2006-2016年河南省小麦区域试验品种(系)的品质性状分析

曹颖妮，余大杰，赵光华，郝学飞，胡卫国，汪 红，裴金花，张可可，胡京枝

(1.河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所/农业部农产品质量监督检验测试中心/河南省粮食质量安全与 检测重点实验室，河南郑州 450002；2.河南省农业科学院小麦研究所，河南郑州 450002)

河南省为我国第一种麦大省，面积、总产及商品量在全国均居首位，在我国粮食生产中占有极其重要的地位[1]。在农业部发布的《中国小麦品质区划方案》中，河南省被划为优质强筋、中筋小麦主产区，其北部以优质强筋、中强筋小麦生产为主，中部以优质中筋小麦生产为主，信阳地区辅助发展优质弱筋小麦[2]。20世纪90年代末，以郑麦9023为代表的一批优质强筋小麦品种在河南省得到了大面积的推广，近年来，西农979、郑麦366、新麦26等优质强筋小麦品种深受老百姓和粮食加工企业的欢迎[3]。河南省小麦长期以来存在着高产品种品质质量不高、加工适应性差和优质品种产量不高、不稳等问题[4]。一些学者对河南省的小麦品质进行过研究，试图探寻提高河南省小麦品质的方法，如付 亮等[3]分析了2009-2010年度河南省水地区试70个参试小麦品种的品质性状，指出提高吸水率、找到合适的形成时间、提高稳定时间、降低弱化度是以后河南省小麦品种品质育种的主要方向；朱保磊等[5]对河南省1980年以来审定或种植的176个小麦品种的品质性状进行了检测，结果表明，近年来河南省审定的小麦品种以中、低筋型为主。以上研究或专注于个别年份或样本较少，不能完全代表近年来河南省小麦的品质现状及发展趋势。本研究拟全面分析河南省近11年来区域试验参试小麦品种(系)品质状况，旨在了解河南省小麦品种籽粒品质现状和存在问题，为今后小麦品质改良及优异资源的合理利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料为2006-2016年参加河南省小麦区试的749个小麦品种(系)。

1.2 检测指标及方法

检测指标包括籽粒容重(GB/T 5498-2013)、小麦硬度(GB/T 21304-2007)、粗蛋白质含量(干基)(GB/T 5511-2008)、湿面筋含量(14%水分基)(GB/T 5506.2-2008)、沉降值(SDS法)(GB/T 15685-2011)、吸水量和流变学特性(GB/T 14614-2006)。

1.3 品种(系)分类标准

主要根据国家标准小麦品种品质分类(GB/T 17320-2013)，同时参考国家标准小麦(GB 1351-2008)、优质小麦-强筋小麦(GB/T 17892-1999)标准对上述749个小麦品种(系)的单项品质进行分级。参考国家冬小麦品种审定标准(2016)对上述品种进行综合分类，具体要求为：(1)稳定时间≥8.0 min，湿面筋≥30%或者粗蛋白质含量≥14.0%的品种归为强筋品种类型；(2)稳定时间≥6.0 min，湿面筋≥28%或者粗蛋白质含量≥13.0%的品种归为中强筋品种类型；(3)稳定时间<3.0 min，湿面筋<26%或者粗蛋白质含量<12.5%的品种归为弱筋品种类型；(4)不符合以上三种类型的品种全部归类为中筋类型。同一品种不同年度时，取其平均值并归于最早出现年度进行品质类型判定。

2 结果与分析

2.1 籽粒品质分析

2.1.1 容 重

由表1可以看出，河南省2006-2016年度区域试验参试小麦品种(系)历年平均容重均在770 g·L-1以上，达到国家二等麦标准(GB 1351-2008)；11年的平均值为792 g·L-1，变化范围为688～842 g·L-1，变异系数为2.1%，说明容重在不同年度和品种间变异均较小。从图1A可以看出，容重在年度间无明显变化规律，呈持平趋势，其中，2010年和2011年容重较高，2009年和2013年容重偏低。

