论文部分内容阅读
摘 要:根据NY/T967-2006的判定规则对2001-2012年黄淮南片通过国审的82个小麦品种的品质数据进行分析。结果表明,有20个属于优质小麦(特指强筋和弱筋品种),占比24.4%。其中,2个弱筋,18个强筋品种;6个为弱春性,14个为半冬性。这些小麦新品种的株高集中在70~87cm,变异系数为5.3%;有效穗在540~660万/hm2,变异系数为24.2%;穗粒数27.0~37.0粒,变异系数为8.1%;千粒重在30.0~44.8g,变异系数为8.3%;均产6 258~8 235kg/hm2,变异系数为7.3%。18个强筋品种的平均容重为798g/L,变异系数为1.4%;蛋白质含量平均为14.8%,变异系数为4.0%;湿面筋含量平均为31.0%,变异系数为13.4%;沉降值平均为43.7mL,变异系数为22.3%;吸水率平均为57.8%,变异系数为14.4%;稳定时间平均为10.3min,变异系数为47.7%;最大抗延阻力平均为443.4E.U.,变异系数为29.6%;拉伸面积平均为106.9cm2,变异系数为55.6%。
关键词:优质小麦;黄淮南片;基本情况;2001-2012
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)07-71-05
小麦生产在我国国民经济和人民生活中占有十分重要的地位,不断培育出高产、优质、多抗、广适的小麦新品种,对发展国民经济、改善人民生活有着十分重要的意义[1]。随着我国社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,小麦的品质越来越受到广泛重视,特别是加入WTO以后,与世界小麦生产主要国家相比,我国小麦在品质方面存在较大差距,这和我国小麦生产长期以来以提高产量和抗病性为主要目标而忽视品质性状的选择有关[2-6]。小麦品质是小麦品种对某种特定用途产品的适合和满足程度,主要包括营养品质、加工品质和形态品质。营养品质是指小麦籽粒中人类所需要的各种营养成分的含量高低与平衡性,主要指蛋白质含量及氨基酸组成的平衡程度。加工品质是指小麦籽粒对制粉和面粉对制作不同面制食品的适用性。形态品质包括形态、整齐度、饱满度、粒色和胚乳质地等[7]。我国小麦品质育种工作始于20世纪80年代,90年代后期优质品种才开始大面积推广应用,目前已成功育成一批优质高产品种,如新麦26在2010年“千亩方”平均产量即达到9 199.5kg/hm2[8],2011年郑麦7698“百亩方”平均产量更是高达11 104.5kg/hm2[9]。这些高产优质品种的选育成功对提升我国小麦市场竞争力、增加农民收益和提供粮食企业优质原料均起到了重要作用[5-6]。因此,改善我国小麦品种的品质,大力发展优质专用小麦产业已成为我国小麦科研生产的重大课题。笔者根据中华人民共和国农业部网站公布的历年来国家农作物审定公告内容,对2001-2012年间黄淮南片国审小麦新品种的品质、产量资料进行分析,找出存在的问题和规律,以期为今后的优质小麦育种提供参考。
1 材料与方法
利用Excel 2003对来源于中华人民共和国农业部网站历年国家农作物审定公告的数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 2001-2012年黄淮南片优质小麦审定概况 根据NY/T967-2006[10]的判定规则,将2001-2012年黄淮南片通过国审的82个小麦品种的品质数据进行分析(表1),结果表明,有20个属于优质小麦,占比24.4%。其中,2个弱筋,18个强筋品种;6个为弱春性,14个为半冬性。这20个优质小麦分别由河南(12个)、安徽(2个)、陕西(4个)和江苏(2个)的12个育种单位选育。其中,河南省农科院4个、新乡市农科院、西北农林科技大学各3个,周口市农科院2个,其余8个育种单位各选育成功1个优质小麦国审品种。
