湖北省小麦品质现状及改良策略

本文从小麦的营养品质和加工品质两个方面分析了湖北省小麦品质现状，并与南方省市及全国的小麦品质现状进行了比较。在此基础上，提出了湖北省小麦品质改良的策略及发展优质小麦的一些具体措施。     

小麦铁锌营养品质研究进展

"隐性饥饿",即铁、锌等微量元素缺乏症,已成为困扰我国居民的首要营养不良问题.选育高铁、锌含量、强植酸酶活性或低植酸含量的"微量营养强化型"小麦品种对于改善我国西部居民的营养状况具有重要的意义.本文主要介绍小麦铁锌营养品质的遗传改良研究进展,包括铁锌营养品质的相关化学组分(铁、锌、植酸和植酸酶)及改善小麦铁锌营养品质的遗传途径等两方面,并指出了小麦铁锌营养品质的研究方向和工作重点.     

小麦麸皮营养与质量安全品质分析

为促进我国小麦麸皮资源的加工转化,收集了我国9个小麦主产省12家大型面粉加工企业的商品小麦麸皮样品,对蛋白质、淀粉、膳食纤维、戊聚糖、脂肪、灰分等主要营养成分以及重金属、农药残留、真菌毒素等安全危害因素进行了分析与比较。结果表明,不同来源的小麦麸皮在营养组成上存在一定差异,其中以总淀粉含量差异最大(CV:35.31%),粗蛋白含量差异最小(CV:5.16%);麸皮蛋白的氨基酸组成中,以蛋氨酸含量差异最为显著(CV:20.06%)。质量安全指标中,重金属含量均未超标,农药残留未检出;真菌毒素,仅河北邯郸一家麸皮样品中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量超出限量范围。对比所选取12个样品的品质表现,收集于河北邢台、山东滨州和北京的样品,戊聚糖、蛋白质含量较高,总淀粉含量较低,卫生状况良好,可用于小麦麸皮的深加工与综合利用。     

运黑系列黑小麦营养品质分析

黑小麦是一种珍贵的黑籽粒小麦品种。为了更好地推广和利用黑小麦资源、开发黑小麦产品,本研究以白粒小麦品种良星99为对照、以4个运黑系列黑小麦新品系为研究对象,对其营养成分、面筋特性及氨基酸、酚酸、花青素含量等品质特性进行了分析。结果表明,4个黑小麦品系营养品质各异,其中,运黑164的脂肪、蛋白质含量最高,较对照分别增加29.4%、28.9%;运黑163的锌含量较对照分别增长150.6%;运黑14207的硒、铁含量最高,比对照分别高524.4%、15.5%,其他黑小麦品系的铁含量显著均低于对照。综合分析蛋白质、氨基酸含量及面筋特性,运黑161蛋白质品质最好,运黑163、运黑164次之,运黑14207蛋白质品质较低。供试黑小麦品系的总酚酸、花青素含量均高于对照,且紫色黑小麦花青素含量高于蓝色黑小麦。综上所述,运黑系列黑小麦营养品质优于对照;运黑14207适合开发黑小麦啤酒、饼干及富含微量元素的功能性食品;运黑161适合开发馒头、面条等传统食品;运黑163、运黑164适合配粉使用。     

氮素营养水平对不同类型小麦品种品质性状的影响

为了给不同类型专用小麦大面积生产提供科学的施肥依据,利用不同氮素水平进行处理,分析了氮素施用量对强筋、中筋和弱筋三种类型品种品质性状的影响。结果表明,施氮量在0～300kg/hm2范围内,氮素与强筋和中筋品种的蛋白质含量呈显著正相关,与弱筋品种呈二次曲线关系;增施氮素能显著提高沉降值,降低弱化度,延长面团的形成时间和稳定时间,对增加面筋含量也具有一定的作用;粉质评价值随施氮量的增加而逐渐提高,公顷施氮量达到225kg后,氮素的调节效应减弱,中强筋品种出现负效应。     

湖北省小麦品质现状及改良策略

本文从小麦的营养品质和加工品质两个方面分析了湖北省小麦品质现状，并与南方省市及全国的小麦品质现状进行了比较。在此基础上，提出了湖北省小麦品质改良的策略及发展优质小麦的一些具体措施。     

