富含6种花青素紫黑色小麦新品系14γ-z-22的选育

吉克呷呷，谢三作，吉琼芳，辜义芳，杨德琪

（凉山彝族自治州农业科学研究院，四川 凉山 615000）

随着生活水平的日益提高，人们在吃饱吃好的基础上，对吃得健康的要求也越来越高。彩色小麦作为一种具有丰富营养的新型小麦品种，其富含花青素、微量营养元素等物质，具有抗炎、抗癌、降血脂和降低心血管疾病发生率等作用，受到越来越多的关注［1-2］。

随着彩色小麦受关注度的提升，彩色小麦的品种审定也呈增加趋势，近25 年来，共审定了61 个彩色小麦品种，其中河南、山东、河北、山西4 个省份审定的彩色小麦品种最多，占总品种数的77%，产业化发展也做得最好［3-4］。彩色小麦是生物强化育种的良好种质资源，更是小麦实现主食功能化的良好途径。

为培育出优质特色小麦品种，为凉山州特殊生态区域的小麦产业发展提供新的发展方向，提高小麦附加值，助力乡村振兴，凉山彝族自治州农业科学研究院（原凉山州西昌农业科学研究所）小麦诱变育种课题组于2000 年应用从河南省南阳市农业科学院引进的紫小麦作母本组配杂交组合，开启了彩色小麦培育工作。于2005 年培育出2 个产量性状较优的紫黑色小麦品系05γ-485、05γ-486［5-6］。课题组应用60 多年来的小麦诱变育种实践成果，采取60Coγ 辐射诱变和常规杂交育种相结合的方式，大量组配杂交组合，并将杂交干种子进行辐射诱变后，在田间开展后代选育，以期培育出花青素含量种类多且含量较高的彩色小麦新种质和新品系（种），为培育优质彩色小麦品种奠定基础。

课题组经过多年的努力，已成功培育出花青素总含量达111.255 mg/kg，且同时含天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色素、芍药色素、牵牛花色素和锦葵色素6 种植物花青素的小麦新品系紫黑色小麦14γ-z-22。

1 亲本来源

1.1 母本

选用经60Coγ 射线20 KR 辐照后育成品种94γ-430 在田间自然获得的蓝色小麦经系统选育获得的品系08γ-（54）作母本。

1.2 父本

选用从河南省南阳市农业科学院周中普团队处引进的紫色小麦与白粒小麦杂交的干种子，经60Coγ 射线20 KR 辐照后经5 个世代系统选育的紫色小麦稳定品系05γ-485 作父本。

2 选育方法及过程

2009 年3 月，以蓝色小麦品系08γ-（54）为母本、紫色小麦品系05γ-485 为父本进行杂交，获得的杂交干种子经60Coγ 射线20 KR 辐照处理，获得M0代种子；M0代种子进行室内细沙育苗，待M0代长到2 叶1 心时移栽到凉山彝族自治州农业科学研究院安宁镇试验基地大田种植，M1代全部收获，单穗脱粒装袋保存；2010 年11 月条播种植M2代，在田间选择株型紧凑、分蘖力强、株高适中，重点选择籽粒颜色呈紫黑色的穗，获得28 穗，进行单穗脱粒装袋保存；2011 年11 月，入选的穗按穗系进行条播种植M3，田间选择方法同M2代，获选的穗进行室内单穗脱粒，并用刀片切开鉴定籽粒横切面，选留籽粒种皮、糊粉层带有颜色的穗，入选32 穗，并单穗脱粒装袋保存；2012—2013 年按穗系进行条播种植M4～M5代，按目标选择优良穗系，编号收获，进行单穗脱粒，人工剔除颜色不一致的籽粒，选留基本一致的紫黑色籽粒；2014 年获得田间表现基本一致的穗行，收获进行单穗脱粒；2015 年按穗行继续种植M6代，田间表现一致稳定成系，命名为14γ-z-22。

3 选育结果

3.1 特征特性

14γ-z-22 为春性中熟种。幼苗半匍匐，叶片绿色，分蘖力中等，成穗率较高，株型较紧凑，株高78.0 cm 左右，穗长方形，长芒，穗长12.5 cm 左右，穗粒数54.4 粒左右，千粒重43.4 g 左右，籽粒饱满、紫黑色、硬质、卵圆形。

3.2 产量表现

14γ-z-22 参加2019—2020 年度小麦稳定品系比较试验，13.3 m2的产量为8.15 kg，折合产量为6 112.5 kg/hm2。

3.3 抗病性

2019 年10 月，紫黑色小麦14γ-z-22 送四川省农业科学研究院植物保护所进行抗病性接种鉴定，鉴定结果显示，高感条锈病、赤霉病，中抗白粉病。2019—2020 年度课题组开展的小麦稳定品系比较试验中进行详细的田间病害观察记载，中感条锈病，未见白粉病和赤霉病发生。

