小麦溶剂保持力的遗传分析

为明确溶剂保持力的遗传规律,给小麦品质育种提供参考,以6个小麦常用亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制15个杂交组合,对蛋白质含量和溶剂保持力的遗传参数进行分析。结果表明:蛋白质含量和溶剂保持力的遗传均符合加性-显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且加性效应更重要;控制水溶剂保持力和碳酸钠溶剂保持力的减效基因为显性,控制蛋白质含量、蔗糖溶剂保持力和乳酸溶剂保持力的基因作用方向为双显性;亲本间的蛋白质含量有2~3对主效基因的差异,水溶剂保持力和碳酸钠溶剂保持力有1~2对主效基因的差异,蔗糖溶剂保持力和乳酸溶剂保持力无主效基因的显著差异;水溶剂保持力的狭义遗传力中等,为40.85%,蛋白质含量、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力和乳酸溶剂保持力的狭义遗传力较高,分别为80.59%、72.11%、84.93%和89.35%,在小麦品质育种中,蛋白质含量和溶剂保持力可进行早代筛选。     

普通小麦溶剂保持力与碱性水保持力的分析

选用19份品质差异较大的小麦品种为试材,对其溶剂保持力和碱性水保持力进行测定与分析.结果表明,不同品种间溶剂保持力和碱性水保持力均存在极显著差异;水保持力、碳酸钠保持力、蔗糖保持力、乳酸保持力与碱性水保持力间极显著正相关,复相关系数分别为0.597,0.648,0.527和0.694.采用最短距离法对供试小麦品种的溶剂保持力和碱性水保持力进行聚类分析,结果聚为3大类及若干亚类.同时根据动态聚类结果对各类中小麦品种的溶剂保持力和碱性水保持力进行了初步分析,以期为不同专用类型小麦品种的选育提供理论参考.     

小麦品种间溶剂保持力差异及其与品质性状的相关性

[目的]研究小麦溶剂保持力与品质特征的关系。[方法]试验选用黄淮麦区近年来推广的具有较高产量的品种19个,分析了品种间4种溶剂保持力之间的差异及其与品质性状的相关性。[结果]结果表明,4种溶剂保持力品种间在0.01水平有差异,乳酸SRC与蛋白质和湿面筋呈显著正相关;碳酸钠溶剂保持力与硬度和吸水率呈极显著正相关,与峰值黏度、稀懈值和糊化温度呈极显著负相关;水溶剂保持力与吸水率呈极显著正相关,与稀懈值呈极显著负相关,与硬度呈显著相关;蔗糖溶剂保持力与蛋白质呈显著正相关,与吸水率呈极显著正相关。[结论]溶剂保持力可作为品质分析的一项指标,用于早代选择。     

普通小麦溶剂保持力全基因组关联分析

为了发掘更多与小麦溶剂保持力(Solvent retention capacity,SRC)显著相关的位点,以171个小麦品种(系)组成的自然群体为材料,于2017-2018和2018-2019年度分别在扬州、高邮种植,收获后测定5％乳酸SRC、5％碳酸钠SRC、50％蔗糖SRC和水SRC,结合群体90K SNP芯片基因型资料对小麦溶剂保持力进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS).在2年2点共4个环境下检测到12个稳定的显著性关联位点,分别位于1B、2A、4D染色体上,单个位点的表型解释率为6.93％～14.83％.在1B染色体上检测到同时控制水SRC、乳酸SRC和碳酸钠SRC的位点,可解释6.93％～14.83％表型变异率;在4D染色体上检测到同时控制水SRC、碳酸钠SRC的位点,可解释表型变异率7.04％～9.76％.发掘到的与小麦溶剂保持力显著相关的位点及其SNP可用于软质或弱筋小麦品质育种.     

