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胶东地区小麦品质现状分析

2023-07-17刘伟李林志刘维正邹宗峰王新语刘洁

安徽农业科学 2023年12期
关键词:选育品质小麦

刘伟 李林志 刘维正 邹宗峰 王新语 刘洁

摘要 为响应国家高质量发展要求,提升胶东地区小麦及其小麦产品的品质,以胶东地区为选种主要区域选育的品种和适于胶东地区种植的主要栽培品种的42份小麦品种为研究材料,对品种审定公告涉及品质方面的籽粒蛋白质含量、湿面筋、沉淀值、吸水率、稳定时间、面粉白度、容重7个方面进行分析。结果表明,胶东小麦以中强筋和中筋小麦为主,多数小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值符合强筋小麦标准,但稳定时间不足,制约了小麦品种品质级别跨越,后期胶东小麦需通过改良稳定时间以寻求品质突破。

关键词 小麦;品质;选育;胶东地区

中图分类号 S 512.1  文献标识码 A  文章编号 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 山东省重点研发计划(软科学)项目“基于高质量发展条件下胶东地区小麦品质现状分析及品质提升路径探索”(2021RKY06100);烟台市科技创新发展计划项目“小麦分子育种技术体系构建及其应用研究”(2020XCZX092);国家小麦产业技术体系烟台综合试验站项目(CARS-3-2-23)。

作者简介 刘伟(1986—),女,山东烟台人,农艺师,硕士,从事作物遗传育种及栽培生理研究。

*通信作者,农艺师,硕士,从事作物育种相关研究。

收稿日期 2022-07-22

小麦是世界第一大口粮作物,是人类生活所依赖的重要食物来源,全球35%~40%的人口以小麦为主要粮食。小麦作为重要的食品加工原料,各类型小麦品种品质对专用面粉及其食品加工有重要影响,根据面包、面条、饼干等的加工技术参数要求不同,对优质小麦的品质要求不同[1]。我国小麦粉主要以通用粉形式存在,与美、澳、法等国家专用粉占80%的现状还存在巨大差距,目前我国专用麦消费总量不足15%[2],面包加工业占小麦消费量的4%~5%[3],饼干、糕点占小麦消费量5%~6%[4],另外小麦品质参差不齐,商品稳定性和一致性差[5],严重制约了食品加工业的发展。因此,及需提升小麦品质,王红日等[6]研究配置粉能显著改良加工品质,这对加工业是一种补偿,但市场对优质品种的需求仍然居高不下。

胶东地区气候条件适宜优质冬小麦品种选育,高校、院所、育种企业选育的品种具有较好的丰产性、较强的适应性和较高的品质,广受市场欢迎。鉴于此,笔者通过分析胶东地区小麦品种的品质现状,以期挖掘优质的品种作为亲本材料,进一步开展分子水平分析,对高产品种提供品质改良的理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料分为3类:一是2016—2020年胶东地区获得山东省审定小麦品种11个;二是烟台市农业科学研究院2000年以来审定的小麦品种17个;三是2020年胶东地区主要种植小麦品种23个;除去类别间的重复品种,总计43个,详见表1。

1.2 方法

通过种子管理官方平台机构分别收集供试品种的国审或省审审定公告,摘取品质相关的籽粒蛋白质含量、湿面筋、沉淀值、吸水率、稳定时间、面粉白度、容重7个方面数据。

1.3 数据处理

采用Excel和DPS软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 胶东地区小麦品种品质概况

根据品种审定公告公布的品质情况,由表2可知,胶东地区种植的小麦品种以高蛋白质含量和湿面筋含量、较高沉淀值和吸水率、白度较高但稳定时间较短的品种为主。胶东地区选育和种植的小麦品种籽粒蛋白质含量平均为13.7%,变幅约为±3.0%,其中烟农22的含量最高,为16.1%;湿面筋含量的均值为32.6%,变幅约为±8.0%,胜麦711的含量最大,为40.4%;沉淀值均值为31.6 mL,品种间差异度为30.1 mL,其中济麦44的沉淀值最大,为51.5 mL;吸水率平均值为605 mL/kg,变幅约为60 mL/kg,其中胜麦711的吸水率值最高,为668 mL/kg;稳定时间品种间差异较大,济麦44的稳定时间最长,为25.4 min。与均值比较得知,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、吸水率及容重5项指标均有半数品种接近或超过均值,侧面反映出品种间存在差异但差异度不大且不存在极端数值;就稳定时间而言,约30%的品种超过均值,可知个别品种稳定时间特别突出,有待进一步开展蛋白质理化性状分析。

