小麦籽粒戊聚糖含量及相关遗传特性分析

2001～2002年选用18个小麦品种为试验材料,测定了其籽粒总戊聚糖含量和水溶性戊聚糖含量,探讨了戊聚糖含量的遗传特性及与穗部性状的相关性,以期为专用小麦的选育提供理论依据。研究结果表明,同一生态环境条件下,不同小麦品种间的籽粒总戊聚糖含量、水溶性戊聚糖含量均存在极显著差异;总戊聚糖含量和水溶性戊聚糖含量具有较高的遗传力,水溶性戊聚糖含量遗传进度较大;结实小穗数与总戊聚糖含量呈显著正相关,单位面积穗数与水溶性戊聚糖含量呈极显著正相关,穗粒数、穗粒重与水溶性戊聚糖含量呈极显著负相关。     

扬麦系列小麦品种的饼干品质分析

为了解扬麦系列小麦品种的饼干加工品质,明确弱筋小麦育种程序中简单实用的品质评价指标,以26个扬麦系列小麦品种为试验材料,测定其籽粒和面粉的理化品质及其曲奇和酥性饼干的品质,并进行理化品质与饼干品质的相关性分析。结果表明,26个扬麦小麦品种曲奇饼干的直径为15.03～18.50 cm,厚度为15.99～23.10 mm、直/厚比为0.66～1.14;酥性饼干的硬度为522.66～1520.00 g,脆性为36.30～38.82 mm,感官评分为81.81～84.29分。根据饼干品质评价,26个扬麦小麦品种可被分为三类:第一类为扬麦10号、扬麦158等6个中强筋品种,曲奇饼干直径小、厚度大、直/厚比小,酥性饼干的硬度大、感官评分相对稍低;第二类为扬麦9号、扬麦13等14个弱筋品种,曲奇饼干直径大、厚度小、直/厚比大,酥性饼干硬度小,感官评分高;第三类为扬麦4号、扬麦6号等6个品种,曲奇和酥性饼干品质介于上述两类之间。相关性分析表明,碳酸钠溶剂保持力(solvent retention capacity, SRC)、水SRC、乳酸SRC、蔗糖SRC、吸水率、籽粒硬度、SDS沉淀值与曲奇饼干的直径、直/厚比和酥性饼干感官评分呈极显著负相关,而与曲奇饼干的厚度、酥性饼干的硬度和脆性呈极显著正相关。综合曲奇和酥性饼干品质,26个扬麦系列多数小麦品种的饼干品质较好,以扬麦9号、扬麦13、扬麦15、扬麦20、扬麦24表现最为突出;扬麦158、扬麦10号、扬麦16、扬麦17、扬麦23、扬麦28的饼干品质相对稍差;籽粒硬度、粉质仪吸水率、SDS沉淀值、碳酸钠SRC、乳酸SRC、水SRC和蔗糖SRC是评价弱筋小麦的关键指标。     

小麦品种(系)籽粒类胡萝卜素含量及其与其他品质性状的相关性

为给小麦类胡萝卜素及其他品质性状的品种资源筛选和品质改良提供参考,以黄淮麦区不同时期的31个小麦品种(系)为材料,探讨其全麦粉类胡萝卜素含量、脂肪氧化酶活性等品质性状的品种间差异及类胡萝卜素含量与其他品质性状的相关性。结果表明,类胡萝卜素含量、脂肪氧化酶活性、总戊聚糖、水溶性和非水溶性戊聚糖含量、色差仪参数、RVA参数、近红外参数等品质性状的品种间差异均达到显著水平;类胡萝卜素含量与水溶性戊聚糖含量、黄度呈极显著正相关,与高峰黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、容重和形成时间呈极显著负相关,与峰值时间、蛋白质含量和稳定时间呈显著负相关。根据供试品种(系)类胡萝卜素含量的聚类分析结果,孟0318等19个品种(系)聚为一类,洛麦23等10个品种(系)聚为一类,淮麦22和济麦22聚为一类,三个类别的类胡萝卜素含量平均值分别为1.93、1.07和2.99mg·kg-1。     