普通小麦溶剂保持力品种间差异及低溶剂保持力种质资源筛选

以283份国内外小麦品种资源为试验材料,利用微量溶剂保持力（SRC）方法对其水SRC、蔗糖SRC、碳酸钠SRC和乳酸SRC进行了测定,初步分析了不同SRC存品种间的差异情况以及4种SRC之间的相互关系。水SRC主要分布在85％～95％,占材料总数的66．9％;碳酸钠SRC主要分布在100％～110％,占材料总数的48．8％;乳酸SRC土安分布在90％～105％,占材料总数的80．6％;蔗糖SRC主要分布在125％～140％,占材料总数的72．0％。4种SRC品种间差异皆达极显著水平。SRC的相关分析显示,4种SRC间极显著正相关,其中水SRC与乳酸SRC的相关系数最人,为0．907,而与蔗糖SRC的相关系数最小,仅为0．177。在简单相关分析的摹础上,利用多元同归线性模型预测了水SRC（Y）与碳酸钠SRC（x1）、乳酸SRC（x2）和蔗糖SRC（x3）之间的回归天系,得到方程Y=18．618＋0．320x,＋0．473x2-0．066x3。同时根据SRC值的分布情况,初步筛选了一批SRC表现较低的小麦品种资源,这些资源可作为低SRC小麦品种选育的中间材料加以利用。     

中国冬小麦puroindoline类型分布及其对溶剂保持力的影响

 以中国4个冬麦区的244份小麦品种（系）为材料，对籽粒硬度、面粉颗粒度大小、puroindoline等位变异类型和溶剂保持力进行了研究。结果表明，中国冬小麦中有5种puroindoline类型，分别为Pina-D1a/Pinb-D1a（野生型）、Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1b、Pina-D1a/Pinb-D1d和Pina-D1a/Pinb-D1p。 Pina-D1a/Pinb-D1p为新变异类型，目前仅在我国品种（系）中发现。硬质麦中以Pina-D1a/Pinb-D1b类型最为广泛，占硬质麦的81.2%，Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1d和新类型Pina-D1a/Pinb-D1p分别占硬麦的9.7%、1.2%和7.9%。籽粒硬度及面粉颗粒大小与4种溶剂保持力之间的相关均达1%显著水平，其中以水溶剂保持力与硬度之间的关系最为密切，与SKCS和NIR硬度值之间的相关系数分别为0.73和0.64。Pina-D1b/Pinb-D1a类型的水溶剂保持力和碳酸钠溶剂保持力平均值最大，分别为68.1和85.8，均与Pina-D1a/Pinb-D1b类型之间差异达5%显著水平。同时，各个麦区间的硬度值和溶剂保持力也有所不同，其中北部冬麦区和西南冬麦区的水溶剂保持力间及北部冬麦区和长江中下游冬麦区的碳酸钠溶剂保持力间差异也达到了5%显著水平。这为改进我国小麦籽粒硬度及将溶剂保持力用于早代选择提供了理论基础。     

中国小麦微核心种质溶剂保持力特性分析

为进一步挖掘小麦种质资源潜力,给小麦新品种选育创造条件,对我国245份小麦微核心种质的SRC特性进行分析和比较。结果表明,在这些种质材料中,4种SRC总体上有一定的差距,变异范围较大,其中水SRC为75.7%~100.7%,碳酸钠SRC为87.5%~111.7%,乳酸SRC为79.8%~110.6%,蔗糖SRC为107.2%~141.6%。水SRC≤80%的有45份,占材料总数的18.4%;碳酸钠SRC≤95%的有55份,占材料总数的22.4%;乳酸SRC≤85%的有40份,占材料总数的16.3%;蔗糖SRC≤120%的有53份,占材料总数的21.6%。不同麦区间SRC存在一定差异,其中来源于华南冬麦区小麦品种的SRC显著低于其他各麦区,表现为较低的水SRC、碳酸钠SRC和乳酸SRC,来源于北部春麦区和北部冬麦区小麦品种的蔗糖SRC显著低于其他各麦区。与国外引进品种相比,选育品种的乳酸SRC和蔗糖SRC较低,地方品种和选育品种间,除蔗糖SRC存在显著差异外,其他3种SRC差异皆不显著。     

“3414”施肥处理对小麦溶剂保持力的影响

通过"3414"施肥试验研究分析氮磷钾对小麦溶剂保持力的影响.回归分析得出三元二次回归方程,计算出4种SRC的回归方程.结果表明,除水SRC外,其他3种溶剂保持力回归分析均具有(可靠)拟合性.通过对3种单因素在同条件下的方差分析,氮对水SRC影响不大,对其他3种SRC影响达极显著水平;磷钾对4种SRC的影响均不显著.表明了3种肥料因素中氮对小麦SRC的影响较大,其他两种因素对SRC影响不明显,说明SRC受施肥水平的影响.     

