不同来源品种在长江下游麦区的溶剂保持力特性及相关分析

为给弱筋小麦育种提供指导,收集了195份来自不同麦区的小麦品种,分别于2008和2009年秋播种植于江苏扬州,并对收获种子进行了4种SRC(包括水、乳酸、碳酸钠和蔗糖SRC)、硬度及蛋白质含量的检测。结果表明,4种SRC、硬度和蛋白质含量在品种间及年度间差异均达极显著水平。两年度均以水SRC含量最低,分别为87.27%和77.54%;乳酸SRC次低,分别为95.99%和84.17%;蔗糖SRC和碳酸钠SRC年度间互有高低,其平均值均大于100%。4种SRC值间存在极显著正相关,其中2009年乳酸SRC和碳酸钠SRC之间的相关系数达0.607,2010年乳酸SRC和水SRC之间的相关系数达0.675。硬度与水、乳酸、碳酸钠等3种SRC及"面筋性能指数"存在极显著正相关,其中与乳酸SRC的两年相关系数分别高达0.721和0.779。蛋白质含量与乳酸、蔗糖、碳酸钠等3种SRC相关极显著但相关系数较小。从参试品种中筛选出了SRC两年均表现较低的品种皖麦50、扬辐麦3046、宁麦8号、豫麦49、扬麦19等,在育种中可更好地加以利用。在育种中主要可利用水SRC和乳酸SRC以及硬度检测来提高弱筋小麦育种效率。     

小麦品种（系）间溶剂保持力差异及软质小麦资源筛选

为了筛选出具有应用价值的优良软质小麦种质资源,以55份高代小麦品系和2个软质小麦品种为试验材料,利用微量溶剂保持力（SRC）方法对其水SRC、碳酸钠SRC、乳酸SRC和蔗糖SRC进行了测定,并分析了4种SRC在品种（系）间的差异以及它们之间的相互关系。结果表明,不同小麦品种（系）间4种SRC差异均达到极显著水平。水SRC变幅为56.10%~77.15%,平均为65.32%;碳酸钠SRC变幅为68.57%~101.13%,平均为82.56%;乳酸SRC变幅为94.51%~138.86%,平均为114.03%;蔗糖SRC变幅为93.56%~121.88%,平均为109.03%。SRC的相关分析显示,4种SRC间均呈极显著正相关,其中水SRC与碳酸钠SRC的相关系数最大,为0.9834,水SRC、碳酸钠SRC与蔗糖SRC间的相关系数分别为0.8162和0.8409,而水SRC、碳酸钠SRC、蔗糖SRC与乳酸SRC间的相关系数相对较小,分别为0.6535、0.6410和0.6855。根据SRC值的测定结果,筛选出了6个4种SRC均低于软质小麦品种宁麦9号的种质资源,这些资源可作为低SRC小麦品种选育的中间材料加以利用。     

安徽麦区软质小麦籽粒品质和终端制品品质评价

为明确安徽大田生产环境下软质小麦籽粒和终端产品品质表现,评价优质软麦品种的加工适用性,本研究选取该区当前推广种植的24个软质小麦品种,对其籽粒和面粉的主要品质性状及其制品南方馒头和曲奇饼干的品质进行差异性、相关性分析,并以美国软白麦近五年的主要品质性状平均值为理想指标进行灰色关联度比较。结果表明,供试材料的硬度、面粉色泽b^*、湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间等籽粒品质性状变异系数较大,而容重、面粉L^*值和吸水率变异系数较小。南方馒头品质性状中,白度差异最小,比容差异最大;曲奇饼干品质性状中,感官评分变异系数较大,饼干直径均值和变异系数都较小。蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间均符合弱筋标准(GB/T 17320-2013)的样品数为0。相关分析表明,容重、降落值、面粉L^*、b^*、白度与大部分性状间相关性不显著;籽粒硬度与水SRC和乳酸SRC均呈显著正相关,与湿面筋含量和面粉a^*值均呈显著负相关。蛋白质含量与面粉a^*值等7个指标均呈显著正相关,与面粉b     

