2015—2016年度山西省冬小麦区域试验品种品质分析

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(山西省农业科学院作物科学研究所/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室， 太原 030031)

近十年来我国小麦连年丰收，新品种在增产中发挥了重要作用，小麦良种对于增产的科技贡献率已达45%以上，但小麦生产中也出现了重产量轻品质的问题[1]。整体来看，当前优质小麦产能不足，供给缺口较大，尤其近几年小麦生长关键时期的低温冻害、持续阴雨等自然灾害，更导致了小麦品质的下降，普通小麦的销售不是很顺畅。我国每年从国外进口大量强筋小麦，以满足不断增长的市场需求。对小麦生产来说，进行供给侧结构性调整，种植优质的强筋麦或者优质的弱筋麦已经成为我国小麦产业可持续发展的必由之路[2]。

山西省地处黄河流域中部，是我国小麦主产省份之一。小麦是山西省主要口粮作物，全省常年播种面积约67万hm2，小麦种植区主要集中在山西省南部中熟冬麦区和中部晚熟冬麦区，两区的自然和地理条件利于小麦蛋白质和面筋的形成和积累，适宜发展优质强筋小麦。其中，山西中部晚熟冬麦区属于华北北部强筋麦区，山西省南部中熟冬麦区属于黄淮北部强筋、中筋麦区[3]。研究表明，山西省小麦主产区以普通小麦种植为主，存在高产品种加高产栽培研究多，专用品种加优质高效栽培研究少的问题。品质育种研究相对滞后，优质品种尤其是强筋小麦品种少，推广面积小，优质商品小麦供不应求，迫切需要培育和推广优质、高产、多抗、广适小麦新品种[4]。

小麦区域试验是品种审定推广前的必经环节，通过客观、公正、科学地评价新育成小麦品种的丰产性、稳产性、适应性、抗逆性、品质及其利用价值，为品种审定提供科学依据。品质鉴定是其中重要的组成部分，对于促进优质小麦育种具有指导意义。胡学旭等[5]分析了2000—2015年国家黄淮和北部冬麦区域试验品种品质状况，提出我国小麦品质育种进展缓慢。赵倩等[6]分析了近6 年山东省小麦区试苗头品系品质性状，指出磨粉品质差和面团稳定时间短是山东区域试验小麦品种存在的主要问题。本研究通过对山西省2015—2016年度冬小麦区域试验品种品质分析与评价，明确山西省小麦后备品种和高代品系的品质情况，以期为今后的优质小麦新品种选育提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

根据2015—2016年度山西省冬小麦新品种区域试验方案，区域试验(包括区域试验和生产试验)共分为山西省南部中熟冬麦区水地、山西省南部中熟冬麦区旱地、中部晚熟冬麦区水地和中部晚熟冬麦区旱地(以下分别简称为南部水地、南部旱地、中部水地和中部旱地)4个区组，除去对照品种，参加试验的小麦品种共计73个，其中包括南部水地品种26个、南部旱地品种18个、中部水地品种16个和中部旱地品种13个。

表2 小麦品种品质性状表现及变异程度

区组参数容重(g/L)蛋白质含量(%)湿面筋含量(%)吸水率(%)形成时间(min)稳定时间(min)弱化度(F.U)粉质质量指数(mm)评价值南部水地平均值795.613.7329.760.93.02.3170.245.240.7变幅752.0～822.012.12～15.4827.0～32.955.1～64.51.9～4.00.8～4.7113.0～244.024.0～68.032.0～48.0变异系数2.004.784.964.1619.4938.0421.2224.6911.35南部旱地平均值776.514.2831.562.34.03.6132.963.447.0变幅750.0～803.012.29～17.1526.0～37.858.1～65.32.3～8.00.9～12.041.0～223.029.0～165.030.0～72.0变异系数1.699.919.833.7435.9571.8831.9849.8121.21中部水地平均值794.613.7229.659.82.62.0174.638.435.9变幅771.0～812.013.15～14.9428.0～32.852.7～62.91.7～4.31.0～3.7125.0～212.025.0～67.031.0～51.0变异系数1.494.114.545.0622.9544.4117.2130.2114.31中部旱地平均值754.814.6631.659.52.81.9172.740.137.1变幅705.0～794.012.36～16.4027.4～34.455.8～64.22.2～4.31.2～3.3140.0～196.030.0～61.033.0～44.0变异系数3.158.807.594.0120.0334.5712.2323.408.20全部区组平均值783.414.0330.460.83.12.5162.447.340.6变幅705.0～822.012.12～17.1526.0～37.852.7～65.31.7～8.00.8～12.041.0～244.024.0～165.030.0～72.0变异系数2.837.517.514.5132.1363.3023.3043.0518.33

1.2 分析方法

参试品种统一由农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)进行品质检测，检测项目包括容重、蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间等性状，结果来自山西省种子总站提供的区域试验总结材料。用DPS 9.50、Excel 2007软件对数据进行统计分析。品质分类参照小麦品种品质分类(GB/T 17320-2013)[7]的标准进行，具体见表1。