安徽麦区软质小麦面粉溶剂保持力的基因型与环境互作

为了深入了解安徽麦区软质小麦溶剂保持力（SRC）性状的基因型效应与不同种植区域环境效应的互作关系及稳定性,利用GGE双标图对种植于7个生态试点的12个大田推广软质小麦品种的蔗糖SRC、乳酸SRC、碳酸钠SRC和水SRC 4个性状进行了综合评价。GGE结果表明,供试材料的4个SRC性状的GGE变异值均大于50%,环境-基因型互作效应复杂。能较好区分蔗糖SRC和乳酸SRC的试点是濉溪,能较好区分碳酸钠SRC且具有强代表性的生态点是新马桥,能区分水SRC的生态点是阜阳。生态适应性和稳定性分析表明：蔗糖SRC值表现较稳定的品种包括华成863、龙科1109、荃麦725和涡麦99;乳酸SRC值稳定的品种有徽研912和瑞华麦516,碳酸钠SRC值稳定的品种包括徽研912和瑞华麦516,水SRC值表现较稳定的品种是华成863。     

品种和种植环境对软质小麦品质性状的影响

选取18个软质小麦品种于2000--2001年分别种植在合肥和宿州,分析碱性水保持力(AWRC)、SDS沉降值、膨胀势、直链淀粉相对含量、PPO活性等5个品质性状的变异。结果表明：品种间AWRC、SDS沉降值和直链淀粉相对含量差异极显著,膨胀势间差异显著,PPO活性差异不显著;地点间AWRC、PPO活性、直链淀粉相对含量差异极显著,SDS沉降值、膨胀势差异不显著。两试点间AWRC、SDS沉降值的品种差异较一致,其次是直链淀粉相对含量。AWRC和直链淀粉相对含量既受品种差别的影响又受环境的影响;SDS沉降值和麦粉膨胀势主要受品种的影响,而PPO活性主要受环境的作用。     

美国软麦籽粒品质变化趋势及对我国弱筋小麦标准达标度分析

【目的】我国饼干消费量逐年增加,但制作饼干的原料软麦长期供应短缺,美国软麦品质稳定、加工性能优良,受到我国加工企业的欢迎,研究美国软红冬和软白麦籽粒品质多年变化特点及品质指标间相互关系,可为我国弱筋小麦籽粒品质研究提供参考。【方法】本文汇总了美国小麦协会1999—2019年间发布的软白麦和软红冬小麦品质相关性状数据,通过相关性分析、聚类分析方法探讨了软麦籽粒、面粉、面团及烘焙品质特点及品质性状间相互关系,并分析了美国软麦品质对我国现有弱筋小麦标准的适合度。【结果】从籽粒品质看,软红冬麦籽粒蛋白质含量（GPC,%）、硬度（H）、容重（TW,g·L^-1）和千粒重（TKW,g）均低于软白麦;指标年度间的变异系数表现为H>TKW>GPC>TW。从面粉品质看,两类软麦的湿面筋含量（WG,%）均在22%左右;4种溶剂保持力（SRC,%）中,软红冬麦的值高于或接近软白麦;软红冬麦的WG、沉降值以及4种SRC的变异系数均小于软白麦。从面团品质看,软红冬麦的面团形成时间、稳定时间（ST,min）、吹泡P值、L值、W值、拉伸参数均低于软白麦,两者吸水率（WA,%）均为52%左右。粉质参数、吹泡性能和拉伸参数变异系数均表现为软红冬麦小于软白麦。从我国弱筋小麦标准来看,软红冬麦的GPC、WG和ST对GB 17320-2013下的达标率为100%、100%和57.1%;软白麦达标率分别为90.5%、95.2%和38.1%。两类软麦的GPC、WG和ST对GB 17893-1999下的达标率均小于70%,达标率高低表现为GPC>WG>ST。软白麦各项品质指标的相关性分析表明,TKW与GPC、WG和蔗糖SRC呈显著负相关,H仅与WG呈显著负相关,GPC与WG、蔗糖和乳酸SRC呈显著正相关;蔗糖SRC与吹泡仪W显著正相关,乳酸SRC与延展度显著正相关;饼干直径与GPC、吹泡仪W和蔗糖SRC呈显著负相关,与TW呈显著正相关,炉涨率仅与蔗糖SRC显著负相关。软红冬麦的相关性分析表明,面粉蛋白质含量仅与WG和ST显著正相关;饼干直径仅与TW和吹泡仪W呈显著负相关。【结论】软红冬麦较软白麦籽粒质地更软,粒重更小,面团强度更弱;品质指标中TW、出粉率（FER,%）和WA年度间相对稳定。软红冬麦对中国弱筋小麦标准的达标度更高,中国弱筋小麦标准对GPC、WG和ST要求过于严格。软白麦品质指标间相关性较软红冬麦显著,两类软麦中GPC、蔗糖SRC和吹泡仪W与其他品质指标相关性显著,可用于弱筋小麦品质评价。软麦年度间GPC、WG、沉降值和吹泡仪L具有相似性,可归为一类。     