3.4 品质特性

3.4.1 加工品质

2019 年将14γ-z-22 籽粒送往农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）进行加工品质检测。结果（见表1）显示，容重776 g/L，粗蛋白（干基）含量12.9%，湿面筋（以14%水分计）含量为26.0%，吸水量为0.653 mL/g，面团稳定时间为1.1 min。蛋糕比容评分26 分，蛋糕总评分81 分，饼干总评分82 分。

表1 14γ-z-22加工品质和矿物质元素含量

3.4.2 矿物质元素含量

2019 年，将14γ-z-22 籽粒送往农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）进行铁、锌、硒、钙4 种矿物质元素含量检测，结果（见表1）显示，铁24.5 mg/kg、锌38.5 mg/kg、硒0.058 mg/kg、钙310 mg/kg。

3.4.3 花青素种类及含量

紫黑色小麦14γ-z-22 与棕色小麦19γ-z-26、蓝色小麦20γ-z-15、紫色小麦05γ-485（父本）课题组育成的4 个彩色小麦稳定品系送至农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）进行花青素含量检测，分别检测上述小麦样品中飞燕草色素、矢车菊色素、矮牵牛花色素、天竺葵色素、芍药素和锦葵色素6 种花青素的含量。

花青素含量检测结果（见表2）显示，紫黑色小麦14γ-z-22 花青素种类全且总含量远高于其他3 个检测小麦。从花青素种类来看，紫黑色小麦14γz-22 检测出含飞燕草色素、矢车菊色素、矮牵牛花色素、天竺葵色素、芍药素和锦葵色素6 种花青素，而棕色小麦19γ-z-26、蓝色小麦20γ-z-15、紫色小麦05γ-485 中均只含部分花青素种类，其中棕色小麦19γ-z-26 仅检测出含矢车菊色素1 种花青素，蓝色小麦20γ-z-15 检测出芍药素、飞燕草色素、矢车菊色素3 种花青素，紫色小麦05γ-485检测出芍药素、矢车菊色素、矮牵牛色素3 种花青素；从花青素总含量来看，紫黑色小麦14γ-z-22的花青素总含量达到了111.255 mg/kg，是其紫色小麦（父本）05γ-485 的8.9 倍，是棕色小麦19γz-26 的35.4 倍，是蓝色小麦20γ-z-15 的2.8 倍；从单类花青素含量来看，仅有紫黑色小麦14γ-z-22 检测出含锦葵色素和天竺葵色素，且其余4 种花青素的含量均高于其他3 个彩色小麦，其中，芍药素是蓝色小麦20γ-z-15 的10.7 倍、紫色小麦（父本）05γ-485 的4.5 倍，飞燕草色素是蓝色小麦20γ-z-15 的1.9 倍，矢车菊色素是棕色小麦19γz-26 的15.2 倍、蓝色小麦20γ-z-15 的2.1 倍，矮牵牛色素含量是紫色小麦（父本）05γ-485 的11.9 倍。

表2 紫黑色小麦14γ-z-22与3个彩色小麦的花青素检测结果 单位：mg/kg

3.4.4 氨基酸含量

2021 年将紫黑色小麦14γ-z-22 籽粒送往农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）进行了17 种氨基酸检测。结果（见表3）显示，紫黑色小麦14γ-z-22 氨基酸总量为9.77%，其中赖氨酸含量0.29%。

表3 紫黑色小麦14γ-z-22氨基酸含量 单位：%

4 结束语

彩色小麦的花青素检测结果显示，紫黑小麦14γ-z-22 花青素总含量最高，是其余3 个彩色小麦的数倍或数十倍，其次是蓝色小麦20γ-z-15，排在第3 的是紫色小麦05γ-485，最低的是棕色小麦19γ-z-26；紫黑小麦14γ-z-22 含6 种花青素，为含花青素种类最多的，其次是蓝色小麦20γ-z-15和紫色小麦05γ-485，含3 种，棕色小麦19γ-z-26 仅含1 种。

从花青素的总含量和种类来看，紫黑色小麦含量最高、种类也最多，蓝色小麦和紫色小麦的总含量和种类次之，棕色小麦总含量最低、种类也最少。说明彩色小麦籽粒颜色越深，花青素含量和种类越多。

根据紫黑色小麦14γ-z-22 的抗病性接种鉴定结果显示，高感条锈病和赤霉病，经试验其产量为6 112.5 kg/hm2。结合多年的彩色小麦品种培育历程，彩色小麦的抗病性和产量较普通白粒小麦要差一些，要想实现彩色小麦的产业化发展，质优的同时要兼顾产量，在彩色小麦育种过程中，抗病性的改良和产量的提高仍是重点。