张羽丰 谢付振 牛聪聪 王萍
(周口现代农业研究院,河南周口 477150)
黄淮麦区是我国小麦主产区,小麦种植面积、产量在各麦区中均居第1 位,占全国50%以上,在保障国家粮食安全方面具有举足轻重的地位[1-2]。在农业农村部发布的《中国小麦品质区划方案(试行)》中,黄淮麦区北片被划为强筋、中筋小麦产区;南片被划为以优质中筋小麦生产为主,并根据具体生态条件兼顾强、弱筋小麦发展的小麦产区。由于我国人口众多,耕地少,长期以来,小麦生产普遍重视产量、抗性和适应性,对品质的重视程度偏低,以至于在产量潜力成倍提高的同时,品质性状提高有限[3]。为改善这一现状,本文选取2012-2022 年度通过国家黄淮麦区审定的252 个小麦品种为样本,调查黄淮麦区小麦育种现状并对其品质性状进行分析,以此对当前育成品种的品质现状进行更深层次的了解,为今后小麦品质育种提供技术参考及目标定位。
2012-2022 年度黄淮麦区通过国家审定的品种共252 个,品种的品质性状数据来源于《2012-2022年国家黄淮冬麦区水地品种试验总结》发布的数据,分析的品质性状包括容重、粗蛋白(干基)、湿面筋含量、吸水量、稳定时间、最大抗延阻力和拉伸面积。利用Origin、Excel 对数据进行统计分析。
参照GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》(表1),对黄淮麦区252 个小麦品种以粗蛋白(干基)、湿面筋含量、吸水量、稳定时间进行如下分类。粗蛋白(干基)≥14.0%、湿面筋含量≥30%、吸水量≥60mL/100g、稳定时间≥8.0min 为强筋小麦;粗蛋白(干基)≥13.0%、湿面筋含量≥28%、吸水量≥58mL/100g、稳定时间≥6.0min 为中强筋小麦;粗蛋白(干基)≥12.5%、湿面筋含量≥26%、吸水量≥56mL/100g、稳定时间≥3.0min 为中筋小麦;若粗蛋白(干基)<12.5%、湿面筋含量<26%、吸水量<56mL/100g、稳定时间<3.0min 则为弱筋小麦。
表1 GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》中的小麦品种品质指标
2.1 黄淮麦区小麦审定品种的整体情况分析从2012-2022 年度黄淮麦区新育成小麦品种试验组别及单位类型分析(表2),黄淮麦区新育成的252 个小麦品种中,黄淮南片的有176 个,占比69.84%;黄淮北片的有37 个,占14.68%。育种单位的类型有科研院所、种子公司、高校和个人,育成品种分别占43.25%、45.63%、10.32%、0.79%。按冬春性进行分类,偏冬性、偏春性、冬性、半冬性品种分别有3 个、29 个、3 个、217 个,分别占 比1.19%、11.51%、1.19%、86.11%。
表2 品种审定麦区组别和育种单位类型及数量
从黄淮麦区审定的小麦品种地域分布可知(表3),安徽审定品种23 个,占比9.13%;河北审定品种22 个,占比8.73%;河南审定品种117 个,占比46.43%;江苏审定品种21 个,占比8.33%;山东审定品种29 个,占比11.51%;陕西审定品种13 个,占比5.16%;山西审定品种8 个,占比3.17%;北京审定品种19 个,占比7.54%。
表3 参试品种育种地域分布
2.2 黄淮麦区小麦审定品种的品质性状分析
2.2.1 容重容重取决于籽粒本身的密度和籽粒的随机体积,是籽粒形状、整齐度、胚乳质地、含水量等的综合反映。容重与出粉率呈直接而显著的正相关,容重愈大出粉率也愈高。容重是小麦等级分类的一个重要指标[4-5],由表4 可以看出,252 个小麦品种平均容重805.0g/L,最大值为842.0g/L,最小值为766.0g/L。表明2012-2022 年度黄淮麦区审定小麦品种的容重较高,且变化范围较小(变异系数为1.64%),性状稳定。
