全粉SDS沉淀值评价小麦育种高代材料品质的研究

刘爱峰　程敦公　李豪圣　曹新有　宋健民　赵振东　刘建军

摘要：对147个小麦高代育种材料的全粉SDS沉淀值及其与面团揉混特性参数和Zeleny沉淀值的相关性进行分析，结果表明：SDS沉淀值与形成时间和峰值宽度均为正相关，相关系数分别为0.75和0.46，与衰落角为负相关，相关系数为-0.62；SDS沉淀值与Zeleny沉淀值为显著的正相关，相关系数达0.77。这说明全粉SDS沉淀值能够在一定程度上反映面团的耐揉性和弹性，且与Zeleny沉淀值反映的蛋白质特性在很大程度上是一致的。因此，全粉SDS沉淀值可以作为面粉品质快速评价的指标，特别是在种子量较少的小麦育种筛选世代。

关键词：SDS沉淀值；小麦；育种；高代材料

中图分类号：S512.101文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）12-0014-04

品质是小麦育种和生产的重要目标之一。中国小麦品质育种经历了20世纪80年代中后期开始的以筛选现有品种材料中的优质品种为主的小麦品种改良[1]，到当今形成了成熟的优质小麦育种与产业化模式[2]，并从食品品质-性状指标-蛋白质-DNA四个层次建立了完整的中国小麦品种品质的评价体系[1]，为小麦品质改良提供了方法和理论依据。在小麦新品种（系）选育过程中快速检测分析中选材料的品质状况至关重要，形成了一套用于测定小麦籽粒品质、面粉品质和面粉淀粉品质的快速检测体系[3]。沉淀值是国标《小麦品种品质分类》的重要指标之一，在我国小麦品种的品质划分标准中具有举足轻重的地位。测定沉淀值的方法主要有Zeleny与SDS两种。Zeleny沉淀值与蛋白质含量和品质的关系密切，被定为AACC方法[4]。SDS沉淀值不仅与蛋白质含量呈极显著正相关，还与蛋白质质量有关[5]，与GMP含量呈极显著正相关[6]，能很好地反映不同类型品种间的差异[7]。SDS 沉降试验作为一种小规模测试试验，在预测面筋筋力强弱和烘烤品质好坏方面，具有高效性和准确性，而且操作简便，在小麦育种中已得到广泛认可[8]。

Zeleny沉淀值具有系统误差小和结果准确可靠的优点，但其所需面粉制备繁琐，需用实验磨磨制面粉过100目筛或专用磨磨制。在小麦育种后代材料的筛选过程中，后代材料家系多，每个世代有1 000～2 000个家系，且收获种子量少，不适于常规面粉的制备，而制备全粉会相对容易。全粉SDS沉淀值是小麦的质量指标，在测定时无需制粉，只需将小麦籽粒粉碎即可，且测定方法简单、快速，不需要复杂仪器。因此，本研究拟对全粉SDS沉淀值在小麦品质育种尤其是在育种筛选世代品质的快速检测中的应用进行分析评价，以期为品质的快速鉴定筛选提供技术手段。

1材料与方法

1.1试验材料及制备

147个育种高代材料为本所小麦育种课题组育出，根据NIR和SKCS测定的籽粒水分含量和硬度，确定润麦的加水量。利用Senior实验磨磨制面粉用于揉混仪参数的测定，面粉细度为80目，出粉率为65%。利用旋风磨磨制全麦粉用于SDS沉淀值的测定，筛孔径为0.5 mm。利用沉淀值专用磨磨制面粉用于Zeleny沉淀值的测定，面粉细度为100目。

1.2试验方法

揉混仪参数的测定参照参考文献[9]。全粉SDS沉淀值的测定根据国标GB/T 15685-2011进行（取14%湿基的全粉6.0 g，100 mL具塞量筒，专用振荡器振荡，最后静置20 min，读取沉淀物体积数值）。Zeleny沉淀值的测定按照AACC 56-62进行。