2.3 2001-2012年黄淮南片优质小麦品质数据分析 品质数据详见表3。其中,18个强筋品种容重的分布范围为778~819g/L,平均为798g/L,变异系数为1.4%;蛋白质含量为14.1%~15.8%,平均为14.8%,变异系数为4.0%;湿面筋含量为15.4%~35.5%,平均为31.0%,变异系数为13.4%;沉降值为21.1~67.0mL,平均为43.7mL,变异系数为22.3%;吸水率为26.3%~64.4%,平均为57.8%,变异系数为14.4%;稳定时间为6.4~27.3min,平均为10.3min,变异系数为47.7%;最大抗延阻力在261~763E.U.,平均为443.4E.U.,变异系数为29.6%;拉伸面积为61~304.5cm2,平均为106.9cm2,变异系数为55.6%。
3 讨论
3.1 加大投资力度,改善科研环境 优质小麦生产的飞速发展迫使育种方向做出相应的调整,伴随而来的是科研硬件条件的改善和人员业务水平的提高,育种新技术、新方法、新途径的运用以及种质资源的创新和收集等都需要雄厚的资金作保障[11],因此应加大资金投入,培养技术人才,购买相关设备。
3.2 优质小麦的选择指标 目前,我国已建立了主要包括磨粉品质与颜色相关性状、蛋白质与面团流变学特性、淀粉品质、软质小麦品质参数、微量元素营养及食品品质评价共6类49个性状组成的中国小麦品种品质评价体系[12]。但在小麦品种审定时主要参考容重、蛋白质和湿面筋含量、稳定时间等指标对小麦品质进行评判[10],其中,容重和蛋白质含量指标已经能够达标,但湿面筋含量和稳定时间还有待进一步提高。
3.2.1 容重 容重与出粉率显著相关,是反映小麦籽粒大小、形状、整齐度等形状的综合指标,其值越大说明小麦籽粒饱满、形状规则、整齐度好,因此被列为小麦品质最重要的3个性状之一(其他为籽粒灰分、硬度),是商品小麦分级的一个重要因素,也是迄今大多数国家收购、调运小麦时重要的定级依据之一[13]。笔者统计的20个小麦品种的容重的变化范围为778~819g/L,平均为798g/L,说明我国优质小麦育种容重指标能够并已超过优质标准。 3.2.2 蛋白质 小麦籽粒蛋白主要由谷蛋白和醇溶蛋白组成,是面团弹性和延伸性的物质基础。蛋白质含量既是商品分级的首要指标,又是评价营养品质的重要指标,同时对面团流变学特性及面包烘烤品质也有重要影响。笔者统计的18个强筋品种的蛋白质含量在14.1%~15.8%,平均为14.8%,这个指标也已达到优质强筋标准。
3.2.3 湿面筋 面筋是小麦蛋白质存在的一种特殊形式,其主要成分为麦谷蛋白和醇溶蛋白。面筋的含量和质量与小麦的加工品质和营养品质关系极为密切,也是衡量小麦面粉品质的重要指标之一。这20个品种的湿面筋含量为15.4%~35.5%,平均为31.0%,变异系数达13.4%,这与前人的研究[14-15]基本相同。18个强筋品种中,只有8个品种的湿面筋含量达到了优质强筋小麦的标准。
3.2.4 稳定时间 稳定时间是反映面筋数量和质量的综合指标。一般来说,稳定时间越长面筋强度越强。本文中强筋小麦的稳定时间为6.4~27.3min,平均为10.3min,变异系数为47.7%;弱筋小麦的稳定时间则在1~1.8min。研究发现[14],河南省3个主要种植区域小麦品种的面团稳定时间平均值为9.63min,41.98%的小麦样品的面团稳定时间在7.0min以上。黄淮麦区部分区域的面团稳定时间平均为6.1min,变幅为0.7~66.0min,变异系数高达128.8%[15]。
3.3 优质小麦的育种策略
3.3.1 确定合理的育种目标 根据市场需要和小麦生产发展确定合理的育种目标是选育新品种成功的基础。郑麦366[1]和郑麦004[4]在配制杂交组合之初就对小麦的高产、优质、多抗、广适等性状确定了较为合理的育种目标,从而为组合配制、后代选择的成功奠定了基础。
