劉偉 李林志 劉維正 鄒宗峰 王新語 劉潔

摘要 為響應(yīng)國家高質(zhì)量發(fā)展要求，提升膠東地區(qū)小麥及其小麥產(chǎn)品的品質(zhì)，以膠東地區(qū)為選種主要區(qū)域選育的品種和適于膠東地區(qū)種植的主要栽培品種的42份小麥品種為研究材料，對品種審定公告涉及品質(zhì)方面的籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋、沉淀值、吸水率、穩(wěn)定時間、面粉白度、容重7個方面進行分析。結(jié)果表明，膠東小麥以中強筋和中筋小麥為主，多數(shù)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉降值符合強筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，但穩(wěn)定時間不足，制約了小麥品種品質(zhì)級別跨越，后期膠東小麥需通過改良穩(wěn)定時間以尋求品質(zhì)突破。

關(guān)鍵詞 小麥；品質(zhì)；選育；膠東地區(qū)

中圖分類號 S 512.1? 文獻標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）12-0030-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.006

Analysis of Wheat Quality in Jiaodong Region

LIU? Wei，LI? Lin-zhi，LIU Wei-zheng? et? al

（1.Yantai? Academy? of? Agricultural? Sciences， Yantai， Shandong 265000; 2.Yantai? Agricultural Technology Extension Center， Yantai， Shandong 264001）

Abstract In order to meet the national requirements of high-quality development and improve the quality of wheat and wheat products in Jiaodong Region， 42 wheat varieties suitable for cultivation in Jiaodong region and varieties selected from the main regions were used as research materials. Analysis was carried out on seven aspects of grain protein content， wet gluten， precipitation value， water absorption， stability time， flour whiteness and bulk density related to quality of variety certification announcement. Results showed that Jiaodong wheat was mainly medium-strong gluten and medium-strong gluten， and most of the wheat grain protein content， wet gluten content and sedimentation value meet the standards of high-gluten wheat， but the lack of stability time restricts the jump of wheat variety quality grade. The quality breakthrough of Jiaodong wheat should be sought through improving the stabilization time.

Key words Wheat;Quality;Breeding;Jiaodong region

基金項目 山東省重點研發(fā)計劃（軟科學(xué)）項目“基于高質(zhì)量發(fā)展條件下膠東地區(qū)小麥品質(zhì)現(xiàn)狀分析及品質(zhì)提升路徑探索”（2021RKY06100）；煙臺市科技創(chuàng)新發(fā)展計劃項目“小麥分子育種技術(shù)體系構(gòu)建及其應(yīng)用研究”（2020XCZX092）；國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系煙臺綜合試驗站項目（CARS-3-2-23）。

作者簡介 劉偉（1986—），女，山東煙臺人，農(nóng)藝師，碩士，從事作物遺傳育種及栽培生理研究。

*通信作者，農(nóng)藝師，碩士，從事作物育種相關(guān)研究。

收稿日期 2022-07-22

小麥?zhǔn)鞘澜绲谝淮罂诩Z作物，是人類生活所依賴的重要食物來源，全球35%～40%的人口以小麥為主要糧食。小麥作為重要的食品加工原料，各類型小麥品種品質(zhì)對專用面粉及其食品加工有重要影響，根據(jù)面包、面條、餅干等的加工技術(shù)參數(shù)要求不同，對優(yōu)質(zhì)小麥的品質(zhì)要求不同［1］。我國小麥粉主要以通用粉形式存在，與美、澳、法等國家專用粉占80%的現(xiàn)狀還存在巨大差距，目前我國專用麥消費總量不足15%［2］，面包加工業(yè)占小麥消費量的4%～5%［3］，餅干、糕點占小麥消費量5%～6%［4］，另外小麥品質(zhì)參差不齊，商品穩(wěn)定性和一致性差［5］，嚴(yán)重制約了食品加工業(yè)的發(fā)展。因此，及需提升小麥品質(zhì)，王紅日等［6］研究配置粉能顯著改良加工品質(zhì)，這對加工業(yè)是一種補償，但市場對優(yōu)質(zhì)品種的需求仍然居高不下。