2.2 胶东地区小麦品种品质标准评价

图1为胶东地区小麦的品质情况,与国家标准进行比较,对照表3可知,胶东小麦品种50%以上的籽粒蛋白含量超过14%,符合强筋要求;约50%品种的湿面筋含量超过30.5%,符合强筋要求,全部品种的湿面筋含量大于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;稳定时间多数品种为3~7 min,符合中筋要求,烟农19、烟农5158、济麦44稳定时间在10 min以上。由上可知,胶东地区小麦品种主要为中筋和中强筋品种,同时在蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值均达到强筋标准的情况下,稳定时间是品质分类的短板。

2.3 胶东地区小麦品种品质指标相关性分析

由图1可知,籽粒蛋白质含量与湿面筋含量品种间的变化趋势相近,而沉淀值和稳定时间与蛋白质含量的变化趋势品种间差异较大,与籽粒蛋白质含量和湿面筋含量相关性较弱。

从1996年审定品种鲁麦21至今,籽粒蛋白质量和湿面筋含量均表现为下降趋势,2018—2019审定品种的蛋白质和湿面筋含量有所上升,但到2021年再次回落。沉淀值的年代关系不明显,稳定时间表现为2004—2014、2014—2018、2018—2021年阶段性上升趋势,但多数在7 min以内变化。

3 讨论

有学者研究参试品种得出,籽粒蛋白质与湿面筋含量存在线性相关关系,胶东地区小麦品种的品质特点与前人研究一致[8]。近40年间籽粒蛋白质和湿面筋含量总体降低,可能与突出高产的育种方向有关,品种选育过程中高产相关性状的大量引入,弱化了品质性状的选择,从而导致携带优秀品质基因的育种材料流失。在品种改良过程中,我国品质改良的工作重点仍是提高面筋强度,加强高分子量谷蛋白优质亚基和谷蛋白大聚体含量的选择[9],同时刘艳玲等[10]研究指出,优质亚基组合、合理的醇溶蛋白和麦谷蛋白比例以及较高的沉淀值是提高面筋质量的前提,也是增强面团流变学特性和改善面包烘烤品质的基础。

前人研究指出,品质受施肥、环境和基因型调控作用[11],小麦生产中拔节期和孕穗期 2次追肥对提高蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值以及面团稳定时间等具有明显的正效应[12],而施磷量有一定适宜范围,过高或过低都会产生负效应[13]。在小麦种植区划分类中,胶东适于选育优质强劲、中强筋小麦品种,该研究分析已知品种审定公告混种测品質削弱了环境因素,从而排除环境的影响,可知未来胶东小麦品质育种要引入增强稳定时间的种质资源,可通过改变蛋白质组成和结构改良后代材料。烟农19、烟农5158稳定时间10 min以上,济麦44稳定时间20 min以上,借鉴石玉等[14]研究蛋白质组分与加工品质关系的实践经验,可以进一步对其开展分子水平研究蛋白质组分、结构与稳定时长的关系,为品质改良提供育种材料和理论支撑。