3.3.2 加强种质资源创新,选择优质亲本组配杂交组合 选配杂交组合时,至少应有1个亲本具备优良的品质性状。目前我国小麦育种资源创新工作滞后,可利用的优质资源相对较少。进行种质资源创新时应结合育种目标,一方面利用种、属内的有利品质性状基因的积累,把不同遗传基础的优质性状结合起来,创造比较好用的中间材料。另一方面,通过各种生物技术手段,将近缘种属优异基因导入小麦,创造新种质,丰富小麦遗传基础[11]。
3.3.3 选择合适的育种方法和选择指标 除常规育种外,如何通过远缘杂交、诱变育种、分子标记辅助选择(MAS)等途径来提高育种效率是小麦基础研究及育种工作者应该共同思考的问题。研究发现[12],与籽粒硬度相关的Friabilin蛋白和Pina/Pinb、多酚氧化酶及其分子标记PPO18、Xgwm312、HMW-GS、LMW-GS、醇溶蛋白、1B/1R易位、GBSS蛋白及Wx-7A、Wx-4A和Wx-7D等蛋白质和分子标记都可用来辅助选择。而新麦26就是利用HMW-GS标记,5+10优质亚基累加育成的超强筋小麦新品种[8,16]。时晓伟[17]总结了国际玉米小麦改良中心的小麦品质育种策略,发现其除了对亲本材料进行品质检测与评价外,从F5代单株选择开始,用近红外光谱分析技术测定籽粒硬度和SDS沉降值试验,F7代开始测定面筋类型;F8代测定面团的比功和面团的弹性和延展性,并进行食品品质评价。这些经验都值得我们借鉴。
此外,保障粮食安全始终是我国将长期面对的重大战略问题。因此在进行小麦的品质育种的同时不能降低对产量的要求。如何将优质、高产与广适性等性状结合起来统筹兼顾是我们在育种工作中亟待解决的问题。
参考文献
[1]雷振生,吴政卿,杨会民,等.强筋高产抗病国审小麦新品种郑麦366的选育[J].河南农业科学,2008,8:54-56.
[2]邱军.加拿大小麦育种及小麦品种管理考察后的思考[J].种子世界,2008,1:53-55.
[3]李邦发,周俊儒.小麦育种方向的创新与实践[J].中国农学通报,2012,28(3):177-186.
[4]杨会民,雷振生,吴政卿,等.郑麦004的选育及弱筋小麦育种问题的探讨[J].河南农业科学,2010,10:23-25.
[5]曹建明,杨俊文.当前优质小麦生产中存在的问题与对策[J].种子科技,2007(6):66-68.
[6]马香花,王保林,周秋峰,等.河南省优质强筋小麦育种进展[J].农业科技通讯,2008,9:5-7.
[7]刘汉良.山东省近10年小麦育成品种的产量与分析[D].泰安:山东农业大学,2011:10-26.
[8]付亮,马华平,刘朝辉,等.国审优质强筋小麦品种新麦26号的特点及广阔应用发展前景[J].农业科技通讯,2011,7:145-146.
[9]段文卿,刘翠玲.强筋优质超高产小麦新品种郑麦7698特征特性及栽培技术[J].农业科技通讯,2012,8:179-180.
[10]中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业行业标准:NY/T967-2006-农作物品种审定规范—小麦[S].北京:中国标准化出版社,2006.
[11]李丽琳,范晓东.河北省优质小麦育种存在的问题及其对策[J].安徽农学通报,2009,15(12):98-99.
[12]何中虎,晏月明,庄巧生,等.中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究[J].中国农业科学,2006,39(6):1 091-1 101.
[13]林作楫,雷振生,杨攀,等.中国小麦品质育种进展与问题[J].河南农业科学,2007,2:5-8.