小麦籽粒营养品质及品质产量的边际效应

为阐明小麦籽粒营养品质及品质产量的边际效应,以黄淮麦区不同品质类型的4个小麦品种为材料,于2010-2012年度对不同麦行籽粒蛋白质、淀粉、可溶性糖含量等营养品质指标和品质产量进行了系统研究。结果表明,不同行次间籽粒蛋白质含量和可溶性糖含量差异达显著水平,其中边1行、边2行、边3行和边4行的籽粒蛋白质含量分别为136.79、131.02、129.50、126.58 mg·g^-1,可溶性糖含量分别为113.08、91.61、93.55、87.91 mg·g^-1;不同行次间籽粒淀粉含量差异达显著水平;不同行次间籽粒蛋白质产量和淀粉产量的差异达显著水平,其中,边1行、边2行、边3行和边4行的籽粒蛋白质产量和淀粉产量分别为1 543.3、995.7、987.1、930.9 kg·hm^-2和6 480.6、4 284.9、4 383.6、4 126.3 kg·hm^-2,边际效应显著。本研究表明,小麦营养品质和品质产量具有显著的边际效应,生产中可通过改革种植方式、合理选用品种等加以充分利用。     

湖北省近20年审定小麦品种的产量、品质性状及抗病性分析

为给湖北省高产优质小麦新品种的选育提供理论参考,以该省2001-2020年审定的57个小麦品种为材料,对其重要产量、品质性状和抗病性进行了分析。结果表明,品种产量逐年增加,年平均增产  39.29 kg·hm^-2,产量构成因素中有效穗数呈升高趋势,穗粒数和千粒重随年份呈缓慢下降趋势。相关分析显示,产量与有效穗数和千粒重呈极显著正相关,与产量相关程度表现为有效穗数（0.549 1）>千粒重  （0.392 7）>株高（-0.333 2）>穗粒数（0.110 4）。偏相关分析结果表明,产量构成各因素与产量间均呈极显著正相关,与主要性状相关程度表现为有效穗数（0.821 0）>千粒重（0.811 8）>穗粒数（0.783 6）>株高（-0.162 6）,且产量构成因素间均呈极显著负相关,表明今后要在适当降低株高基础上,提高有效穗数和千粒重,兼顾穗粒数,协调三因素间关系。品质性状分析显示,供试小麦品种主要以中筋为主,弱筋小麦所占比例呈增加趋势。"十三五"期间共审定了6了弱筋品种,占比全部弱筋小麦的66.67%。此外,楚襄1号和华麦1168达到国家强筋标准,强筋小麦有了突破,小麦品质也更多样化。抗病性状分析表明,供试小麦品种缺少高抗赤霉病、白粉病和纹枯病品种,抗性亟需加强。直接亲本统计分析,发现利用4个高使用频率直接亲本育成品种主要集中于"十三五"期间,占全部审定品种24.56%,表明20年湖北省审定品种遗传基础较狭窄。建议加强不同来源种质资源收集、利用和创新,以选育出高产、优质和多抗小麦新品种。     

我国部分小麦品种品质分类状况分析

为了给小麦品质育种及优势区域发展规划提供科学依据,选取31个春小麦品种及58个冬小麦品种做为样品,对其进行了品种品质分类及相应的品质类型分析,并与美国、加拿大等国家同一类型小麦品质进行了比较。结果表明,我国春小麦品种品质性状总体平均值高于冬小麦,优质冬小麦品种比例大于春小麦。优质强筋小麦品种占分析样品的65.2％,优质中筋和优质弱筋小麦品种分别占6.7％和2.2％。     

CIMMYT小麦种质农艺及品质性状分析

为给黄淮南片冬麦区小麦育种提供种质信息,将1 328份CIMMYT国际面包小麦观察圃(IBWSN)的种质于2011-2015年度种植于黄淮南片冬麦区的新乡,调查了42^nd ～46^th国际面包小麦观察圃种质的主要农艺性状和抗病性,分析了45^th国际面包小麦观察圃种质的品质表现及优质亚基基因状况。结果表明,CIMMYT国际面包小麦观察圃种质均表现为春性,综合农艺性状差;株高不低于80 cm,大多数（84.6%）在90～110 cm之间;千粒重高于45.0 g和50.0 g的比例分别为28.4%和10.0%。CIMMYT国际面包小麦观察圃种质的花期与黄淮南片冬麦区品种一致,多数小麦种质白粉病发生比较轻。45^th国际面包小麦观察圃种质的湿面筋含量为23.6%～41.6%,其中,13.2%的小麦种质湿面筋含量大于35.0%,40.8%的小麦种质湿面筋指数不低于80.0%;49.7%的小麦种质携带Dx5+Dy10基因,3.0%的小麦种质携带Bx7^OE 基因;有 10个小麦种质含有优质5+10亚基及7超量表达亚基,可作为优质亲本改良黄淮南片冬麦区高产品种。     

