基因型、环境及其互作对黄淮麦区小麦淀粉品质性状的影响

利用1997～1998年度黄淮南北片两组区域试验部分试点的材料，测定了降落值、峰值粘度和稀懈值等淀粉性状。在方差分析、回归分析的基础上，还采用AMMI模型和PATTERN模式进行分析，目的在于研究黄淮麦区小麦基因型、环境及其互作对淀粉品质性状的影响，为该区小麦品质改良和优质小麦区域化生产提供依据。结果表明，基因型、环境和基因型与环境互作对淀粉品质均有显著影响，22个参试品种中鲁麦14、温麦6号和95中459的淀粉品质较好；15个试验地点中北片的衡水、石家庄，南片的郑州和泾阳的小麦淀粉品质较好；用AMMI模型和PATTERN模式分析小麦淀粉品质性状G×E交互作用的效果优于线性回归模型。     

基因型和环境对安徽小麦品质性状的影响

为了解基因型和环境对小麦面粉类胡萝卜素含量、LOX活性、白度、蛋白质含量、湿面筋含量和总淀粉含量的影响,选用15个小麦品种连续2年在安徽省4个试点进行试验,分析了15个小麦品种籽粒类胡萝卜素含量和其他5个品质性状的异同。结果表明,供试材料的6个被测品质性状在基因型间的差异均达到极显著水平;类胡萝卜素含量和蛋白质含量在环境间差异达到显著或极显著水平。被测品质性状在年份间差异均达显著或极显著水平(湿面筋含量除外);环境×年份的互作对LOX活性、白度、蛋白质含量、湿面筋含量和总淀粉含量的效应极显著;基因型×环境互作对类胡萝卜素含量、LOX活性、白度的影响极显著;基因型×年份、环境×年份、基因型×环境×年份互作对蛋白质含量、湿面筋含量、总淀粉含量的效应极显著。     

基因型和环境对小麦类胡萝卜素含量及其品质性状的影响

为了给小麦类胡萝卜素含量及其相关品质性状的改良提供参考,选用了15个小麦品种作为试验材料,分别在安徽省5个生态区进行区试,测定了小麦全麦粉的类胡萝卜素含量、脂肪氧化酶( LOX )活性、白度等性状。结果表明,15个小麦品种的类胡萝卜素含量及其他被测品质性状在基因型间和环境间的差异均达到极显著水平;类胡萝卜素、蛋白质、湿面筋和淀粉含量的环境变异大于基因型变异,而LOX活性、L值,a值、b值和白度等指标的基因型变异大于环境变异。基因型和环境对小麦品种的类胡萝卜素含量及其他品质性状均有重要影响,基因型与环境互作效应亦不可忽视。     

基因型和环境及其互作对我国冬小麦部分品质性状的影响

为了解基因型、环境及其互作对我国冬小麦品质性状的影响,选择北方冬播麦区有代表性的65个小麦品种(系),分别在6个省份的11个地点种植,对其部分品质性状进行了分析。结果表明,品质指标在不同小麦品种(系)以及不同地点之间存在极显著差异;品质性状间相比,基因型(G)对籽粒硬度、环境(E)对千粒重、G×E互作对SDS沉淀值的影响较大。用AMM I模型(主效可加互作可乘)对基因型和环境互作的影响进行分析,G×E互作程度比较大的试点有北京、济南和徐州,比较小的为临汾试点,其中籽粒硬度和SDS沉淀值G×E互作程度较大的为北京和泰安试点,籽粒蛋白质G×E互作程度较大的为济南、烟台和徐州试点,千粒重G×E互作程度较大的为北京和徐州试点。不同品种的不同品质指标有不同的适宜地区,对于籽粒硬度,品种95(6)161、烟475在北京有较好的适宜性,原冬971在泰安有较好的适宜性;HS97-1、秦麦11的籽粒蛋白质含量在烟台、徐州有较好的适宜性;对于千粒重,农大3308、临旱917在北京,晋农218在济南,HS97-1在运城,中梁88303在烟台,豫农95027在徐州有好的适宜性;对于SDS沉淀值来说,中梁93646、中梁88303在北京,99G 46、中91162在石家庄,L 2-503、99G 66在泰安,农大3383在运城,郑SP 2027、临汾125在周口、徐州有好的适宜性。     