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。     

小麦品质性状与一些生化性状的典型相关及逐步回归分析

选用18个品质差异较大的黄淮海优质小麦产业带国家小麦展示品种,研究出粉率、籽粒硬度、沉淀值、湿面筋含量等品质性状与面粉总蛋白质含量、总聚合体蛋白、大聚合体蛋白含量及比例等生化性状间的关系,旨在探讨小麦育种中利用一些简单、易测的生化指标筛选品质性状的可行性。结果表明,小麦面粉总蛋白质含量、总聚合体蛋白含量和大聚合体蛋白含量3个生化性状对3个品质性状筛选指标即籽粒硬度、沉淀值和湿面筋含量有显著正向作用;逐步回归分析表明,影响籽粒硬度(Y2)、湿面筋含量(Y4)和吸水率(Y5)的关键生化性状是面粉总蛋白质含量(X1)。湿面筋含量与面粉总蛋白质含量间量化关系为Y4=4.3054X1-18.5971,相关系数0.9992,达极显著水平;总聚合体蛋白含量(X2)、大聚合体蛋白含量占总聚合体蛋白含量的百分比(X6)是影响沉淀值(Y3)的两个关键生化性状,其回归方程为Y3=8.2784X2 0.4930X6-54.8929,相关系数0.7498,达极显著水平。本文还就以面粉总蛋白含量、总聚合体蛋白含量、大聚合体蛋白含量代替品质指标用于小麦品质育种的可能性进行了讨论。     

小麦三个品质性状微量检测方法的应用与评价

为探讨小麦育种中简单、可行和高效的品质选择指标,给小麦品质改良提供借鉴,对蛋白质含量、籽粒硬度和SDS沉淀值在本单位育种中的应用效果进行分析,结果表明籽粒硬度在不同基因型间的变异系数最大,在不同栽培条件和不同年份表现稳定,是有效、可靠的选择指标;SDS沉淀值与蛋白质含量、籽粒硬度均呈极显著正相关,在基因型间的变异较大,可作为一个能反映总体品质水平的选择指标;蛋白质含量在基因型间变异系数小,受环境影响大,用于早代选择效果不理想。品质育种中可根据籽粒硬度和SDS沉淀值进行初步选择。     

小麦不同阶段产品品质性状的变异及其关系

为给小麦籽粒、面粉和面团三个不同阶段产品品质性状的改良提供依据以来源于同一组合的48个小麦稳定品系为试验材料,2014-2015年分别在关中东部川道高肥区、关中西部塬区中肥区条件下,研究了小麦籽粒、面粉和面团的12个品质性状在品系间和环境间的变异及其性状间的关系。结果表明,在品系间,籽粒、面粉和面团分别以蛋白质含量、沉降值和最大抗延伸阻力的变异系数最大;在环境间,籽粒、面粉和面团性状则分别以硬度、沉降值和拉伸面积变异系数最大。性状变异在不同产品阶段和条件下表现为：面团>面粉>籽粒,品系间>环境间,品系和环境对大部分性状有极显著影响。籽粒含水量与面粉和面团的大部分性状呈负相关;籽粒硬度与面粉性状指标呈正相关,与面团性状指标相关不显著;籽粒容重对面粉和面团性状影响较小;籽粒蛋白质含量与面粉和面团的多个指标呈正相关。面粉湿面筋含量和面粉沉降值与面团延展性、抗延伸阻力、稳定时间、形成时间和拉伸面积均呈显著正相关;面粉吸水率与面团延展性呈显著正相关。籽粒对面团品质指标的决定系数为0.108 5~0.517 9,面粉对面团品质指标的决定系数为0.618 4~0.873 0。面粉品质较籽粒品质对面团品质影响更大。     