膠東地區(qū)氣候條件適宜優(yōu)質(zhì)冬小麥品種選育，高校、院所、育種企業(yè)選育的品種具有較好的豐產(chǎn)性、較強的適應(yīng)性和較高的品質(zhì)，廣受市場歡迎。鑒于此，筆者通過分析膠東地區(qū)小麥品種的品質(zhì)現(xiàn)狀，以期挖掘優(yōu)質(zhì)的品種作為親本材料，進一步開展分子水平分析，對高產(chǎn)品種提供品質(zhì)改良的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料分為3類：一是2016—2020年膠東地區(qū)獲得山東省審定小麥品種11個；二是煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院2000年以來審定的小麥品種17個；三是2020年膠東地區(qū)主要種植小麥品種23個；除去類別間的重復(fù)品種，總計43個，詳見表1。

1.2 方法

通過種子管理官方平臺機構(gòu)分別收集供試品種的國審或省審審定公告，摘取品質(zhì)相關(guān)的籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋、沉淀值、吸水率、穩(wěn)定時間、面粉白度、容重7個方面數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和DPS軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膠東地區(qū)小麥品種品質(zhì)概況

根據(jù)品種審定公告公布的品質(zhì)情況，由表2可知，膠東地區(qū)種植的小麥品種以高蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量、較高沉淀值和吸水率、白度較高但穩(wěn)定時間較短的品種為主。膠東地區(qū)選育和種植的小麥品種籽粒蛋白質(zhì)含量平均為13.7%，變幅約為±3.0%，其中煙農(nóng)22的含量最高，為16.1%；濕面筋含量的均值為32.6%，變幅約為±8.0%，勝麥711的含量最大，為40.4%；沉淀值均值為31.6 mL，品種間差異度為30.1 mL，其中濟麥44的沉淀值最大，為51.5 mL；吸水率平均值為605 mL/kg，變幅約為60 mL/kg，其中勝麥711的吸水率值最高，為668 mL/kg；穩(wěn)定時間品種間差異較大，濟麥44的穩(wěn)定時間最長，為25.4 min。與均值比較得知，籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值、吸水率及容重5項指標(biāo)均有半數(shù)品種接近或超過均值，側(cè)面反映出品種間存在差異但差異度不大且不存在極端數(shù)值；就穩(wěn)定時間而言，約30%的品種超過均值，可知個別品種穩(wěn)定時間特別突出，有待進一步開展蛋白質(zhì)理化性狀分析。

2.2 膠東地區(qū)小麥品種品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)評價

圖1為膠東地區(qū)小麥的品質(zhì)情況，與國家標(biāo)準(zhǔn)進行比較，對照表3可知，膠東小麥品種50%以上的籽粒蛋白含量超過14%，符合強筋要求；約50%品種的濕面筋含量超過30.5%，符合強筋要求，全部品種的濕面筋含量大于24.0%，符合中筋要求；沉淀值主要集中在30～35 mL，符合中筋要求；穩(wěn)定時間多數(shù)品種為3～7 min，符合中筋要求，煙農(nóng)19、煙農(nóng)5158、濟麥44穩(wěn)定時間在10 min以上。由上可知，膠東地區(qū)小麥品種主要為中筋和中強筋品種，同時在蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值均達到強筋標(biāo)準(zhǔn)的情況下，穩(wěn)定時間是品質(zhì)分類的短板。

2.3 膠東地區(qū)小麥品種品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

由圖1可知，籽粒蛋白質(zhì)含量與濕面筋含量品種間的變化趨勢相近，而沉淀值和穩(wěn)定時間與蛋白質(zhì)含量的變化趨勢品種間差異較大，與籽粒蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量相關(guān)性較弱。

從1996年審定品種魯麥21至今，籽粒蛋白質(zhì)量和濕面筋含量均表現(xiàn)為下降趨勢，2018—2019審定品種的蛋白質(zhì)和濕面筋含量有所上升，但到2021年再次回落。沉淀值的年代關(guān)系不明顯，穩(wěn)定時間表現(xiàn)為2004—2014、2014—2018、2018—2021年階段性上升趨勢，但多數(shù)在7 min以內(nèi)變化。