25份澳大利亚小麦种质的性状表现及利用

为给黄淮南片冬麦区小麦育种提供信息,对25份澳大利亚小麦种质于2016-2018年度在新乡进行了部分农艺性状调查,对其品质性状及优质亚基等进行了分析。结果表明,25份澳大利亚小麦种质多表现为春性,综合农艺性状较差;千粒重低于黄淮麦区高产对照品种周麦18,变化范围为31.4 g～43.1 g;湿面筋含量、面筋指数、稳定时间、弱化度的变化范围分别为28.0%～39.1%、55.2%～96.5%、4.0 min～25.0 min、5%～100%。从澳大利亚小麦种质中,筛选出了具有湿面筋含量高、面筋指数高、稳定时间长、面粉粉色白等优良品质特性的材料,鉴定出了含5+10亚基、7+8~*亚基(7超量表达亚基)、17+18亚基、13+16亚基、低PPO活性基因及 Wx-B1基因缺失等优异品质材料,筛选出了含有 Rht-D1b矮秆基因以及 Lr34和 Lr46抗叶锈基因的材料。利用澳大利亚小麦种质为改良亲本,与黄淮麦区表现突出的小麦品种配制三交或四交组合,按常规系谱方法对优良性状进行定向选择,培育出了综合农艺性状表现好、品质表现突出的小麦新品系。     

几种生物刺激素对小麦产量形成及品质的调控

为比较农用腐殖酸、生化腐殖酸、海藻酸钠寡糖、氨基酸、复合生物刺激素在小麦上的应用效果,采用盆栽试验,分析了这5种生物刺激素喷施对小麦产量形成及品质的影响。结果表明,喷施5种生物刺激素均可一定程度促进小麦旗叶的生长和提高SPAD值,以海藻酸钠寡糖处理效果最优,其净光合速率和水分利用效率较对照均显著增加,气孔限制值则显著下降。除氨基酸处理外,其他生物刺激素处理均可不同程度增加小麦产量,也以海藻酸钠寡糖处理效果最佳,其穗顶部、中部和基部的籽粒重、穗粒数及千粒重均显著增加。5种生物刺激素处理均能不同程度提高小麦总淀粉含量,以生化腐殖酸处理效果最优;此外,生化腐殖酸、农用腐殖酸和海藻酸钠寡糖处理还可提高支链淀粉含量,降低直/支比。除农用腐殖酸外,其余生物刺激素处理的蛋白质、湿面筋和干面筋含量均显著下降。综合而言,5种生物刺激素中,以海藻酸钠寡糖对小麦产量形成的促进效果较好,但对品质具有不利影响。     

种植密度对小麦胚乳淀粉粒度分布特征及产量的影响

为研究种植密度对小麦胚乳淀粉粒度分布特征的调控效应,选用2个冬小麦品种(京冬8号和京冬11号),设计4个密度水平(210、300、390、480株·m-2),利用激光衍射粒度分析仪(LS13320)测试分析了提纯淀粉粒的数目、体积和表面积分布特征.结果表明,京冬8号在基本苗390株·m-2的条件下,胚乳淀粉粒度分布呈3峰曲线变化,其他3个密度处理呈双峰曲线变化;京冬11号在低密度(210株·m-2)情况下胚乳淀粉粒度分布呈双峰曲线变化,密度提高后则呈3峰曲线变化.随着种植密度的提高,小麦胚乳淀粉中A型淀粉粒的含量、淀粉粒的平均粒径和中位粒径均呈增大趋势,但当密度增大到一定程度后上述参数降低.     