郑麦1860品质特性及面条加工适用性分析

为明确郑麦1860的品质及加工适用性,对2020-2021年河南省29个地点收获的郑麦1860的籽粒性状、磨粉品质、面团流变学特性、淀粉糊化特性和面条加工品质指标进行了测定与分析。结果表明,郑麦1860为优质中强筋面条小麦品种,特点是籽粒大、容重高、出粉率高,面条弹性好、色泽白亮、褐变较轻。在不同地点间郑麦1860的多数品质性状变异程度小,品质表现较稳定;相比较而言,其粉质参数、拉伸参数变异程度较大,淀粉糊化特性和面筋特性变异程度次之,籽粒品质性状、磨粉品质和面条加工参数变异程度较小。籽粒硬度、粒径、容重与出粉率呈显著正相关;容重、籽粒蛋白质含量、面粉灰分含量与面条总评分呈显著负相关;面粉色泽L^*值、吸水率、峰值黏度、低谷黏度、终值黏度、回生值与面条总评分呈显著正相关。综上所述,籽粒蛋白质含量、面粉色泽和淀粉糊化特性是影响郑麦1860面条品质的主要因素。郑麦1860制作的面条感官评分高、品质稳定,在豫北、豫东和豫南等区域种植均适合制作优质面条。     

燕麦籽粒特性与理化及加工品质特性的关系

为了解燕麦籽粒特性与理化和加工品质特性的关系,综合分析了燕麦籽粒特性(长、宽等)与理化指标(水分、蛋白质等含量)和加工品质指标(出粉率等)之间的相关性及品种间差异性.结果表明,品种间理化指标存在显著差异,加工品质指标在品种间差异较小,籽粒特性在品种间的差异居中.籽粒宽度和宽长比均与蛋白质和灰分含量呈显著或极显著正相关,与淀粉含量呈显著负相关,宽长比与β-葡聚糖含量呈显著负相关.籽粒宽度、体积、表面积和千粒重均与燕麦米评分呈极显著正相关,色泽与燕麦窝窝评分呈极显著相关,籽粒特性与出粉率相关性不显著.品种对燕麦籽粒特性、理化特性和加工特性影响显著,籽粒特性与理化指标和加工品质关系密切,籽粒宽度和宽长比可以用于蛋白质、淀粉、β-葡聚糖和灰分含量的评价.     

山西小麦品种籽粒硬度与主要品质性状研究

为明确山西省近十年育成小麦新品种的籽粒硬度和品质状况,利用单籽粒谷物特性测定仪(SKCS)、DA7200多功能近红外分析仪,对来自山西省近十年审定的56个小麦新品种的籽粒硬度、蛋白质含量、出粉率等指标进行了检测和分析。结果发现,山西省近十年审定的小麦品种中,硬质麦比例较高,为78%,混合型麦和软质麦比例较低,分别为12%和8%;硬度指数范围较宽,为16.33～78.93。经相关分析,小麦籽粒硬度指数与被测品质性状均呈正相关关系,其中,与出粉率、吸水率、最大拉伸阻力均呈极显著正相关(P0.01)。硬质麦的蛋白质含量、湿面筋含量、出粉率、沉降值等品质参数均显著高于混合型麦和软质麦。混合型麦的蛋白质含量、湿面筋含量、出粉率、沉降值等品质参数略高于软质麦。     

Transformation of Pinb-D1x to soft wheat produces hard wheat kernel texture

Kernel hardness - a key quality trait of common wheat (Triticum aestivum L.) - is mainly conditioned by the Pina and Pinb genes. Mutation or deletion of Pina or Pinb increases kernel hardness, resulting in a hard wheat kernel texture. Here, Pinb-D1x gene was cloned from a hard wheat landrace Kashibaipi and transformed into a soft wheat cultivar Yangmai19 to assess its effect on kernel hardness and flour properties. PCR, RT-PCR and Western blot data confirmed the successful transformation and overexpression of Pinb-D1x gene in transgenic offsprings. The data of single kernel characterization system and scanning electron microscopy revealed that the introduction of Pinb-D1x in soft wheat increased the kernel hardness significantly and changed the internal structure of the kernel. Similarly, transgenic lines exhibited hard wheat like flour properties; flour whiteness and pasting temperature were significantly reduced in the transgenic lines, while the total protein content, damaged starch content, and compound parameter in the Mixograph tests (PT × TW value) showed a significant increase over the wildtype. The results showed that the transformation of the Pinb variants is a powerful strategy to alter the kernel hardness and flour properties in wheat breeding.     