微量SRC值与小麦品质的关系

以陕西省、河南省大面积种植及陕西近年来选育的14个小麦品种(系)为材料,系统分析了小麦面粉微量SRC值与蛋白质品质、淀粉品质及面团流变学特性间的关系,并根据微量乳酸SRC值分布初步拟定了品质分类界限值。结果表明,作为反映谷蛋白特性的快速检测指标,微量乳酸SRC值主要与GM P、面筋指数、SDS沉淀值相关;作为反映面粉破损淀粉水平的快速检测指标,微量碳酸氢钠SRC值主要与破损淀粉率、峰值粘度相关;而作为面团流变学特性的预测指标,微量水SRC值主要反映了面团稳定时间的变化,微量乳酸SRC值主要反映了吸水率、面团形成时间和拉伸能量的变化,微量碳酸氢钠SRC值主要反映了面团吸水率和弱化度的变化。强筋小麦品种微量乳酸SRC值应在120%以上,中筋小麦品种应在100%~120%,弱筋小麦应在100%以下。微量SRC法能够准确反映小麦蛋白质品质、淀粉品质及面团流变学特性,是一种简便的微量品质检测方法。     

小麦品种(品系)SRC值与冷冻面团品质关系的研究

为研究和探讨小麦品种(品系)SRC值与冷冻面团品质的内在关系及其预测效果,本试验选用陕西关中地区16个小麦品种(品系)为材料,在对各小麦品种面粉溶剂保持能力(Solvent Retention Capacity,SRC)和冷冻面团品质检测的基础上,系统分析了SRC值与冷冻面团品质的关系。结果表明:小麦水SRC值与冷冻面团面包比容的关系密切,冷冻5 d间面包比容的变化主要受到乳酸SRC值的影响,各SRC值对冷冻5~10 d间的面包比容变化均有影响。SRC值对冷冻面团品质的预测效果较好。     

玉米芯发酵饲料的初步研究

为探讨玉米芯综合利用的潜力,以玉米芯中分别加入豆粕、花生粕、麸皮和玉米粉为发酵原料,选用酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉进行单菌和混合菌固态发酵。结果表明,纯玉米芯在自然条件下,好氧发酵有利于提高粗蛋白质的含量,厌氧发酵有利于提高还原糖的含量;玉米芯中加入蛋白质源饲料辅料(花生粕和豆粕)后,酵母菌和乳酸菌混合厌氧发酵有利于提高粗蛋白质的含量,黑曲霉好氧发酵有利于提高还原糖的含量;玉米芯中加入能量饲料辅料(麸皮和玉米粉)后,黑曲霉发酵有利于提高粗蛋白质的含量。     

