特色小麦众信7016的选育及应用探讨
2017-03-19孟祥海李春杰赵明辉赵凤梧李会敏乔文臣孙书娈李海平李书民
孟祥海,李春杰,李 强,李 丁,赵明辉,赵凤梧,李会敏,乔文臣,孙书娈,李海平,李书民*
(1.河北省农林科学院旱作农业研究所,河北 衡水 053000;2.河北省种子管理总站,河北 石家庄 050031;3.河北众信种业科技有限公司,河北 邯郸 056700)
小麦是河北省第一大粮食作物,常年播种面积为240万hm2左右,在保障全省乃至全国粮食安全中占有重要地位[1]。但河北省小麦生产上存在中筋小麦产能过剩、强筋小麦供应不足、特色小麦品种稀少且遗传背景单一的问题。赵广才等[2]对河北省2003~2008年审定的冬小麦品种进行了分析,结果表明,审定品种中白粒品种占98.51%,硬质品种占86.57%,籽粒蛋白质含量14%左右。可以看出,河北省小麦品种结构单一,以白粒、中筋品种为主,特色优质小麦品种十分短缺。
特色小麦又称特殊粒色小麦或黑小麦,其加工的有色食品因具有自然性、营养性、功能性、科学性和观赏性而倍受消费者的关注与青睐[3],被公认为营养保健型小麦,对改善膳食结构、延伸产业链条、增加种植效益具有一定意义,成为小麦遗传育种和食品加工业研究与开发的新领域。
我国对黑小麦的研究始于20世纪80年代[4],广大育种家通过远缘杂交,近期育成了多个特色小麦品种,如漯珍1号(河南,1997年)、河东乌麦526(山西,1998年)、黑粒小麦76(山西,1997年)、农大3753(北京,2006年)等[5~7]。河北省的特色小麦研究源于1997年河北省农林科学院粮油作物研究所引进黑小麦1号(漯珍1号)和黑小麦76,并广泛布点试种进行栽培技术研究[8]。2008年李杏普等[9]育成河北省首个黑小麦品种——冀资黑小麦1号(冀紫439,冀审麦2008013),填补了河北省黑小麦品种的空白,也是我国审定的第1个富含微量元素铬和硒的小麦新品种。彩色营养小麦的审定满足了人们对营养食品原料的需求[10]。随着现代育种技术的发展和人们对黑色食品认识的提高,为改善人们的膳食结构、加快供给侧改革,应广大育种家以及种业和加工企业的要求,2014年河北省增设了特用小麦组区域试验,为特色小麦研究增开了绿色通道。但是,截至目前,通过审定的特色优质小麦品种仍然稀少,有关特色小麦品种的报道也不多见。根据2 a区域试验和品质分析结果,对特色小麦众信7016的主要农艺性状进行解析,以期为黑小麦品种改良、资源利用和品种审定提供参考,为相关产品研发和市场应用提供借鉴。
1 众信7016的选育过程
特色小麦众信7016是河北众信种业科技有限公司选育的黑小麦新品种,其母本为莱州137、父本为漯珍1号(黑色品种),2004年组配组合,2010年选育出圃(图1)。2014~2016年参加河北省特用小麦组区域试验,在石家庄赵县、沧州、衡水、邢台、邯郸等地布点试验,表现均较为突出。2017年参加河北省特用小麦组生产试验,有望在2018年通过审定。
2 众信7016的产量表现
图1 众信7016的选育过程Fig.1 Breeding process of Zhongxin7016
2015~2016在冀中南麦区6个试点进行的2 a区域试验结果(表1)显示,众信7016产量水平为5 901.0~8 898.0 kg/hm2,平均产量 7 344.0 kg/hm2,较对照冀资黑小麦1号增产6.0%,居参试品种的第1位;12点次试验中有11点次增产,增产点率为91.7%。彩色小麦由于籽粒产量形成关键期光合生产能力及物质转运能力差,导致产量低于普通小麦品种[11]。1992~2014年冀中南地区审定小麦(普通小麦)品种的产量为5 908.5~8 142.8 kg/hm2[12],可以看出,众信7016的产量水平与这些普通小麦品种基本相当。
表1 众信7016的产量表现Table 1 Yield performance of Zhongxin7016
3 众信7016的农艺性状表现
农艺性状可以直观反映小麦品种的主要特征特性,为品种客观评价和遗传改良提供参考依据。众信7016属半冬性中熟品种,全生育期237 d左右,较对照冀资黑小麦1号略晚;幼苗匍匐状,叶色深绿,拔节期清秀,苗脚利落,耐低温;苗期分蘖力中等,成穗率较高,2 a区域试验平均达到46.5%;成株期较为紧凑,植株无蜡质,旗叶宽大,株高适宜,平均74.3 cm,田间表现抗倒性较好;抽穗稍晚,穗纺锤状,小穗排列紧密,2 a平均穗数592.5万穗/hm2,穗粒数35.0粒,穗层较整齐;籽粒黑色,半角质,千粒重40.6 g,容重782.8 g/L(表2),灌浆期稍长;高抗条叶锈,中感白粉病。
