水量<56mL/100g、穩(wěn)定時(shí)間<3.0min 則為弱筋小麥。
表1 GB/T 17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》中的小麥品種品質(zhì)指標(biāo)
2.1 黃淮麥區(qū)小麥審定品種的整體情況分析從2012-2022 年度黃淮麥區(qū)新育成小麥品種試驗(yàn)組別及單位類型分析(表2),黃淮麥區(qū)新育成的252 個(gè)小麥品種中,黃淮南片的有176 個(gè),占比69.84%;黃淮北片的有37 個(gè),占14.68%。育種單位的類型有科研院所、種子公司、高校和個(gè)人,育成品種分別占43.25%、45.63%、10.32%、0.79%。按冬春性進(jìn)行分類,偏冬性、偏春性、冬性、半冬性品種分別有3 個(gè)、29 個(gè)、3 個(gè)、217 個(gè),分別占 比1.19%、11.51%、1.19%、86.11%。
表2 品種審定麥區(qū)組別和育種單位類型及數(shù)量
從黃淮麥區(qū)審定的小麥品種地域分布可知(表3),安徽審定品種23 個(gè),占比9.13%;河北審定品種22 個(gè),占比8.73%;河南審定品種117 個(gè),占比46.43%;江蘇審定品種21 個(gè),占比8.33%;山東審定品種29 個(gè),占比11.51%;陜西審定品種13 個(gè),占比5.16%;山西審定品種8 個(gè),占比3.17%;北京審定品種19 個(gè),占比7.54%。
表3 參試品種育種地域分布
2.2 黃淮麥區(qū)小麥審定品種的品質(zhì)性狀分析
2.2.1 容重容重取決于籽粒本身的密度和籽粒的隨機(jī)體積,是籽粒形狀、整齊度、胚乳質(zhì)地、含水量等的綜合反映。容重與出粉率呈直接而顯著的正相關(guān),容重愈大出粉率也愈高。容重是小麥等級(jí)分類的一個(gè)重要指標(biāo)[4-5],由表4 可以看出,252 個(gè)小麥品種平均容重805.0g/L,最大值為842.0g/L,最小值為766.0g/L。表明2012-2022 年度黃淮麥區(qū)審定小麥品種的容重較高,且變化范圍較?。ㄗ儺愊禂?shù)為1.64%),性狀穩(wěn)定。
2.2.2 粗蛋白(干基)據(jù)GB/T 17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》規(guī)定,強(qiáng)筋小麥粗蛋白(干基)≥14.0%,中強(qiáng)筋≥13.0%,中筋≥12.5%,弱筋<12.5%。由表4可以看出,2012-2022 年度黃淮麥區(qū)審定小麥品種的粗蛋白(干基)最大值為16.55%,最小值為12.70%,平均值為14.34%,其中平均值和最小值分別達(dá)到強(qiáng)筋和中筋標(biāo)準(zhǔn)。252 個(gè)品種中有250 個(gè)小麥品種的粗蛋白(干基)達(dá)到中強(qiáng)筋及以上標(biāo)準(zhǔn),2 個(gè)品種達(dá)中筋標(biāo)準(zhǔn),弱筋品種數(shù)量為0。變異系數(shù)為4.97%,說明目前黃淮麥區(qū)小麥粗蛋白(干基)差異較小。
2.2.3 濕面筋含量小麥中濕面筋含量是面粉分等的重要指標(biāo)之一,與粗蛋白(干基)呈正相關(guān),受環(huán)境(氣候、栽培、施肥等)條件影響較大[6-7]。由表4 可以看出,252 個(gè)小麥品種的平均濕面筋含量為31.81%,其中最大值38.30%,最小值25.95%。表明2012-2022 年度黃淮麥區(qū)審定小麥品種的濕面筋含量較高,大部分在中筋(≥26%)以上,200 個(gè)品種達(dá)到了強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)(≥30%),1 個(gè)品種符合濕面筋含量<26%的弱筋標(biāo)準(zhǔn)。
2.2.4 吸水量根據(jù)GB/T 17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》規(guī)定,強(qiáng)筋小麥的吸水量≥60mL/100g、中強(qiáng)筋吸水量≥58mL/100g、中筋吸水量≥56mL/100g、弱筋吸水量<56mL/100g[8]。分析表3 可知,2012-2022 年度黃淮麥區(qū)審定的252個(gè)小麥品種中吸水量的最大值為63.90mL/100g,最小值為50.80mL/100g,平均值57.92mL/100g。表明252 個(gè)品種平均吸水量為中筋小麥水平,品種間差異較小(變異系數(shù)為4.24%),需要繼續(xù)加強(qiáng)和提高。