[14]王亚平,路辉丽,王玉红,等.2011年河南省大田小麦品质状况研究[J].粮食与饲料工业,2012,7:16-18,23.
[15]关二旗,魏益民,张波,等.黄淮冬麦区部分区域小麦品种构成及品质性状分析[J].中国农业科学,2012,45(6):1 159-1 168.
[16]唐振海,蒋志凯,马华平.超强筋小麦新品种新麦26号的特征特性及栽培要点[J].种业导刊,2010,9:26-27.
[17]时晓伟.CIMMYT小麦品质育种策略[J].天津农业科学,2011,17(3):108-111.
(责编:徐世红)
关键词:优质小麦;黄淮南片;基本情况;2001-2012
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)07-71-05
小麦生产在我国国民经济和人民生活中占有十分重要的地位,不断培育出高产、优质、多抗、广适的小麦新品种,对发展国民经济、改善人民生活有着十分重要的意义[1]。随着我国社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,小麦的品质越来越受到广泛重视,特别是加入WTO以后,与世界小麦生产主要国家相比,我国小麦在品质方面存在较大差距,这和我国小麦生产长期以来以提高产量和抗病性为主要目标而忽视品质性状的选择有关[2-6]。小麦品质是小麦品种对某种特定用途产品的适合和满足程度,主要包括营养品质、加工品质和形态品质。营养品质是指小麦籽粒中人类所需要的各种营养成分的含量高低与平衡性,主要指蛋白质含量及氨基酸组成的平衡程度。加工品质是指小麦籽粒对制粉和面粉对制作不同面制食品的适用性。形态品质包括形态、整齐度、饱满度、粒色和胚乳质地等[7]。我国小麦品质育种工作始于20世纪80年代,90年代后期优质品种才开始大面积推广应用,目前已成功育成一批优质高产品种,如新麦26在2010年“千亩方”平均产量即达到9 199.5kg/hm2[8],2011年郑麦7698“百亩方”平均产量更是高达11 104.5kg/hm2[9]。这些高产优质品种的选育成功对提升我国小麦市场竞争力、增加农民收益和提供粮食企业优质原料均起到了重要作用[5-6]。因此,改善我国小麦品种的品质,大力发展优质专用小麦产业已成为我国小麦科研生产的重大课题。笔者根据中华人民共和国农业部网站公布的历年来国家农作物审定公告内容,对2001-2012年间黄淮南片国审小麦新品种的品质、产量资料进行分析,找出存在的问题和规律,以期为今后的优质小麦育种提供参考。
1 材料与方法
利用Excel 2003对来源于中华人民共和国农业部网站历年国家农作物审定公告的数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 2001-2012年黄淮南片优质小麦审定概况 根据NY/T967-2006[10]的判定规则,将2001-2012年黄淮南片通过国审的82个小麦品种的品质数据进行分析(表1),结果表明,有20个属于优质小麦,占比24.4%。其中,2个弱筋,18个强筋品种;6个为弱春性,14个为半冬性。这20个优质小麦分别由河南(12个)、安徽(2个)、陕西(4个)和江苏(2个)的12个育种单位选育。其中,河南省农科院4个、新乡市农科院、西北农林科技大学各3个,周口市农科院2个,其余8个育种单位各选育成功1个优质小麦国审品种。
2.3 2001-2012年黄淮南片优质小麦品质数据分析 品质数据详见表3。其中,18个强筋品种容重的分布范围为778~819g/L,平均为798g/L,变异系数为1.4%;蛋白质含量为14.1%~15.8%,平均为14.8%,变异系数为4.0%;湿面筋含量为15.4%~35.5%,平均为31.0%,变异系数为13.4%;沉降值为21.1~67.0mL,平均为43.7mL,变异系数为22.3%;吸水率为26.3%~64.4%,平均为57.8%,变异系数为14.4%;稳定时间为6.4~27.3min,平均为10.3min,变异系数为47.7%;最大抗延阻力在261~763E.U.,平均为443.4E.U.,变异系数为29.6%;拉伸面积为61~304.5cm2,平均为106.9cm2,变异系数为55.6%。