表2 众信7016的主要农艺性状Table 2 Main agronomic traits of Zhongxin7016
4 众信7016的品质分析
彩色小麦蛋白含量高、脂肪含量低、氨基酸成分齐全、膳食纤维丰富,但是,不同品种的品质特性差异较大[13]。研究显示,黑色小麦品种漯珍1号蛋白质含量达17.1%,18种氨基酸含量总和为15.25%,分别较普通小麦高51.3%和82.25%[14]。
蛋白质含量是评价小麦籽粒品质的重要指标。众信7016籽粒粗蛋白(干基)含量为16.8%(表3),较普通小麦中信麦9号高27.27%,较父本漯珍1号低1.75%。
硒在预防艾滋病、增强抗癌能力、提高人体免疫功能方面具有重要作用。小麦作为人们的主要食物,其籽粒中的硒含量普遍较低[15]。众信7016硒含量达到36.5 μg/kg,较普通小麦高2.82%。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位,其功效和作用对于人类的重要性不言而喻。众信7016籽粒氨基酸总含量为16.78%(表4),分别较中信麦9号和漯珍1号高27.41%和10.03%。在众多的氨基酸中人体必需氨基酸有8种,其中,蛋氨酸具有很强的抗氧化作用,治疗脂肪肝、动脉硬化、冠心病十分重要,在饲料产业中是动物饲料必不可少的添加剂,在医药产业中也可用于药用维生素合成;亮氨酸和异亮氨酸在促进睡眠、舒缓情绪、预防中毒以及对血红蛋白形成方面具有一定的作用和功效。众信7016含有人体8种必需氨基酸中的7种(亮氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸),且每种氨基酸含量均显著高于普通小麦,其中,蛋氨酸含量(0.19%)高58.33%,亮氨酸和异亮氨酸含量均高30.43%,其他氨基酸含量高20%~30%。
表3 众信7016的蛋白质和硒含量Table 3 Contents of protein and selenium of Zhongxin7016
表4 众信7016的氨基酸含量 (%)Table 4 Content of amino acid of Zhongxin7016
5 结论与讨论
黑小麦作为一种黑色食品的新资源,具有极大的开发价值[16]。随着人们以食代补、以食代养、药食同源、医食并重新思潮的逐渐兴起,彩色营养保健型小麦正逐步成为育种和食品加工领域研究与开发的新热点。我国黑小麦加工研究尚处于初级阶段,黑小麦作为一种特优谷物还未得到充分利用,其食品种类仅局限于面粉、馒头、面条等,其他种类的食品开发较少[17]。李志辉等[18]对黑小麦生产和发展中存在的一些“瓶颈”因素进行分析后认为,对黑小麦认识不足、黑小麦市场开发不足,食品种类单一、加工工艺落后,深加工产品少,高产多抗黑小麦品种缺乏等因素制约了黑小麦生产的迅速发展。
众信7016平均产量为7 344.0 kg/hm2,最高产量可以达到8 898.0 kg/hm2,作为彩色小麦,其产量水平在一定意义上实现了突破。该品种品质优良,籽粒粗蛋白(干基)含量16.8%,富含人体必需的多种氨基酸和微量元素硒。众信7016的育成,丰富了河北省特色优质小麦资源,为优质特色小麦遗传改良和品种更新增添了动力。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,以及种植业结构调整和农业供给侧改革的不断深入,特色小麦众信7016将会有良好的市场应用前景。
为合理利用优质特色小麦新品种,今后应继续加强特色小麦种质资源遗传改良和良种良法配套栽培技术的研究,努力提高特色小麦品种的抗性和广适性;政府加大政策引导和扶持的力度,提高人们对黑小麦及其相关食品的认识程度,拉动消费者对特色营养保健型小麦食品的需求;以经济效益这一杠杆带动特色小麦规模化生产,开展订单农业,保证产、供、销渠道畅通,通过与加工企业合作研发,提高广大农民种植的积极性;加强特色小麦食品的深加工研究,开发特色专用面粉、配粉或多种有色食品及酿酒原料,丰富人们饮食、改善膳食结构,带动特色小麦产业良性发展。
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