基因型和环境及其互作对河南省小麦品质的影响及品质稳定性分析

通过对基因型、环境及其互作对河南省小麦品质影响的分析,结果表明,基因型、环境以及基因型×环境对品质的影响显著,其中环境对蛋白质、湿面筋含量影响最大,基因型×环境对面团拉伸阻力影响最大,基因型对最大拉伸阻力、拉伸阻力/延伸度、拉伸面积影响最大。通过对品质指标的稳定性分析表明,不同品种的不同品质指标稳定性不同,其中豫麦50、洛8716的形成时间、稳定时间稳定性好,豫麦34的蛋白质含量稳定性中等,郑9023的稳定时间受环境影响较大。在所分析的品质指标中,品种在安阳的品质指标和8个不同生态条件下的平均品质指标呈显著相关,拉伸阻力和拉伸面积这两项指标在所有地点均呈显著相关性。生态因子对品质的影响中,年降水量与多数品质指标呈显著负相关。     

小麦品质性状与面条煮熟品质的关系

本文就影响中国面条煮熟品质的小麦品质性状，包括蛋白质含量、麦谷蛋白与醇溶蛋白的比率、麦谷蛋白及醇溶蛋白的亚基构成、沉淀值、直链淀粉与支链淀粉的比率、脂类、纤维等进行了概述。     

面条色泽与小麦品种品质性状的关系

为了筛选与面条色泽相关的小麦籽粒性状,以陕西关中及河南豫北农户大田种植的80份小麦品种为材料,研究面条放置0h、24h时的色泽特性、不同时间面条色泽之间的关系,及其与小麦品种品质性状的关系。结果显示,鲜面条恒温(25℃)放置24h后,面条色泽L*值显著下降,a*值和b*值显著升高;0h面条色泽L*值、a*值、b*值与24h面条色泽均呈极显著正相关(P<0.01),鲜面条色泽可以预测放置后面条的色泽。逐步回归分析结果表明,籽粒容重、蛋白质含量、湿面筋含量、面粉色泽L*值、弱化度等决定面条色泽L*值57.5%的变异;面粉色泽b*值、拉伸阻力决定面条色泽b*值51.1%的变异。面粉色泽与鲜面条色泽呈正相关关系。籽粒蛋白质含量、湿面筋含量与鲜面条色泽L*值呈负相关关系。面粉色泽、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量是影响面条色泽的主要品质性状。     

小麦品质性状与面条煮熟品质的关系

本文就影响中国面条煮熟品质的小麦品质性状，包括蛋白质含量、麦谷蛋白与醇溶蛋白的比率、麦谷蛋白及醇溶蛋白的亚基构成、沉淀值、直链淀粉与支链淀粉的比率、脂类、纤维素等进行了概述。对面条煮熟品质的评价方法进行了分析，为促进我国面条工业生产及面条专用小麦良种的选育提供科学的依据。     

小麦Wx蛋白及主要淀粉性状与面条品质的关系

为了研究小麦Wx蛋白及淀粉主要性状与面条品质的关系,对26个小麦品种的Wx蛋白含量、直链淀粉含量、峰值粘度、膨胀势进行了测定,并探讨了其与面条品质的关系。结果表明．三种Wx蛋白亚基的含量与面条品质均呈显著负相关．相关系数分别为-0．598、-0．446和-0．451;直链淀粉含量与面条品质呈显著负相关,相关系数为-0．711;峰值粘度和膨胀势与面条品质呈显著正相关,相关系数分别为0．614和0．601。表明三种Wx蛋白亚基及直链淀粉含量、峰值粘度、膨胀势均与面条品质有密切关系,呈显著相关（正向或负向）。     

优质小麦品质性状的环境变异研究

为了明确不同环境对优质小麦品种品质性状的影响,为小麦优质育种、优质栽培和品质区划提供依据,利用河北省优质小麦区试的６个优质品系,种植于藁城、石家庄、衡水和邢台,分析生长于不同地点的不同小麦品系的品质性状变异,不同试点对品质性状的作用和不同品质性状的稳定性。结果表明,不同品系的品质性状表现出不同的变异性。不同试点对小麦主要加工品质性状（沉降值、面团形成时间和稳定时间）的正向作用呈现规律性,表现为邢台     

遗传和环境因素对不同冬小麦品种品质性状的影响

为了明确遗传和环境因素对小麦品质的影响,选用6个有代表性的冬小麦品种（豫麦34、藁麦8901、豫麦49、豫麦70、洛阳8716和豫麦50）在河南省五个纬度点（32°N~36°N）种植,研究了品种遗传因素、环境因素与冬小麦品质性状的关系。结果表明,遗传因素对硬度、出粉率、耐揉指数、断裂时间的影响较大,而环境因素对灰分、沉淀值、容重有显著影响。由南向北随着纬度的升高,灰分、沉淀值呈减少趋势,容重呈增加趋势。小麦不同品质性状受气候因子的影响程度不同,其中硬度、灰分、沉淀值、容重均与小麦生育后期5月份的主要气象因子呈显著相关。因此,小麦生育后期的田间管理应充分考虑气象因素,以改善小麦品质。     