酿酒专用小麦籽粒品质特性研究

为探明酿酒专用小麦的主要籽粒品质特征,对12个常用酿酒小麦品种及6个非酿酒小麦品种的主要籽粒品质指标进行了分析与比较。结果表明,12个酿酒小麦品种的硬度指数均小于45%,角质率均小于70%,平均总淀粉含量大于60%,其中支链淀粉占比大于70%;籽粒硬度指数、角质率、饱满度及淀粉含量与弱筋小麦皖西麦0638相近;蛋白质、湿面筋含量显著低于非酿酒小麦西农20、周麦36,符合中国中筋小麦标准。相关性分析表明,酿酒小麦籽粒硬度指数与角质率呈极显著正相关,与千粒重呈极显著负相关;支链淀粉含量与千粒重呈显著正相关。通过聚类分析将12种酿酒小麦分为3个类群,类群Ⅰ包括9个品种,较其他2个类群总淀粉含量、支链淀粉含量高,硬度、蛋白质含量适中。综上所述,供试酿酒小麦籽粒具有软质、饱满、胚乳呈粉质-半角质、蛋白质含量适中、支链淀粉含量高等特点;籽粒特性和淀粉含量接近弱筋小麦并具备中筋小麦的蛋白质、湿面筋含量的小麦品种具有更大优势成为酿酒小麦。     

弱筋小麦品质指标的相关性分析及筛选

为完善弱筋小麦的品质评价体系、筛选出有代表性的品质指标、明确弱筋小麦的优质栽培技术,本研究以弱筋小麦宁麦13为试验材料,设置不同栽培密度和氮肥运筹组合,通过主成分分析、相关性分析和聚类分析等方法对17个品质指标进行了分析。结果表明,稳定时间、弱化度和粉质质量指数的变异系数较大,遗传性状不稳定。溶剂保持力(solvent retention capacityprofile,SRC)与品质指标间相关性显著,其中,水SRC值与饼干直径呈显著负相关,碳酸钠SRC值与蛋白质含量呈显著正相关,蔗糖SRC值与出粉率和硬度呈极显著正相关。通过主成分分析,提取了6个特征值大于1的主成分,代表了85.47%的品质信息,水SRC值、蔗糖SRC值、出粉率、稳定时间、硬度、弱化度、粉质质量指数、饼干厚度和饼干延展系数可以作为弱筋小麦品质评价的重要指标。对主成分分析筛选的重要指标进行聚类分析,在距离15处将被测指标分为3类,品质性状较优的处理主要在第一类;筛选出指标符合国标弱筋小麦品质的处理,适期播种条件下,密度225万·hm~(-2)或300万·hm~(-2)、施氮量240 kg·hm~(-2)、氮肥运筹7∶1∶2∶0为本试验条件下宁麦13适宜栽培组合。     

贵州小麦品质与生态效应研究

为给小麦优质生产品种的合理布局提供依据,以8个小麦品种为材料,对贵州小麦品质与其生态效应进行了初步研究.结果表明,贵州省生态环境对小麦籽粒的蛋白质含量与湿面筋含量影响较大,而沉淀值与面团稳定时间受小麦基因型的影响较大.贵州属强筋、中筋、弱筋小麦的混作区,东西两端属中筋、弱筋小麦混作区,中部属强筋、中筋小麦混作区,弱筋小麦所占比例最大,其次是中筋小麦,强筋小麦所占比例最小.不同品种在不同地区小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、面团稳定时间差异明显,其中面团稳定时间是影响小麦籽粒品质的限制性指标.弱筋小麦面团稳定时间与小麦拔节至成熟期的日较差、总降雨量呈二次曲线关系,日较差和总降雨量最优取值分别为8.55℃和404.375 mm,与日平均最高温度、日平均温度呈显著正相关,与总日照时数呈显著负相关.     