全麦粉和小麦粉中烷基间苯二酚同系物组成的对比分析

【目的】 建立全麦粉标记物烷基间苯二酚（ARs）的高效液相检测方法,对全麦粉和小麦粉中ARs同系物组成进行分析,实现全麦粉真伪品质评价。【方法】 探究高效液相条件,建立ARs同系物5-十七烷基间苯二酚（C17:0）、5-十九烷基间苯二酚（C19:0）、5-二十一烷基间苯二酚（C21:0）、5-二十三烷基间苯二酚（C23:0）和5-二十五烷基间苯二酚（C25:0）的高效液相检测方法,并进行方法学评价。以国内外全麦粉、小麦粉及小麦麸皮等共47份样品为研究对象,测定ARs同系物的含量,分析其ARs同系物组成,并进行热图分析和主成分分析。【结果】 选用ZORBAX SB-C18（150 mm×4.6 mm,5 μm,Agilent）色谱柱,流动相选用0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸甲醇溶液进行梯度洗脱,在紫外检测波长280 nm、柱温35℃、流速0.5 mL·min^-1、进样量20 μL条件下,可在35 min内有效分离5种ARs同系物,各个同系物的色谱峰峰形对称,分离度好。经方法学评价,该方法具有良好的精密度和灵敏度,标准曲线线性相关系数均大于0.999,检出限为0.06—0.19 μg·mL ^-1,回收率为81.16%—112.92%,精密度标准偏差为0.02%—4.02%,可作为ARs同系物的测定方法。通过热图聚类分析可知不同检测样品中ARs同系物组成及总量存在显著差异（P<0.05）。麦粉样品ARs同系物组成中C21:0最多,占33%—61%;C19:0次之,占12%—44%;C17:0、C23:0和C25:0的含量占比较小。美国、加拿大全麦粉的ARs同系物组成丰富度和含量相近,国外全麦粉中ARs同系物组成含量高于国内全麦粉。国内全麦粉中的ARs同系物组成比小麦粉中的ARs同系物组成丰富度高,但个别小麦粉除外。小麦麸皮F₁中ARs同系物组成和总含量显著高于全麦粉和小麦粉,其ARs总含量高达1 795.78 μg·g^-1,与其他样品相比差异显著（P<0.05）。经主成分分析得出,麦粉样品间的主要差异指标为ARs同系物组成含量,作为第1主成分,其累积贡献率为98.40%。小麦麸皮与其他麦粉样品的相对分散最远,中国小麦粉的分散度最大。美国全麦粉和加拿大全麦粉几乎重叠,而中国全麦粉和部分小麦粉与美国、加拿大全麦粉部分交叉。【结论】 本研究建立的液相方法能够有效、快速的对全麦粉中ARs同系物进行定量,适用于麦类全谷物产品中ARs同系物含量的测定。同时,通过全麦粉和小麦粉中ARs同系物组成对比分析可知,全麦粉中的ARs同系物组成丰富度优于小麦粉中的ARs同系物组成丰富度。     

扬麦系列品种品质性状分析及育种启示

【目的】 通过研究扬麦系列品种的品质特性并进行品质聚类,明确扬麦各品种品质类型,为小麦品种区域化种植和品质育种亲本选用提供依据;通过对不同类型品种品质性状和系谱分析提出简单实用的品质选择指标和亲本选配原则。 【方法】 以扬麦24个品种为材料,于2015—2017年连续2年在江苏里下河地区农业科学研究所试验基地进行种植,采用随机区组设计,2次重复,统一田间种植管理。成熟后收获晒干,测定籽粒硬度、蛋白质含量、面粉湿面筋含量、SDS沉淀值、溶剂保持力（solvent retention capacity,SRC）、粉质仪参数和快速黏度仪参数等品质指标。【结果】 扬麦品种硬度变幅为13.48—62.12,可以明显地分成硬麦和软麦2种类型,硬麦大于54,软麦小于32;沉淀值为6.33—13.75 mL;蛋白质含量为12.60%—14.61%,湿面筋含量为29.74%—38.13%,面筋指数为38.86%—82.83%;水溶剂保持力为54.69%—78.56%,碳酸钠溶剂保持力为71.40%—107.73%,蔗糖溶剂保持力为95.66%—127.27%;粉质仪吸水率为54.77%—67.40%,形成时间1.23—8.83 min,稳定时间2.20—13.17 min;峰值黏度高,多数品种峰值黏度3 000 cP左右,糊化温度61.57—64.75℃。扬麦4号、扬麦10号、扬麦158、扬麦16、扬麦17和扬麦23品种籽粒硬度、沉淀值、水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力和面团吸水率显著高于其他品种,其他品种多数无显著差异;多数品种蛋白质含量和湿面筋含量无显著差异,扬麦1号、扬麦6号和扬麦17相对较高;形成时间和稳定时间以扬麦2号最长,其他品种多数无显著差异。聚类分析表明扬麦系列品种品质可分成2种类型,与系谱分析结果基本一致。【结论】 扬麦系列品种多数为弱筋小麦,籽粒硬度、面筋指数、水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、吸水率较低;扬麦4号、扬麦10号、扬麦158、扬麦16、扬麦17和扬麦23为中强筋小麦,籽粒硬度、面筋指数、水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、吸水率高;扬麦品种峰值黏度高,糊化温度低。硬度可以作为品质育种简单实用的选择指标,弱筋小麦和中强筋小麦品质育种亲本中必须有相应品质类型材料。