小麦单籽粒性状与品质的关系

目前测定小麦单籽粒品质的方法有单籽粒谷物品质测定法和谷蛋白溶涨指数法(SIG)。为了揭示单籽粒品质检测的作用,选用16个小麦品种(系)进行单籽粒性状的研究,结果表明,品种内单籽粒硬度、籽粒直径、单籽粒重量及SIG的变异较大,水分含量变异不大。单籽粒品质指标硬度、粒重、粒径及SIG与磨粉品质、面团流变学特性、蛋白质品质、籽粒品质部分指标呈显著或极显著相关,这些指标对于预测磨粉品质、早代株系品质筛选及食品品质具有快速、方法简单及预测能力强的优点。将单籽粒谷物品质测定参数及SIG相结合,可以有效地进行小麦育种后代筛选及品质预测。     

新疆小麦品种籽粒硬度及puroindoline基因等位变异的分子检测

为了解新疆小麦品种籽粒硬度概况和puroindoline基因等位变异类型及其分布,以121份新疆冬、春小麦品种(包括51份农家品种和70份育成品种)为材料,采用单粒谷物特性测试仪(SKCS)和分子标记技术,对其SKCS硬度及puroindoline基因型进行了测试和鉴定。结果表明,新疆小麦硬度变化范围较大,以硬质麦为主,占61.2%。冬性农家品种籽粒硬度高于春性农家品种,冬、春小麦育成品种籽粒硬度基本相同(60.6和60.8)。新疆小麦puroindoline基因的类型丰富,共检测到野生型(Pinb-D1 a)、Pina-D1 b、Pinb-D1 b、Pinb-D1 p、Pinb-D1 ab和Pinb-D1 ac6种类型。硬质麦以Pina-D1 b、Pinb-D1 p、Pinb-D1 b3种突变类型为主,其频率分别为33.8%、31.1%和28.4%。冬性农家品种含有3种类型,以Pina-D1 a/Pinb-D1 b类型居多,春性农家品种含有4种类型,以野生型(Pina-D1 a/Pinb-D1 a)为主,冬、春麦育成品种含有4种常见类型,其中冬麦以Pinb-D1 b类型为主,其频率为39.5%,春麦以Pina-D1 b(PINA缺失)类型为主,其频率为59.4%。另外,冬性农家品种中有4个品种属于Pina-D1 a/Pinb-D1 ab类型,春性农家品种中有1个品种属于Pina-D1 a/Pinb-D1 ac类型,均属硬质麦的稀有突变类型。不同puroindoline基因型的籽粒硬度大小也存在差异,其中Pinb-D1 ab突变型的硬度值最高,Pinb-D1 a最低,并且Pina-D1 b、Pinb-D1 b和Pinb-D1 p3种硬质类型的籽粒硬度没有显著性差异。     

软质小麦品质的辅助选择

为建立软质小麦品质的筛选和评价体系,对黄淮麦区和长江下游麦区20个不同硬度小麦品种的Puroindoline基因型以及全麦粉和面粉的部分相关品质性状进行了检测.结果表明,20个品种中,2个品种为Pina-D1b硬质突变型,6个品种为Pinb-D1b硬质突变型,其余12个品种为软质小麦;硬、软质小麦的全麦粉硬度和SDS沉淀值的差异均达到极显著水平,但碱水保持力差异不显著;硬、软质小麦面粉的碱水保持力和溶剂保持力均达到极显著差异.性状间的相关分析表明,全麦粉硬度与SDS沉淀值、面粉的碱水保持力、水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力均呈极显著相关,相关系数分别为0.64、0.94、0.94、0.91和0.81,SDS沉淀值与乳酸溶剂保持力相关也极显著,相关系数0.80.这些结果说明Puroindoline基因型检测、全麦粉硬度和SDS沉淀值检测可以作为软质小麦的早代筛选方法.     