1.3数据处理

取两次测定结果的算术平均值作为最终测定结果，利用Microsoft Excel 对所得数据进行处理分析。

2结果与分析

2.1高代育种材料的SDS沉淀值

如图1所示，147个高代育种材料的SDS沉淀值在50～70 mL之间的占77%，70～80 mL的有18个，有2个材料的沉淀值高于80 mL。

2.2SDS沉淀值与揉混仪参数的关系

供试材料的揉混曲线存在较大的差异，根据曲线包含的参数形成时间、峰值高度、峰值宽度和衰落角将它们分为类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。类型Ⅰ的品质属于强筋类型，品质特性好；类型Ⅱ的品质属于中筋类型，品质特性中等；类型Ⅲ的品质属于一般类型，品质特性一般。3种类型材料的SDS沉淀值存在一定差异（图2）。类型Ⅰ全粉SDS沉淀值平均值为65.1 mL，最高值达87 mL；类型Ⅱ的平均值为52.7 mL；类型Ⅲ的平均值为44.1 mL。

SDS沉淀值与揉混仪参数的相关性分析（图3）表明，SDS沉淀值与形成时间有较好的正相关，相关系数为0.75；与衰落角有较大的负相关，相关系数为-0.62；与峰值宽度的相关系数为0.46；与峰值高度的相关性较小，仅有0.25。这说明SDS沉淀值能在一定程度上反映出揉混仪参数中的形成时间、衰落角和峰值宽度。在揉混仪曲线上，形成时间反映了面团的耐揉性，时间越长面团的耐揉性越好；衰落角也反映了面团的耐揉性，角度的大小取决于面筋蛋白质受机械剪切的程度，角度越小，面筋强度则越大；峰值宽度反映面筋的弹性，此值越大，面筋的弹性就越大。因而，SDS沉淀值可以在一定程度上反映面团的耐揉性和弹性。

2.3SDS沉淀值与Zeleny沉淀值之间的相关性

Zeleny 法是测定沉淀值进而评价面粉蛋白质特性的经典方法。将高代材料的SDS沉淀值与Zeleny沉淀值进行相关性分析结果（图4）表明，二者存在显著的正相关性，相关系数达0.77。这说明SDS沉淀值反映的蛋白质特性在很大程度上与Zeleny沉淀值是一致的。

3结论与讨论

沉淀值是小麦品种品质分类的重要指标之一，在我国小麦品种的品质划分标准中具有举足轻重的地位。Zeleny沉淀值与蛋白质含量和品质的关系密切[4]，SDS 沉降试验作为一种小规模测试试验在小麦育种中已得到广泛认可[8]。全粉SDS沉淀值与粉质仪参数的变化一致，并与馒头体积存在密切的正相关性[10]，与面包评分之间的相关系数达0.587，是预测中国小麦食用品质的最佳指标[11]。本研究表明，全粉SDS沉淀值与揉混仪参数关系密切，且与Zeleny沉淀值存在显著的相关性；同时，本试验中完成一个样品的2次重复测定分析仅需12 g全麦粉，按千粒重40 g计算，种子量仅需300粒。因此，全粉SDS沉淀值可以作为面粉品质快速评价的指标，特别是在小麦种子量少的育种筛选世代。

参考文献：

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[3]刘爱峰，郭军庭，程敦公，等. 小麦品质快速检测体系的应用研究[J]. 山东农业科学，2010（11）：93-96.

[4]美国方法审批委员会. 美国谷物化学协会审批方法（AACC56-62）[M]. 第8版，1983.粮食部谷物油脂化学研究所编译.1985：407.

[5]徐风，马传喜，谭蕴之. 面包小麦及其预测指标的研究[J]. 中国粮油学报，1994，9（2）：30-36.

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[7]马传喜，徐风，程国旺. 影响SDS沉降值的试验因素分析[J]. 安徽农业大学学报，1995，22（10）：1-6.

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[11]郭刚，李远新，周革，等. 快速预测中国商品小麦食用品质方法的研究[J]. 粮食储藏，1991，20（6）：10-18.