春小麦淀粉粒的分布及其与品质的相关性

为了研究小麦淀粉粒的大小及分布对小麦品质状况的影响,对不同筋力类型的8份春小麦品种进行了A、B型淀粉颗粒的电镜分析,并测定这些品种的直/支淀粉含量、膨胀势及面粉吸水率等品质指标。结果表明,强筋型小麦直径小于16 μm的淀粉粒占A型淀粉粒总数的比例最大,而中筋和弱筋型小麦直径大于20 μm的淀粉粒占A型淀粉粒总数的比例最大,与其他筋力型差异显著;B型淀粉粒直径大小在不同筋力型品种间差异不显著,其形状在弱筋品种武春121中呈现不规则形。相关分析表明,A型淀粉粒的平均直径与支链淀粉含量、膨胀势和吸水率呈显著正相关,而B型淀粉粒的平均直径与上述品质参数相关不显著,说明A型淀粉粒的大小对上述小麦品质指标具有一定的影响,而B型淀粉粒的影响较小。     

基因型与环境对小麦戊聚糖含量及RVA黏度的影响

为研究基因型与环境对小麦戊聚糖含量及RVA黏度的影响,选取10个小麦品种（系）和5个生态试验点,测定了小麦籽粒中的总戊聚糖(TP)、水溶性戊聚糖(WSP)、非水溶性戊聚糖含量(WIP)和RVA黏度等共10个性状,探讨了3种戊聚糖含量和7个RVA性状的影响因素及相互关系。结果表明,包括总戊聚糖、水溶性戊聚糖含量在内的10个性状均受到基因型、环境以及基因型与环境互作的影响。其中,基因型方差和环境方差在所有性状上均达到显著或极显著,基因型与环境互作方差在水溶性戊聚糖和7个RVA性状上达到极显著;戊聚糖含量的环境变异＞基因型变异＞基因型与环境互作变异,而RVA黏度性状的基因型变异均大于环境变异。水溶性戊聚糖含量与高峰黏度呈显著负相关。     

不同品质类型小麦籽粒淀粉与加工品质的关系

以江苏省具有代表性的三个不同品质类型小麦品种为材料，分析了籽粒淀粉和加工品质的关系，以明确淀粉对小麦加工品质的作用以及优质小麦的具体淀粉指标。结果表明，淀粉含量与降落值、湿面筋含量、沉淀值、面团形成时间、稳定时间等加工品质指标呈显著负相关，而蛋白质含量与上述指标呈极显著正相关，说明中、强筋小麦不宜追求过高的淀粉含量，而弱筋小麦则应提高淀粉含量。在淀粉粘度特性7个参数中，以峰值粘度和糊化温度变异度最大。总淀粉和直链淀粉含量与蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间均呈显著的线性负相关关系。以优质专用小麦符合国标（GB／T17892—1999、17893—1999）蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间为条件的淀粉指标被初步提出：一等强筋小麦籽粒总淀粉含量应≤68．8％，直链淀粉含量应≤13．5％；二等优质强筋小麦籽粒总淀粉含量应≤71．1％，直链淀粉含量应≤14．5％；优质弱筋小麦籽粒总淀粉含量应≥78．5％，直链淀粉含量应≥17．3％。     