3 讨论
3.1 加大投资力度,改善科研环境 优质小麦生产的飞速发展迫使育种方向做出相应的调整,伴随而来的是科研硬件条件的改善和人员业务水平的提高,育种新技术、新方法、新途径的运用以及种质资源的创新和收集等都需要雄厚的资金作保障[11],因此应加大资金投入,培养技术人才,购买相关设备。
3.2 优质小麦的选择指标 目前,我国已建立了主要包括磨粉品质与颜色相关性状、蛋白质与面团流变学特性、淀粉品质、软质小麦品质参数、微量元素营养及食品品质评价共6类49个性状组成的中国小麦品种品质评价体系[12]。但在小麦品种审定时主要参考容重、蛋白质和湿面筋含量、稳定时间等指标对小麦品质进行评判[10],其中,容重和蛋白质含量指标已经能够达标,但湿面筋含量和稳定时间还有待进一步提高。
3.2.1 容重 容重与出粉率显著相关,是反映小麦籽粒大小、形状、整齐度等形状的综合指标,其值越大说明小麦籽粒饱满、形状规则、整齐度好,因此被列为小麦品质最重要的3个性状之一(其他为籽粒灰分、硬度),是商品小麦分级的一个重要因素,也是迄今大多数国家收购、调运小麦时重要的定级依据之一[13]。笔者统计的20个小麦品种的容重的变化范围为778~819g/L,平均为798g/L,说明我国优质小麦育种容重指标能够并已超过优质标准。 3.2.2 蛋白质 小麦籽粒蛋白主要由谷蛋白和醇溶蛋白组成,是面团弹性和延伸性的物质基础。蛋白质含量既是商品分级的首要指标,又是评价营养品质的重要指标,同时对面团流变学特性及面包烘烤品质也有重要影响。笔者统计的18个强筋品种的蛋白质含量在14.1%~15.8%,平均为14.8%,这个指标也已达到优质强筋标准。
3.2.3 湿面筋 面筋是小麦蛋白质存在的一种特殊形式,其主要成分为麦谷蛋白和醇溶蛋白。面筋的含量和质量与小麦的加工品质和营养品质关系极为密切,也是衡量小麦面粉品质的重要指标之一。这20个品种的湿面筋含量为15.4%~35.5%,平均为31.0%,变异系数达13.4%,这与前人的研究[14-15]基本相同。18个强筋品种中,只有8个品种的湿面筋含量达到了优质强筋小麦的标准。
3.2.4 稳定时间 稳定时间是反映面筋数量和质量的综合指标。一般来说,稳定时间越长面筋强度越强。本文中强筋小麦的稳定时间为6.4~27.3min,平均为10.3min,变异系数为47.7%;弱筋小麦的稳定时间则在1~1.8min。研究发现[14],河南省3个主要种植区域小麦品种的面团稳定时间平均值为9.63min,41.98%的小麦样品的面团稳定时间在7.0min以上。黄淮麦区部分区域的面团稳定时间平均为6.1min,变幅为0.7~66.0min,变异系数高达128.8%[15]。
3.3 优质小麦的育种策略
3.3.1 确定合理的育种目标 根据市场需要和小麦生产发展确定合理的育种目标是选育新品种成功的基础。郑麦366[1]和郑麦004[4]在配制杂交组合之初就对小麦的高产、优质、多抗、广适等性状确定了较为合理的育种目标,从而为组合配制、后代选择的成功奠定了基础。
3.3.2 加强种质资源创新,选择优质亲本组配杂交组合 选配杂交组合时,至少应有1个亲本具备优良的品质性状。目前我国小麦育种资源创新工作滞后,可利用的优质资源相对较少。进行种质资源创新时应结合育种目标,一方面利用种、属内的有利品质性状基因的积累,把不同遗传基础的优质性状结合起来,创造比较好用的中间材料。另一方面,通过各种生物技术手段,将近缘种属优异基因导入小麦,创造新种质,丰富小麦遗传基础[11]。