2.2.2 粗蛋白(干基)据GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》规定,强筋小麦粗蛋白(干基)≥14.0%,中强筋≥13.0%,中筋≥12.5%,弱筋<12.5%。由表4可以看出,2012-2022 年度黄淮麦区审定小麦品种的粗蛋白(干基)最大值为16.55%,最小值为12.70%,平均值为14.34%,其中平均值和最小值分别达到强筋和中筋标准。252 个品种中有250 个小麦品种的粗蛋白(干基)达到中强筋及以上标准,2 个品种达中筋标准,弱筋品种数量为0。变异系数为4.97%,说明目前黄淮麦区小麦粗蛋白(干基)差异较小。
2.2.3 湿面筋含量小麦中湿面筋含量是面粉分等的重要指标之一,与粗蛋白(干基)呈正相关,受环境(气候、栽培、施肥等)条件影响较大[6-7]。由表4 可以看出,252 个小麦品种的平均湿面筋含量为31.81%,其中最大值38.30%,最小值25.95%。表明2012-2022 年度黄淮麦区审定小麦品种的湿面筋含量较高,大部分在中筋(≥26%)以上,200 个品种达到了强筋标准(≥30%),1 个品种符合湿面筋含量<26%的弱筋标准。
2.2.4 吸水量根据GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》规定,强筋小麦的吸水量≥60mL/100g、中强筋吸水量≥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 年度黄淮麦区审定的252个小麦品种中吸水量的最大值为63.90mL/100g,最小值为50.80mL/100g,平均值57.92mL/100g。表明252 个品种平均吸水量为中筋小麦水平,品种间差异较小(变异系数为4.24%),需要继续加强和提高。
2.2.5 稳定时间稳定时间是反映面筋数量和质量的综合指标,该指标受环境条件影响较大,是反映小麦品质的重要指标之一。对于面包专用小麦来说,并不是稳定时间越长越好,稳定时间过长会影响面包体积和面包芯的纹理结构[9-10]。由表4 可知,在252 个审定小麦品种中,稳定时间最大值为23.35min,最小值为0.50min,平均稳定时间为5.81min。可以看出,平均稳定时间符合中筋小麦的审定指标,审定品种稳定时间变异系数最大(71.61%),品种间差异较大,还有较大的提升空间。
2.2.6 最大拉伸阻力最大拉伸阻力是评价面筋质量和面筋强度的重要指标,遗传力较高,受外界环境条件影响较小,是与食品加工较为密切的关键因素之一。分析表4 可知,在2012-2022 年度黄淮麦区审定的252 个小麦品种中,最大拉伸阻力变幅为80.0~754.0E.U.,平均值为316.8E.U.。根据GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》规定,最大拉伸阻力的平均值达中强筋水平,变异系数较大(52.78%),品种间差异较大。提高最大拉伸阻力应作为以后选育优质小麦品种的重要指标之一。
2.2.7 拉伸面积由表4 分析可知,252 个品种中拉伸面积最大值为171.0cm2,最小值为14.5cm2,平均拉伸面积为66.8cm2。拉伸面积变异系数为50.16%,品种间差异较大,遗传改良的潜力大。
表4 2012-2022 年度参试品种性状描述统计
3.1 黄淮麦区育种现状与品质性状综合分析2012-2022 年度黄淮麦区国审品种252 个,其中黄淮南片176 个,是黄淮麦区审定品种的主要来源。近10 年来,黄淮麦区审定品种主要集中在河南、安徽、山东、河北、江苏等,在这些育种单位中,企业育种成为黄淮麦区主要的力量,这与宋晓霞等[11]的研究结果一致。审定品种主要以半冬性小麦为主。根据GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》规定,7 个品质指标中,容重、粗蛋白(干基)和湿面筋含量这3 个指标数值较高,其他指标数值偏低。2012-2022 年度强筋小麦审定数量有一定提高,但主要还是以中强筋和中筋小麦为主。
3.2 讨论2012-2022 年度审定的小麦品种距离强筋标准差距主要在于吸水量和稳定时间。育种家在配制杂交组合时,亲本要有一个加工品质优的材料。现有的强筋基因主要来源于郑麦、新麦等系列品种,遗传背景较为狭窄。应加大引进利用优质资源,加大种质资源创新,扩宽遗传背景。利用国内外的优质资源,积极发掘、探索新的近缘野生优质资源,丰富遗传基础,充实小麦种质库。