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。     

江苏淮北地区小麦品种资源籽粒硬度基因等位变异的KASP检测

为了解江苏淮北地区小麦品种资源的籽粒硬度概况及硬度基因型分布规律,以74份近年来江苏淮北地区所育品种(系)和38份来自黄淮其他麦区的常用亲本为材料,采用单籽粒谷物硬度测试仪、KASP标记检测技术和基因扩增及测序技术对其SKCS硬度值及硬度基因型进行鉴定。硬度检测结果表明,供试小麦品种(系)硬度变化范围较大,但硬质麦的比例最大,为70.5%。与常用亲本相比,江苏淮北地区育成品种中软质麦比例较高,为34.3%,但在高代品系中软质麦比例下降到20.5%。基因型检测结果表明,在Puroindoline-D1位点,供试品种(系)中共检测到4种基因型,即野生型(Pina-D1a/Pinb-D1a)、Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1p,其频率依次为25.0%、2.7%、67.9%和4.5%。其中,野生型和Pinb-D1p主要分布在江苏淮北地区。不同硬度基因型的硬度值也存在差异,其中以Pina-D1b基因型的硬度值最高,野生型(Pina-D1a/Pinb-D1a)硬度值最低,Pinb-D1b和Pinb-D1p两硬质类型的籽粒硬度没有显著性差异。在Pinb-2位点,供试品种(系)中共检测到25份材料为Pinb-B2b基因型,包含21份硬质麦、2份混合麦和2份软质麦,其平均硬度值为63.8。     

陕西小麦籽粒硬度及其基因型分析

籽粒硬度与小麦市场分级定价、磨粉品质和食品加工品质密切相关。为给小麦品种选育和品种推广提供参考依据,用单籽粒谷物硬度测试仪测定了169份陕西小麦品种（系）的籽粒硬度,并利用分子标记检测和基因序列分析确定了硬质麦的基因组成。硬度测定结果表明,陕西参试小麦品种（系）存在硬质麦、混合麦和软质麦3种类型,分别为121、11和37份,依次占71.6%、6.5%和21.9%。陕西不同地区3种籽粒硬度类型所占比例明显不同。基因型分析结果表明,陕西硬质麦存在4种基因型,即PinaD1b、PinbD1b、PinbD1d和PinbD1p,分别有14、97、2和8份材料,占硬质麦比例依次为11.6%、80.2%、1.6%和6.6%。总体而言,陕西小麦以硬质麦为主,硬质麦主要由PinbD1b基因型组成。     

小麦主要品质性状与面粉色泽的关系

选用面粉色泽性状差别较大的16个不同品种（系）在山东省8个不同的生态类型区种植，分析了小麦主要品质性状和面粉色泽，以研究这些品质性状与面粉色泽的关系。结果表明，面粉R457白度与面粉色泽亮度（L^＊值）、面粉色泽红度（α^＊值）呈极显著正相关，与面粉色泽黄度（b^＊值）呈极显著负相关，面粉色泽亮度（L^＊值）和面粉色泽红度（α^＊值）与面粉色泽黄度（b^＊值）呈极显著负相关。面粉R457白度和面粉色泽亮度（L^＊值）均与淀粉含量呈极显著正相关。与籽粒硬度、面粉颗粒度、蛋白质含量、灰分含量和类胡萝卜素含量呈极显著负相关，面粉R457白度与出粉率呈显著负相关。籽粒硬度和蛋白质含量共同决定了面粉R457白度变异的81．9％。而面粉颗粒度、蛋白质含量和灰分含量共同决定了面粉色泽亮度（L^＊值）变异的94．5％。面粉色泽红度（α^＊值）与各面粉品质指标的相关性均未达到显著水平。面粉色泽黄度（b^＊值）与籽粒硬度、面粉颗粒度、蛋白质含量、灰分含量、类胡萝卜素含量呈极显著正相关．与淀粉含量呈极显著负相关。硬度、出粉率和蛋白质含量可以解释面粉色泽黄度（b^＊值）变异的75％