3.3.3 选择合适的育种方法和选择指标 除常规育种外,如何通过远缘杂交、诱变育种、分子标记辅助选择(MAS)等途径来提高育种效率是小麦基础研究及育种工作者应该共同思考的问题。研究发现[12],与籽粒硬度相关的Friabilin蛋白和Pina/Pinb、多酚氧化酶及其分子标记PPO18、Xgwm312、HMW-GS、LMW-GS、醇溶蛋白、1B/1R易位、GBSS蛋白及Wx-7A、Wx-4A和Wx-7D等蛋白质和分子标记都可用来辅助选择。而新麦26就是利用HMW-GS标记,5+10优质亚基累加育成的超强筋小麦新品种[8,16]。时晓伟[17]总结了国际玉米小麦改良中心的小麦品质育种策略,发现其除了对亲本材料进行品质检测与评价外,从F5代单株选择开始,用近红外光谱分析技术测定籽粒硬度和SDS沉降值试验,F7代开始测定面筋类型;F8代测定面团的比功和面团的弹性和延展性,并进行食品品质评价。这些经验都值得我们借鉴。
此外,保障粮食安全始终是我国将长期面对的重大战略问题。因此在进行小麦的品质育种的同时不能降低对产量的要求。如何将优质、高产与广适性等性状结合起来统筹兼顾是我们在育种工作中亟待解决的问题。
参考文献
[1]雷振生,吴政卿,杨会民,等.强筋高产抗病国审小麦新品种郑麦366的选育[J].河南农业科学,2008,8:54-56.
[2]邱军.加拿大小麦育种及小麦品种管理考察后的思考[J].种子世界,2008,1:53-55.
[3]李邦发,周俊儒.小麦育种方向的创新与实践[J].中国农学通报,2012,28(3):177-186.
[4]杨会民,雷振生,吴政卿,等.郑麦004的选育及弱筋小麦育种问题的探讨[J].河南农业科学,2010,10:23-25.
[5]曹建明,杨俊文.当前优质小麦生产中存在的问题与对策[J].种子科技,2007(6):66-68.
[6]马香花,王保林,周秋峰,等.河南省优质强筋小麦育种进展[J].农业科技通讯,2008,9:5-7.
[7]刘汉良.山东省近10年小麦育成品种的产量与分析[D].泰安:山东农业大学,2011:10-26.
[8]付亮,马华平,刘朝辉,等.国审优质强筋小麦品种新麦26号的特点及广阔应用发展前景[J].农业科技通讯,2011,7:145-146.
[9]段文卿,刘翠玲.强筋优质超高产小麦新品种郑麦7698特征特性及栽培技术[J].农业科技通讯,2012,8:179-180.
[10]中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业行业标准:NY/T967-2006-农作物品种审定规范—小麦[S].北京:中国标准化出版社,2006.
[11]李丽琳,范晓东.河北省优质小麦育种存在的问题及其对策[J].安徽农学通报,2009,15(12):98-99.
[12]何中虎,晏月明,庄巧生,等.中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究[J].中国农业科学,2006,39(6):1 091-1 101.
[13]林作楫,雷振生,杨攀,等.中国小麦品质育种进展与问题[J].河南农业科学,2007,2:5-8.
[14]王亚平,路辉丽,王玉红,等.2011年河南省大田小麦品质状况研究[J].粮食与饲料工业,2012,7:16-18,23.
[15]关二旗,魏益民,张波,等.黄淮冬麦区部分区域小麦品种构成及品质性状分析[J].中国农业科学,2012,45(6):1 159-1 168.
[16]唐振海,蒋志凯,马华平.超强筋小麦新品种新麦26号的特征特性及栽培要点[J].种业导刊,2010,9:26-27.
[17]时晓伟.CIMMYT小麦品质育种策略[J].天津农业科学,2011,17(3):108-111.
(责编:徐世红)