3 討論

有學(xué)者研究參試品種得出，籽粒蛋白質(zhì)與濕面筋含量存在線性相關(guān)關(guān)系，膠東地區(qū)小麥品種的品質(zhì)特點與前人研究一致［8］。近40年間籽粒蛋白質(zhì)和濕面筋含量總體降低，可能與突出高產(chǎn)的育種方向有關(guān)，品種選育過程中高產(chǎn)相關(guān)性狀的大量引入，弱化了品質(zhì)性狀的選擇，從而導(dǎo)致攜帶優(yōu)秀品質(zhì)基因的育種材料流失。在品種改良過程中，我國品質(zhì)改良的工作重點仍是提高面筋強度，加強高分子量谷蛋白優(yōu)質(zhì)亞基和谷蛋白大聚體含量的選擇［9］，同時劉艷玲等［10］研究指出，優(yōu)質(zhì)亞基組合、合理的醇溶蛋白和麥谷蛋白比例以及較高的沉淀值是提高面筋質(zhì)量的前提，也是增強面團流變學(xué)特性和改善面包烘烤品質(zhì)的基礎(chǔ)。

前人研究指出，品質(zhì)受施肥、環(huán)境和基因型調(diào)控作用［11］，小麥生產(chǎn)中拔節(jié)期和孕穗期 2次追肥對提高蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉降值以及面團穩(wěn)定時間等具有明顯的正效應(yīng)［12］，而施磷量有一定適宜范圍，過高或過低都會產(chǎn)生負效應(yīng)［13］。在小麥種植區(qū)劃分類中，膠東適于選育優(yōu)質(zhì)強勁、中強筋小麥品種，該研究分析已知品種審定公告混種測品質(zhì)削弱了環(huán)境因素，從而排除環(huán)境的影響，可知未來膠東小麥品質(zhì)育種要引入增強穩(wěn)定時間的種質(zhì)資源，可通過改變蛋白質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)改良后代材料。煙農(nóng)19、煙農(nóng)5158穩(wěn)定時間10 min以上，濟麥44穩(wěn)定時間20 min以上，借鑒石玉等［14］研究蛋白質(zhì)組分與加工品質(zhì)關(guān)系的實踐經(jīng)驗，可以進一步對其開展分子水平研究蛋白質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定時長的關(guān)系，為品質(zhì)改良提供育種材料和理論支撐。

前人研究山東省審小麥認(rèn)為品質(zhì)改良的重點是提高沉降值和穩(wěn)定時間［15］，該研究以膠東小麥為主在擴大了研究范圍后得出結(jié)果與其一致。在評價面粉的眾多指標(biāo)中，穩(wěn)定時間作為面包粉、饅頭粉、糕點和餅干粉、面條等專用小麥粉的重要品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與加工品質(zhì)息息相關(guān)［16-17］，穩(wěn)定時間越長，面包的評分越高［18］，而這主要是受小麥蛋白質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)的影響。普通小麥?zhǔn)?倍體，通常在SDS-PAGE電泳圖譜上應(yīng)該有６條HMW-GS帶，但由于部分基因處于沉默或不表達狀態(tài)，所以一般可以得到3～5條帶。由于每個位點內(nèi)存在的等位基因差異會導(dǎo)致HMW-GS種類和含量上的差異［19］，因此影響小麥和小麥粉的品質(zhì)。膠東地區(qū)小麥品種的蛋白質(zhì)和濕面筋含量雙高的前提下穩(wěn)定時間不高，反映出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有待進一步優(yōu)化。前人研究指出，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)主要受基因型調(diào)控，鄒易等［20］指出籽粒蛋白質(zhì)含有的優(yōu)質(zhì)亞基、亞基對和亞基組合與穩(wěn)定時間相關(guān)性越顯著，且相對含量越高，則小麥粉穩(wěn)定時間越長。在小麥品質(zhì)改良過程加強優(yōu)質(zhì)品種資源的引入使亞基、亞基對和亞基組合趨向均為優(yōu)質(zhì)，從而提升穩(wěn)定時間，以改良現(xiàn)有高產(chǎn)品種的加工品質(zhì)。

4 結(jié)論

膠東小麥以中強筋和中筋小麥為主，多數(shù)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉降值符合強筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，但穩(wěn)定時間不足，制約了小麥品種品質(zhì)級別跨越。后期膠東小麥需通過改良穩(wěn)定時間以尋求品質(zhì)突破。

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