2.2.5 穩(wěn)定時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間是反映面筋數(shù)量和質(zhì)量的綜合指標(biāo),該指標(biāo)受環(huán)境條件影響較大,是反映小麥品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。對(duì)于面包專用小麥來說,并不是穩(wěn)定時(shí)間越長越好,穩(wěn)定時(shí)間過長會(huì)影響面包體積和面包芯的紋理結(jié)構(gòu)[9-10]。由表4 可知,在252 個(gè)審定小麥品種中,穩(wěn)定時(shí)間最大值為23.35min,最小值為0.50min,平均穩(wěn)定時(shí)間為5.81min??梢钥闯觯骄€(wěn)定時(shí)間符合中筋小麥的審定指標(biāo),審定品種穩(wěn)定時(shí)間變異系數(shù)最大(71.61%),品種間差異較大,還有較大的提升空間。
2.2.6 最大拉伸阻力最大拉伸阻力是評(píng)價(jià)面筋質(zhì)量和面筋強(qiáng)度的重要指標(biāo),遺傳力較高,受外界環(huán)境條件影響較小,是與食品加工較為密切的關(guān)鍵因素之一。分析表4 可知,在2012-2022 年度黃淮麥區(qū)審定的252 個(gè)小麥品種中,最大拉伸阻力變幅為80.0~754.0E.U.,平均值為316.8E.U.。根據(jù)GB/T 17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》規(guī)定,最大拉伸阻力的平均值達(dá)中強(qiáng)筋水平,變異系數(shù)較大(52.78%),品種間差異較大。提高最大拉伸阻力應(yīng)作為以后選育優(yōu)質(zhì)小麥品種的重要指標(biāo)之一。
2.2.7 拉伸面積由表4 分析可知,252 個(gè)品種中拉伸面積最大值為171.0cm2,最小值為14.5cm2,平均拉伸面積為66.8cm2。拉伸面積變異系數(shù)為50.16%,品種間差異較大,遺傳改良的潛力大。
表4 2012-2022 年度參試品種性狀描述統(tǒng)計(jì)
3.1 黃淮麥區(qū)育種現(xiàn)狀與品質(zhì)性狀綜合分析2012-2022 年度黃淮麥區(qū)國審品種252 個(gè),其中黃淮南片176 個(gè),是黃淮麥區(qū)審定品種的主要來源。近10 年來,黃淮麥區(qū)審定品種主要集中在河南、安徽、山東、河北、江蘇等,在這些育種單位中,企業(yè)育種成為黃淮麥區(qū)主要的力量,這與宋曉霞等[11]的研究結(jié)果一致。審定品種主要以半冬性小麥為主。根據(jù)GB/T 17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》規(guī)定,7 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)中,容重、粗蛋白(干基)和濕面筋含量這3 個(gè)指標(biāo)數(shù)值較高,其他指標(biāo)數(shù)值偏低。2012-2022 年度強(qiáng)筋小麥審定數(shù)量有一定提高,但主要還是以中強(qiáng)筋和中筋小麥為主。
3.2 討論2012-2022 年度審定的小麥品種距離強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)差距主要在于吸水量和穩(wěn)定時(shí)間。育種家在配制雜交組合時(shí),親本要有一個(gè)加工品質(zhì)優(yōu)的材料?,F(xiàn)有的強(qiáng)筋基因主要來源于鄭麥、新麥等系列品種,遺傳背景較為狹窄。應(yīng)加大引進(jìn)利用優(yōu)質(zhì)資源,加大種質(zhì)資源創(chuàng)新,擴(kuò)寬遺傳背景。利用國內(nèi)外的優(yōu)質(zhì)資源,積極發(fā)掘、探索新的近緣野生優(yōu)質(zhì)資源,豐富遺傳基礎(chǔ),充實(shí)小麥種質(zhì)庫。