小麦株高及其构成指数与产量及品质的相关性

为了给小麦栽培和品质育种提供参考,以15个小麦品种为材料,分析了不同基因型小麦品种株高及各节间长度、株高构成指数与产量及产量构成因素、蛋白质、湿面筋、淀粉含量的关系.结果表明,株高及各节间长度除穗下节间外与产量均呈负相关,除穗下节间外与蛋白质、湿面筋含量均呈正相关;穗下节间长度/节间总长、(穗下节间长+穗长)/株高与产量呈正相关,与穗粒数、单穗重呈极显著正相关,与蛋白质、湿面筋含量呈负相关;千粒重与株高、各节间长、穗下节间长度/节间总长、(穗下节间长度+穗长)/株高均呈负相关;株高构成指数与结实粒数、粒重、产量均呈正相关,与蛋白质、湿面筋含量呈二次曲线关系,节间构成指数与产量、蛋白质、湿面筋含量呈负相关,株高及节间构成指数与穗粒数、单穗重均呈正相关.穗下节间长度/节间总长、(穗下节间长+穗长)/株高、株高构成指数可以作为产量和品质协调的育种选择指标,强筋、中筋小麦应选择株高适中、抗倒性好、穗下节间不宜过长、株高构成指数IL<0.54的植株;弱筋小麦应选择株高偏矮、穗下节间较长、株高构成指数IL为0.56～0.58的植株.     

九个黄淮和长江中下游冬麦区的优质冬小麦品种在晋中麦区的生育及品质表现

为拓宽山西优质小麦品种资源,采用田间试验,分秋播(2010年9月28日)和春播(2011年2月28日)两个播种时期,研究了来自黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区的9个优质小麦品种在晋中晚熟冬麦区的农艺、产量及品质性状表现。其中黄淮冬麦区品种为烟农19(冬性,强筋)、淮麦18(半冬性,中筋)和宁麦9号(冬性,弱筋),长江中下游冬麦区品种为镇麦168(春性,强筋)、皖麦33(春性,强筋)、宁麦13(春性,弱筋)、扬辐麦2号(春性,弱筋)、扬辐麦4号(春性,弱筋)和扬麦15(春性,弱筋)。结果表明,烟农19和淮麦18在晋中麦区秋播可正常越冬,并获得相当的产量,且烟农19的成穗数和产量高于淮麦18;9个引进小麦品种在晋中麦区春播均可抽穗成熟,但因2010-2011年度秋冬春三季连旱,所有品种在苗期到拔节期受旱,因而均未能获得较高的籽粒产量。烟农19和淮麦18的籽粒产量和品质秋播明显高于或优于春播。总体来看,在晋中麦区,烟农19和淮麦18适宜通过秋播种植加以利用,扬辐麦2号、宁麦9号有望通过春播种植加以利用。     

Wheat flour non-starch polysaccharides and their effect on dough rheological properties

Wheat (Triticum aestivum L.) flour is able to form dough with unique rheological properties that allow bread making. It is well known that wheat protein content affects dough rheological properties, but there is not enough evidence about the role of other minor flour constituents. One such minor constituent is non-starch flour polysaccharides, which are mainly pentosans formed by a xylopyranosyl linear chain branched with arabinofuranosyl residues. Their spatial distribution and branching pattern can affect their relationship with gluten forming proteins and thus influence their functional properties, the dough rheological properties, and thereby the flour baking quality. In this study the content and structural characteristics of non-starch polysaccharides were investigated, as well as their influence on some dough physicochemical parameters. Five different wheat flours samples milled from Uruguayan wheat varieties with diverse rheological and breadmaking properties were used in this study. Water soluble flour polysaccharides were extracted and the amount of pentosans was determined by the orcinol-HCl method. The pentoses composition was determined before and after acidic hydrolysis of the water soluble polysaccharide fractions by GC. No free pentoses were detected in any of the assayed flour samples, so the pentoses composition found in the hydrolyzed samples was attributed to the non-starch water soluble polysaccharides. Water unextractable non-starch polysaccharides were determined by difference between the total and the soluble non-starch polysaccharides flour content.An improved method for the quantification of water extractable and non-extractable non-starch polysaccharides, using baker's yeast, was developed. Using this method, total and soluble non-starch polysaccharides content could reliably be determined both in whole flour and in pentosans enriched fractions. Free monosaccharide content was in the range from 0.03% to 0.06% (w/w), while the arabinose/xylose (Ara/Xyl) ratios varied from 0.8 to 1.4 in soluble non-starch polysaccharides and from 0.7 to 0.9 in total non-starch polysaccharides. The different Ara/Xyl ratios found for water extractable and unextractable arabinoxylans clearly indicates different substitution degrees in the polymers. Analysis of the dough rheological parameters in relation to the water soluble and non-soluble non-starch polysaccharides and the Ara/Xyl ratios from different wheat varieties was performed. A clear relation between some of these parameters could be inferred, since a direct relationship between total unextractable (AXi) content and resistance of dough to extension (P), as well an inverse relationship between the same parameter and dough extensibility (L) were observed. These results suggest that the flour non-starch polysaccharide content, as well the Ara/Xyl ratios may be used as additional parameters to estimate some of the wheat flours dough properties.     