表1 小麦品种品质分类指标

项目类型强筋中强筋中筋弱筋容重 (g/L)≥770≥770≥770≥770粗蛋白质含量(%)≥14.0≥13.0≥12.5<12.5湿面筋含量(%)≥30.0≥28.0≥26.0<26.0吸水率(%)≥60.0≥58.0≥56.0<56.0稳定时间(min) ≥8.0≥6.0≥3.0<3.0

2 结果与分析

2.1 参试品种品质性状分析

2.1.1 容 重

从表2可以看出，小麦品种的容重变幅为705.0～822.0 g/L，平均值为783.4 g/L，高于品种分类指标(770 g/L)。4个区组品种平均容重由高到低依次为南部水地(795.6 g/L)>中部水地(794.6 g/L)>南部旱地(776.5 g/L)>中部旱地(754.8 g/L)。中部旱地品种容重的变异系数最高为3.15%。

2.1.2 蛋白质含量

蛋白质变幅为12.12%～17.15%，平均值为14.03 g/L，高于强筋品种分类指标。4个区组品种平均蛋白质含量依次为中部旱地(14.66%)>南部旱地(14.28%)>南部水地(13.73%)>中部水地(13.72%)。南部旱地品种蛋白质含量的变异系数最高为9.91%。

2.1.3 湿面筋含量

面粉湿面筋的变化范围为26.0%～37.8%，平均值为30.4%，高于强筋品种分类指标。4个区组品种平均湿面筋含量依次为中部旱地(31.6%)>南部旱地(31.5%)>南部水地(29.7%)>中部水地(29.6%)。南部旱地品种湿面筋含量的变异系数最高为9.83%。

2.1.4 吸水量

品种的吸水量变幅为52.7～65.3 mL，平均值为60.8 mL。4个区组品种平均吸水量依次为南部旱地(62.3 mL)>南部水地(60.9 mL)>中部水地(59.8 mL)>中部旱地(59.5 mL)。各区组品种吸水量达到中筋以上标准的比例依次为南部旱地(100%)>中部旱地(92.3%)>南部水地(84.6%)>中部水地(81.3%)。中部水地品种吸水量的变异系数最高为5.06%。

表3 小麦品种主要品质指标达标品种数 (个)

品质类型容重(g/L)蛋白质含量(%)湿面筋含量(%)吸水率(%)稳定时间 (min)5项达标强筋5931395010中强筋5934271311中筋595741813弱筋59306530

注： 5项达标是指分析的5项指标全部符合国家标准。

表4 达标小麦品种品质性状

品种名称区组容重(g/L)蛋白质含量(%)湿面筋含量(%)吸水率(%)稳定时间(%)类型临研151南部水地812.0 12.73 27.4 60.5 4.7 中筋运丰198南部水地785.0 12.63 27.7 63.3 3.3 中筋中麦247南部水地792.0 14.15 31.4 62.6 3.2 中筋京麦5381南部水地791.0 13.22 28.3 58.5 3.1 中筋轮选628南部水地804.0 13.80 29.6 59.2 3.0 中筋良星809南部水地806.0 13.59 29.6 63.4 3.0 中筋临旱5115南部旱地778.0 14.96 31.3 59.5 12.0 中强筋运旱139-1南部旱地795.0 12.81 27.6 58.1 7.2 中筋JM5295南部旱地771.0 13.79 29.7 60.4 5.6 中筋京麦1773南部旱地793.0 13.34 30.1 61.3 3.3 中筋运丰199-5南部旱地771.0 14.16 31.7 61.9 3.1 中筋长6794中部水地800.0 13.52 28.7 60.2 3.7 中筋圣麦101中部水地803.0 13.23 28.0 61.1 3.5 中筋晋太114中部水地790.0 13.16 28.9 59.6 3.3 中筋

2.1.5 形成时间

品种的面团形成时间变幅为1.7～8.0 min，平均值为3.1 min。4个区组品种平均形成时间依次为南部旱地(4.0 min )>南部水地(3.0 min)>中部旱地(2.8 min )>中部水地(2.6 min)。南部旱地品种面团形成时间的变异系数最高为35.95%。

2.1.6 稳定时间

品种面团稳定时间的变幅为0.8～12.0 min，平均值为2.5 min。4个区组品种平均稳定时间依次为南部旱地(3.6 min)>南部水地(2.3 min)>中部水地(2.0 min)>中部旱地(1.9 min)。南部旱地品种面团稳定时间的变异系数最高为71.88%。

2.1.7弱化度

品种的弱化度变幅为41.0～244.0 F.U，平均值为162.4 F.U。4个区组品种平均弱化度依次为中部水地(174.6 F.U)>中部旱地(172.7 F.U)>南部水地(170.2 F.U)>南部旱地(132.9 F.U)。南部旱地品种弱化度的变异系数最高为31.98%。