新疆冬小麦地方品种主要品质性状及其与拉面品质的关系

为了解新疆冬小麦地方品种对新疆拉面品质的影响,以30份新疆冬小麦地方品种为供试材料,测定其面粉品质、面团流变学特性及粉色等主要品质性状,并制作新疆拉面,对新疆冬小麦地方品种主要品质性状与新疆拉面加工品质特性的关系进行了研究。结果表明,湿面筋含量、干面筋含量、面团延伸性、配置比、弹性指数、稳定时间及弱化度等7个面粉品质指标与新疆拉面感官评价总分显著相关,其中干面筋含量和配置比的作用最大;逐步回归分析表明,新疆拉面加工品质主要受到干面筋含量、湿面筋含量、面粉红度(a*)的影响。新疆冬小麦地方品种具有较好的拉面加工品质,可为新疆拉面专用小麦品种选育提供种质资源。     

新疆冬小麦品种品质性状与面包、馒头、面条加工品质的关系

为了给优质面包、馒头、面条专用品种选育提供品质辅助选择指标,以30份新疆冬小麦品种(包括自育品种和引进品种)为材料,分析了新疆冬小麦品种品质性状与面包、馒头、面条加工品质的关系.回归分析结果表明,小麦籽粒性状、面粉品质、面团特性、淀粉糊化特性以及面粉色泽对新疆冬小麦品种面包、馒头和面条加工品质均有显著影响;面粉灰分、湿面筋、稀懈值、亮度和红度是影响面包、馒头和面条加工品质的共同品质性状;形成时间、稳定时间、延展度是影响面包和面条加工品质的共同品质性状;而籽粒性状仅对新疆冬小麦品种馒头加工品质有显著影响.相关分析结果表明,千粒重、形成时间、稳定时间、拉伸面积、最大拉伸阻力、红度和黄度与面包总分呈显著相关关系,相关系数分别为0.460、0.516、0.537、0.719、0.707、0.534和-0.403;籽粒蛋白质含量、面粉蛋白含量和湿面筋含量与馒头总分呈显著相关关系,相关系数分别为-0.397、-0.458和-0.552,面团延展度、稀懈值与面条总分呈显著相关关系,相关系数分别为0.438和0.432.从以上结果可以看出,面包与面团流变学特性,馒头与蛋白质和面筋数量,面条与面团流变学特性及淀粉糊化特性的关系更为密切,这些品质性状可以作为新疆冬小麦品种面包、馒头、面条加工品质改良时的辅助选择指标.     

氮素与品种对小麦产量和品质性状的效应

选用产量和品质性状存在差异的四个小麦品种济南17、PH 82-2-2、PH 97-4、PH 97-5,在两种施氮量和两个追肥时期下,研究了氮素与品种对小麦产量和品质性状的效应。结果表明,施氮量、追肥时期、品种及因素间互作对小麦产量的贡献率分别为20.69%、18.44%、48.66%、12.01%,对蛋白质含量的贡献率分别为0.01%、0.26%、97.25%、2.49%,几种因素都显著影响小麦产量。对蛋白质含量而言,品种起了决定性的作用。小麦的加工品质主要取决于品种的遗传特性,品种对加工品质的贡献率依次为沉淀值、硬度、面团稳定时间、吸水率、面团形成时间、降落值、容重,其中沉淀值、硬度、面团稳定时间、吸水率来源于品种的贡献大于98%,可以作为衡量小麦加工品质性状的可靠依据。     

基因型和环境对小麦种子活力的影响

为了明确环境、基因型及其互作对小麦种子活力的影响,以湖北省小麦区域试验三个试点的16个小麦新品种(系)为材料,对收获后的种子进行发芽率、幼苗干重及简易活力指数的计算并进行了统计分析,结果表明:(1)发芽率、幼苗干重及其简易活力指数在地点间、品种(系)间差异均达到了极显著水平,且品种(系)间的差异均比地点间的差异大,发芽率和简易活力指数的地点×品种(系)互作(GEI)间差异也达到了极显著水平。(2)发芽率和简易活力指数以武汉最高,且与其他地点的差异达极显著水平;而幼苗干重则以荆州最高,与武汉差异不显著。(3)鄂麦27和楚0805的发芽率较高,襄麦27和河科大9612的幼苗干重最高,而鄂麦27的简易活力指数最高。(4)简易活力指数与发芽率呈极显著正相关,与幼苗干重呈不显著的正相关,而发芽率与幼苗干重呈不显著的负相关。     