不同粒色小麦籽粒维生素E含量及其与籽粒色素的相关性

为了提高小麦中维生素E的含量,应用超高效液相色谱串联质谱法(大气压电喷雾离子源,负离子模式,多反应检测)测定24个不同有色小麦品种(系)籽粒中α-VE、β-VE、γ-VE、δ-VE及总VE含量,用分光光度法测定小麦籽粒色素含量,并分析小麦籽粒中维生素E含量与籽粒色素含量的相关性.结果表明,不同籽粒颜色品种(系)的VE含量和色素含量均存在显著差异,籽粒色素含量与总维生素E含量呈极显著正相关,在彩色小麦育种中可以用籽粒色素含量作为高维生素E品种(系)的一个选择指标.     

施氮量对冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响

为研究高有机质土壤条件下施氮量对不同品质类型冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响，以强筋小麦品种临优145和郑麦9023及弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料进行了不同施氮量的试验。结果表明，增施氮肥可以提高籽粒蛋白质及其各组分的含量。总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高，N2处理较NO处理分别提高0．78、0．12、0．31和0．35个百分点；清蛋白含量也随施氮量的增加而提高，但不同施氮处理间差异不显著。强筋小麦和弱筋小麦贮藏蛋白含量差异显著，但可溶性蛋白含量差异不显著。随着施氮量的增加，品种间可溶性蛋白含量差异加大，但贮藏蛋白含量差异减小。氮肥施用量对小麦籽粒各蛋白组分在总蛋白中所占的比例影响不大．不同品种籽粒中各蛋白组分在总蛋白中所占比例受施氮量的影响也不同。     

小麦育种亲本材料SSR标记遗传多样性及其亲缘关系分析

为了解不同生态区小麦品种间的遗传多样性,以190份分布于黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区及西南冬麦区3大麦区的小麦品种为试验材料,利用均匀分布于小麦21条染色体的80对SSR标记对其进行遗传多样性研究,并进行品种间亲缘关系的分析。本文共检测出352个等位类型,每个标记平均4.4个;各位点的多态性信息含量的变幅分别为0.021 2~0.853 2,平均为0.533 4。结果表明:3大麦区品种间遗传差异较为明显,其中长江中下游冬麦区与西南冬麦区遗传差异相对较小,而黄淮冬麦区西部丘陵川地副区与胶东丘陵副区存在较大差异。各麦区间及副区间都存在不同程度的品种交叉现象,其中黄淮冬麦区华北平原副区与淮北平原副区间的种质资源交换较为频繁。遗传聚类结果与品种间亲缘关系相对一致,与品种系谱来源及地域分布也较为吻合,即同一麦区或者具有共同系谱来源的小麦品种可较好地聚为一类。本文研究结果为小麦亲本选配提供了有用的遗传信息和重要参考依据。     