2.1.8粉质质量指数

品种的粉质质量指数变幅为24.0～165.0 mm，平均值为47.3 mm。4个区组品种平均粉质质量指数依次为南部旱地(63.4 mm)>南部水地(45.2 mm)>中部旱地(40.1 mm)>中部水地(38.4 mm)。南部旱地品种粉质质量指数的变异系数最高为49.81%。

2.1.9 评价值

品种的评价值变幅为30.0～72.0，平均值为40.6。4个区组品种平均评价值依次为南部旱地(47.0)>南部水地(40.7)>中部旱地(37.1)>中部水地(35.9)。南部旱地品种评价值的变异系数最高为21.21%。

2.2 参试品种品质分类

依据小麦品质指标，对73个参试小麦品种的容重、蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率和稳定时间等5个主要品质指标进行了分析(表3)。73个品种中容重符合标准(≥770 g/L)的有59个品种，占80.8%；各区组品种容重达到中筋以上标准的比例依次为中部水地(100%)>南部水地(92.3%)>南部旱地(77.8%)>中部旱地(38.5%)。蛋白质含量符合强筋、中强筋、中筋、弱筋标准的品种占比分别为42.5%、46.6%、6.8%和4.1%；各区组品种蛋白质含量达到中筋以上标准的比例依次为中部水地(100%)>南部水地(96.2%)>南部旱地(94.4%)>中部旱地(92.3%)。全部品种湿面筋含量高于中筋小麦标准，其中符合强筋标准的有39个品种，占参试品种的53.4%。吸水率达强筋、中强筋标准的品种合计有63个，占参试品种的86.3%。稳定时间达到强筋、中强筋小麦标准的品种各有1个，分别占1.4%；各区组品种稳定时间达到中筋以上标准的比例依次为南部旱地(44.4%)>中部水地(25.0%)>南部水地(23.1%)>中部旱地(15.4%)。

综合上述5项指标，共有14个品种符合标准，达标小麦品种品质以中筋小麦为主(表4)，仅1个品种(临旱5115)达到中强筋标准，临研151、运丰198、中麦274和京麦5381等13个品种达到中筋小麦标准，其分别占区域试验小麦品种总数1.4%和17.8%，两者合计占比为19.2%。达标(包括中强筋和中筋)小麦在各区组中所占比例由高到低的顺序依次为南部旱地(27.8%)>南部水地(23.1%)>中部水地(18.8%)>中部旱地(0.0%)。

3 小结与讨论

3.1 小麦区域试验品种品质

分析表明，供试的73个品种中没有符合强筋小麦标准的品种，临旱5115、临研151、运丰198、中麦274和京麦5381等14个品种达到中强筋、中筋小麦标准，可作为高产、优质、抗白粉病品种育种亲本利用。整体看，品质指标达到中筋以上(含中筋)小麦标准的比例依次为湿面筋含量(100%)>蛋白质含量(95.9%)>吸水率(91.78%)>容重(80.8%)>稳定时间(19.2%)，因此，达标小麦比例低的第一限制因素是稳定时间较低。此外，中部旱地品种容重达中筋以上标准的比例仅为38.5%，也是造成中部旱地组小麦没有符合中筋标准品种的因素之一，也表明环境因素对容重有较大影响。同时，有必要进一步分析上述小麦品种的面筋蛋白组成与相对含量[8]、是否含1 BL/1 RS易位等[9]，为今后育种提供更详细的信息。

3.2 加速培育优质专用小麦新品种

山西省优质小麦育种目标应该以提高稳定时间作为主攻方向。在杂交组合配置中必须有优质源，目前，可利用的高产、优质小麦资源有济麦229、洲元9369、新麦26、西农979、师栾02-1、藁优2018、藁优5766、郑麦366和山农26 等品种[10]。组合配置方式可以是高产(中筋)×强筋、强筋×强筋或中强筋组合方式，高产品种选择中避免使用含1 BL/1 RS 易位系的品种[9]，在后代选育中不必过分强调高产性和强筋，应该是适于不同用途(面包、面条、馒头)的优质专用小麦品种。

研究表明，山西省小麦蛋白质含量普遍较高，但面筋强度较弱[11]。沉降值与和面时间和加工品质关系密切，能确切地反映小麦的品质水平，而且沉降值的狭义遗传力较高，可用于小麦品质的早代选择[12]，因此，在F3、F4进行微量沉降值的检测，将有助于小麦品质育种研究。同时，综合利用分子标记和单倍体育种等技术快速培育优质小麦新品种。由于优质麦的优质源较单一，且产量和综合农艺水平通常都较低，今后要注重优异新种质的培育。

为了适应促进农业提质增效的目标，2018年初山西省第七届农作物品种审定委员会提出了修订山西省主要农作物品种审定标准、鼓励选育适应农业供给侧结构性改革要求受市场欢迎的绿色性状突出、优质专用和特殊类型的小麦品种审定的改革方向，为加快选育能够满足新形势需要的优质专用小麦新品种奠定了基础。