新疆小麦品种籽粒性状、磨粉品质及其关系的研究

为给新疆冬、春小麦品种籽粒性状与磨粉品质改良提供参考依据,以30个新疆冬小麦品种和36个新疆春小麦品种为试验材料,研究了新疆小麦品种籽粒性状、磨粉品质特性及其两者的关系。结果表明,新疆冬、春小麦品种籽粒性状基本相近,各有优劣,主要差异表现在硬度大小不同,冬小麦品种的硬度（47.1）小于春小麦品种（61.8）;冬小麦品种的出粉率和黄度分别高于和低于春小麦品种,说明冬小麦品种的磨粉品质优于春小麦品种。新疆本地育成冬小麦品种的籽粒硬度（51.8）小于春小麦品种（62.9）,出粉率高于春小麦品种,灰分、红度和黄度也高于春小麦品种。综合来看,新疆本地育成春小麦品种的籽粒性状略优于冬小麦品种,磨粉品质优于冬小麦品种。相关分析表明,新疆冬、春小麦籽粒硬度与破损淀粉率呈极显著正相关,与L*值呈极显著负相关;籽粒蛋白含量与面粉灰分呈显著正相关。说明籽粒硬度和籽粒蛋白含量与新疆小麦磨粉品质关系最为密切。总之,在新疆小麦籽粒性状与磨粉品质改良中,应以籽粒硬度和面粉色泽改良为重点,同时也要提高新疆小麦籽粒蛋白含量和出粉率。     

新疆春小麦品种主要品质性状及其与新疆拉面加工品质的关系

为了给培育优质新疆拉面专用新品种提供理论依据,选用36个新疆和宁夏春小麦品种,研究其主要品质性状、新疆拉面加工品质特性以及两者之间的关系.结果表明,新疆春小麦品种籽粒容重和蛋白质含量、面粉蛋白质含量和降落数值较高,籽粒硬度、出粉率以及湿面筋含量、沉淀值中等,面粉灰分含量、吸水率偏低,面团流变学特性多属强筋类型.由于品质性状的不平衡,仅有2个品种完全达到强筋小麦标准,而多数品种属中筋小麦类型,其中有29个品种(占试验品种总数的80.6%)能够制作出优质新疆拉面.新疆拉面感官评价指标中拉面手感、表面状况和色泽是制约新疆拉面加工品质的关键因素.相关分析表明,新疆拉面感官评价指标是春小麦品种籽粒特性、面粉品质、面团流变学特性、淀粉糊化特性以及面粉色泽等品质性状共同作用的结果,如籽粒蛋白含量、面粉蛋白含量、沉淀值、形成时间、稳定时间、评价值、拉伸面积、抗延阻力、最大抗延阻力、拉伸比例、最大拉伸比例、峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、亮度、红度和黄度等与新疆拉面感官评价指标显著相关.回归分析进一步表明,灰分、湿面筋含量、形成时间、最大拉伸比例、峰值粘度和红度是影响新疆拉面品质的关键品质性状,可以在育种时用于品质性状的辅助选择.本研究建议制作优质新疆拉面春小麦品种的品质指标为:降落数值≥250 s,灰分(14%MB,下同)≤0.6%,籽粒硬度≥60,籽粒蛋白质含量11.4%～14.0%,湿面筋含量28.0%～32.0%,沉淀值≥35.0 mL,稳定时间3.5～14.3 min,延展性150～210 mm,最大抗延阻力183～455 BU,拉伸面积50～100 cm2,峰值粘度≥248 RUV,稀懈值≥122 RUV,L* ≥90,a*≤-0.8,b*≤7.0.     

Effect of Genotype,Environment and Their Interaction on Quality Parameters of Wheat Breeding Lines of Diverse Grain Hardness

Abstract

Understanding the contribution of genotype, environment and genotype-by-environment interaction to wheat grain quality facilitates the selection for quality in breeding programs. Stability of grain quality characteristics is an important requirement in the baking industry. We assessed 24 winter wheat genotypes with different grain hardness in multienvironment trials at four locations and two levels of fertilization in each location. Grain samples were analyzed for hardness, protein and starch content, and wet gluten content, Zeleny sedimentation value, alveograph parameter (W) and hectoliter weight. All parameters were evaluated on whole grains using the near infrared transmittance technique. Differences between hard and soft genotypes appeared to be significant, apart from grain hardness, for protein content, Zeleny test and alveograph parameter. Genotype was found to have a major influence only on grain hardness; for protein content, wet gluten and Zeleny sedimentation value environment prevailed the influence of genotype, and for starch content, alveograph W parameter and hectoliter weight both sources of variation had similar importance. Genotype-by-environment interaction was of smaller size relative to genotype and environment in terms of all the studied quality parameters. Stable genotypes predominate the breeding lines studied. Response of unstable genotypes to environmental conditions was nonlinear in most cases.