前人研究山东省审小麦认为品质改良的重点是提高沉降值和稳定时间[15],该研究以胶东小麦为主在扩大了研究范围后得出结果与其一致。在评价面粉的众多指标中,稳定时间作为面包粉、馒头粉、糕点和饼干粉、面条等专用小麦粉的重要品质标准与加工品质息息相关[16-17],稳定时间越长,面包的评分越高[18],而这主要是受小麦蛋白质含量和结构的影响。普通小麦是6倍体,通常在SDS-PAGE电泳图谱上应该有6条HMW-GS带,但由于部分基因处于沉默或不表达状态,所以一般可以得到3~5条带。由于每个位点内存在的等位基因差异会导致HMW-GS种类和含量上的差异[19],因此影响小麦和小麦粉的品质。胶东地区小麦品种的蛋白质和湿面筋含量双高的前提下稳定时间不高,反映出蛋白质结构有待进一步优化。前人研究指出,蛋白质结构主要受基因型调控,邹易等[20]指出籽粒蛋白质含有的优质亚基、亚基对和亚基组合与稳定时间相关性越显著,且相对含量越高,则小麦粉稳定时间越长。在小麦品质改良过程加强优质品种资源的引入使亚基、亚基对和亚基组合趋向均为优质,从而提升稳定时间,以改良现有高产品种的加工品质。

4 结论

胶东小麦以中强筋和中筋小麦为主,多数小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值符合强筋小麦标准,但稳定时间不足,制约了小麦品种品质级别跨越。后期胶东小麦需通过改良稳定时间以寻求品质突破。

参考文献

[1] 戴双,訾妍,巨伟,等.面条、面包优质兼用小麦研究进展[J].中国粮油学报,2021,36(2):172-179.

[2] 陈梅英,赵启学,范永胜.发展优质小麦的意义及原则[J].农业科技通讯,2005(8):7-8.

[3] 何中虎,夏先春,陈新民,等.中国小麦育种进展与展望[J].作物学报,2011,37(2):202-215.

[4] 张立全,张晓东.我国优质小麦生产现状及其开发对策[J].现代农业科技,2009(22):66-68.

[5] 胡学旭,周桂英,吴丽娜,等.中国主产区小麦在品质区域间的差异[J].作物学报,2009,35(6):1167-1172.

[6] 王红日,巨伟,马晓,等.配粉对小麦面粉理化特性及面包、面条品质的影响[J].山东农业科学,2021,53(1):7-13.

[7] 闫长生,于立强,马永安.广适性小麦新品种鉴定与评析:2016—2017年度[M].北京:中国农业出版社,2018.

[8] 任蓉.小麦湿面筋与粗蛋白含量的相关性分析[J].粮油仓储科技通讯,2018,34(4):52-53.

[9] 赵振东,宋建民,刘建军,等.关于小麦育种若干问题的探讨[J].山东农业科学,2003,35(4):7-11.

[10] 刘艳玲,田纪春,陈洪美.小麦面筋强度研究进展[J].山东农业科学,2005,37(1):74-78.

[11] 孙彩玲,田纪春,彭波.不同基因型和环境影响小麦主要品质的研究[J].中国粮油学报,2010,25(3):6-10,21.

[12] 徐恒永,赵振东,刘爱峰,等.氮肥对优质专用小麦产量和品质的影响Ⅱ氮肥对小麦品质的影响[J].山东农业科学,2001,33(2):13-17.

[13] 王旭东,于振文.施磷对小麦产量和品质的影响[J].山东农业科学,2003,35(6):35-36.

[14] 石玉,张永丽,于振文.小麦籽粒蛋白质组分含量及其与加工品质的关系[J].作物学报,2009,35(7):1306-1312.

[15] 王冬梅,于经川,冯烨宏,等.1999—2018年山东省审定小麦品种的品质分析[J].山东农业科学,2020,52(8):7-11.

[16] NIU M,HOU G G,WANG L,et al.Effects of superfine grinding on the quality characteristics of whole-wheat flour and its raw noodle product[J].Journal of cereal science,2014,60(2):382-388.

[17] MA S,LI L,WANG X X,et al.Effect of mechanically damaged starch from wheat flour on the quality of frozen dough and steamed bread[J].Food chemistry,2016,202:120-124.

[18] 于振文.優质专用小麦品种及栽培[M].北京:中国农业出版社,2001.

[19] WIESER H,SEILMEIER W,KIEFFER R,et al.Flour protein composition and functional properties of transgenic rye lines expressing HMW subunit genes of wheat [J].Cereal chemistry,2005,82(5):594-600.

[20] 邹易,王晶,肖安红.专用小麦粉中高分子麦谷蛋白亚基的组成及含量对稳定时间的影响[J].粮食与饲料工业,2016(8):22-26.

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