基于小麦产量三要素的产量条件QTL分析

为了从单个QTL水平上解析产量与产量三要素的遗传基础,利用花培3号和豫麦57杂交获得的168个家系的DH群体及其遗传图谱,在5个环境下对产量进行了非条件QTL分析和基于产量三要素(穗粒数、千粒重和单位面积穗数)的条件QTL分析,共检测到9个非条件QTL和28个条件QTL。其中,检测到2个主效QTL(QY.sdau-4D和QY.sdau-6D.2),它们可分别解释15.77%和10.16%的表型变异。分别检测到6个"一因多效"QTL和11个微效QTL;其中,QYsdau-4D.2通过影响单位面积穗数、穗粒数和千粒重而影响产量,QYsdau-2D.1和QYsdau-3A.1能提高单位面积产量但不影响穗粒数,即单位面积产量和穗粒数在该位点上几乎没有关联。本研究结果为通过分子设计聚合高产有利基因提供了理论基础,对培育单位面积产量大幅度提高的小麦新品种具有重要意义。     

种植密度对小麦籽粒淀粉含量和晶体特性的影响

为探究种植密度对小麦籽粒淀粉品质的调控效应,以2个小麦品种(轮选987和济麦22)为材料,分析了3个不同种植密度(150、300、450万株·hm-2)下小麦籽粒淀粉含量和晶体特性。结果表明,种植密度影响小麦籽粒淀粉的积累和组成。随种植密度的增大,直链淀粉含量呈先降后升的趋势,而支链淀粉和总淀粉含量表现为先升后降。淀粉晶体呈典型的A型特征,且不受种植密度影响。种植密度明显影响淀粉颗粒内部的结晶程度,表现为随种植密度的增大,相对结晶度先升后降。同时,种植密度改变了淀粉X-衍射图谱中各峰的精细位置和相对强度,说明种植密度对淀粉颗粒内部结晶区的晶胞结构或微晶排列也存在一定影响。淀粉的相对结晶度与直链淀粉含量呈负相关,与支链淀粉含量呈正相关。     

长江中下游麦区小麦地方品种幼苗耐镉性的差异

为了明确不同小麦地方品种耐镉（Cd）性的差异,采用水培方法,测定了长江中下游麦区32个小麦地方品种的苗期生长指标、叶绿素含量、荧光参数和光合参数,并对参试品种的Cd耐性进行了比较和聚类分析。结果表明,32个小麦地方品种镉耐性指数变异系数为10.4%～49.4%,耐Cd性差异较大。根据耐性指数可将参试品种分成耐镉型（7个）、较耐镉型（4个）、中间型（6个）、镉较敏感型（8个）、镉敏感型（7个）5组。     

基于高光谱的冬小麦不同生育时期地上部生物量监测

为实现冬小麦不同生育时期地上部生物量的高光谱监测,2017-2019年分别在河南省鹤壁市、原阳县和温县布置冬小麦氮肥梯度田闻试验,分别于分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期测定冬小麦地上部生物量及其冠层原位高光谱反射率(400～950 nm),并采用Pearson相关分析明确两者间定量回归关系,再分别利用支持向量机(supp...     

普通小麦品种陕农33矮秆突变体的矮化效应分析

为了解普通小麦品种陕农33矮秆突变体的矮化原因,通过农艺性状调查、茎秆细胞学观察、苗期赤霉素（GA）反应试验、内源激素含量测定和矮秆基因检测,分析了陕农33的13个矮秆突变体植株生长发育、茎秆解剖特征及对GA的敏感性。结果表明,与野生型陕农33相比,矮秆突变体的株高都显著下降,株高的下降与节间数无关,主要是由于节间长度的缩短,其中穗下节和第四节间的降秆效应较大。经进一步细胞学观察,突变体变矮是由茎秆细胞长度减少和细胞变小共同引起的,其中细胞长度减少是主因。从苗期植株对GA₃的反应看,13个矮秆突变体属于赤霉素不敏感型或弱敏感型,说明赤霉素转导途径存在问题,即矮秆突变位点可能在赤霉素转导途径上。从内源激素测定结果看,13个矮秆材料中只有1个材料的茎秆GA₃含量较陕农33略降,其余均增加,而CTK含量均减少,10个材料的IAA含量增加,说明这些材料的株高下降与赤霉素等内源激素代谢变化密切相关。通过矮秆基因检测,13个矮秆突变体和陕农33均含有目前应用范围较广的 Rht-D1b基因,只有两个矮化材料含有 Rht-B1b,因而推测矮秆突变体可能还含有其他致矮相关的基因。