"郑麦9405/皖麦19"F2植株籽粒中水溶性和非水溶性戊聚糖含量的分布

为了给戊聚糖在小麦品质改良中的利用提供参考,本研究以小麦杂交组合"郑麦9405/皖麦19"F2植株群体为试材.采用地衣酚-盐酸法分析了335个单株籽粒全麦粉的水溶性戊聚糖(WSP)和非水溶性戊聚糖(WIP)含量.结果表明,双亲郑麦9405和皖麦19的水溶性戊聚糖含量分别为1.25%和0.65%,非水溶性戊聚糖含量分别为6.25%和8.13%;F2代植株群体的水溶性和非水溶性戊聚糖含量的平均值分别为1.07%和5.97%,其中,水溶性戊聚糖含量大于高亲值(1.25%)和小于低亲值(0.65%)的分别有47株和2株,大于1.7%的有6株,非水溶性戊聚糖含量大于高亲值(8.13%)和小于低亲值(6.25%)的分别有6株和190株,高于8.50%和低于3.50%的分别有3株和5株.可见通过杂交可以在具有不同水溶性和非水溶性戊聚糖含量的亲本组合后代群体中筛选出高、低水溶性戊聚糖含量的育种材料,对小麦品质育种具有一定的实际意义.     

不同品质类型小麦籽粒蛋白质、淀粉积累过程的基因型差异

对 3个具有不同蛋白质含量的大面积推广小麦品种宁麦 9号 (低蛋白 )、苏麦 6号 (中蛋白 )和重庆面包麦(高蛋白 )籽粒灌浆期蛋白质、淀粉含量的动态变化进行了研究。结果表明 ,(1) 3个品种在籽粒灌浆过程中 ,粒重的增加、籽粒蛋白质、淀粉含量存在极显著的差异 ;(2 ) 3个品种在开花后 2 2 d前经历了淀粉含量的快速增加、蛋白质含量下降期 ;(3)三个品种在整个灌浆至乳熟阶段淀粉持续积累 ,至花后 37d仍有较高的积累速率 ;重庆面包麦乳熟期(开花后 32 d之后 )蛋白质积累较宁麦 9号和苏麦 6号快 ,而宁麦 9号乳熟期蛋白质积累几乎停止     

Distribution of Water between Wheat Flour Components: A Dynamic Water Vapour Adsorption Study

The water adsorption properties of hard and soft wheat flours and flour components (starch, damaged starch, gluten, soluble pentosans, and insoluble pentosans) were determined at 25 °C using a controlled atmosphere microbalance. At different levels of relative humidity (from 10% to 95%), changes in sample mass (i.e., water gain) were continuously measured versus time and described using exponential models (R²≥0·994). Water adsorption isotherms were constructed for wheat flours and flour components and described using Guggenheim-Anderson-de Boer models (R²≥0·997). It was not possible to distinguish between the selected hard and soft wheat flours by their isotherms. The water-soluble pentosans had the highest water adsorption capacity. The theoretical distribution of water between the flour components (calculated using the Guggenheim-Anderson-de Boer parameters) was starch, 88%; gluten, 10%; and pentosans, 2%.     

生态环境和播期对小麦籽粒产量及品质性状间相关性的影响

为了解不同生态环境下小麦产量与品质性状间的相关性及其受主要气候生态因子影响的变化规律,选用6个不同类型小麦品种在5个不同生态点分期播种。研究结果表明,小麦产量与品质性状间的相关性在不同品种、不同生态点与不同播期条件下存在显著差异。在6个小麦品种中,淀粉含量与面粉筋力间存在负相关关系。南京与姜堰两地在提高小麦品质时产量水平相应降低,而徐州、泰安与保定三地可以同步增加产量与蛋白质含量,但面粉筋力与烘烤品质不能保证相应的提高。晚播与早播、适播相比,蛋白质含量虽有所增加,但产量与其它品质性状都有所下降。随着灌浆期日均温的升高以及日较差的增大,蛋白质含量与沉淀值的相关系数减小;灌浆期间日较差越大,蛋白质含量与千粒重的相关性以及淀粉含量与沉淀值间的相关性均由负相关逐渐趋向于正相关;随灌浆期间的总日照时数增加,淀粉含量与沉淀值间的相关系数增大,由负相关逐渐变为正相关。因此,在小麦生态育种和调优栽培研究中,需要重视不同生态环境因子对小麦籽粒品质性状影响的不同步性。