2.1.2 硬度指数

11年参试小麦品种(系)的籽粒硬度平均为60，变化范围为30～76，变异系数为14.8%(表1)。除2008-2010年平均值较小外，其余年份平均值均接近或大于60。硬度指数达到强筋和中强筋小麦标准(≥60)的品种(系)有405个，占参试品种(系)的68.5%；达到中筋小麦标准(≥50)的品种(系)有85个，占参试品种(系)的14.4%；达到弱筋小麦标准(<50)的品种(系)有101个，占参试品种(系)的17.1%(表2)，说明河南省参试小麦以硬质麦为主。从图1B可以看出，11年来，硬度指数总体呈上升趋势。

2.1.3 蛋白质含量

11年来，河南省参试小麦品种(系)的粗蛋白质含量平均为14.5%，变化范围为11.6%～17.6%，变异系数为5.4%。除2016年蛋白质含量平均值为13.5%外，其余年份平均值均大于14.0%(表1)，达到国家强筋麦标准(GB/T 17320-2013)。由表2可以看出，蛋白质含量达到强筋小麦标准(≥14%)的品种(系)有558个，占参试品种(系)的74.5%；达到中强筋麦标准(≥13%)的品种(系)有157个，占参试品种(系)的21.0%；达到中筋麦标准(≥12.5%)的品种(系)有16个，占参试品种(系)的3.5%；达到弱筋麦标准(<12.5%)的品种(系)有8个，仅占参试品种(系)的1.0%。其中，达到优质强筋一级小麦标准(GB/T 17892-1999)(≥15%)的品种(系)有242个，占参试品种(系)的32.3%，且95.5%的品种(系)能达到中强筋及以上，表明河南省参试小麦蛋白质含量总体较高，蛋白质含量的改良遗传基础较好。从图1C可以看出，2006-2013年蛋白质含量基本持平，2013-2016年蛋白质含量呈下降趋势。

表1 河南省小麦品种(系)的籽粒品质性状Table 1 Grain quality characters of wheat varieties(lines) in Henan regional test from 2006 to 2016

表2 2006-2016年河南省小麦品种(系)主要品质性状的分类Table 2 Major grain quality classification of wheat varieties(lines) in Henan from 2006 to 2016

2.2 小麦品种(系)加工品质分析

2.2.1 吸水率

参试小麦品种(系)的吸水率平均值为59.3%，变化范围为49.5%～69.8%，变异系数为5.2%(表3)。除2008年和2009年平均值为57.0%和56.2%外，其他年份均在58.1%～62.4%之间，均达到中强筋小麦标准(GB/T 17320-2013)。由表2可知，吸水率达到强筋小麦标准(≥60%)的品种(系)共有344个，占参试品种(系)的45.9%；达到中强筋小麦标准(≥58%)的品种(系)有157个，占参试品种(系)的21.0%；达到中筋小麦标准(≥56%)的品种(系)有98个，占参试品种(系)的13.1%；达到弱筋小麦标准(<56%)的品种(系)有150个，占参试品种(系)的20.0%。从图1B可以看出，吸水率呈先降后缓升变化趋势。

2.2.2 湿面筋含量

参试小麦品种(系)的湿面筋含量平均值为30.7%，变化范围为21.1%～41.6%，变异系数为8.2%。除了2014-2016年外，其他年份平均值均≥30%，达到强筋小麦品种审定标准(GB/T 17320-2013)。由表2可知，湿面筋含量达到强筋小麦标准(≥30%)的品种(系)有439个，占参试品种(系)的58.6%；达到中强筋小麦标准(≥28%)的品种(系)有180个，占参试品种(系)的24.0%；达到中筋小麦标准(≥26%)的品种(系)有97个，占参试品种(系)的13.0%；达到弱筋小麦标准(<26%)的品种(系)有33个，占参试品种(系)的4.4%。其中，湿面筋含量≥35%的小麦品种(系)有60个，占到参试品种(系)的8.0%，达到优质一等强筋麦标准；湿面筋含量≥32%的小麦品种(系)有257个，占到参试品种(系)的34.3%，达到优质二等强筋麦标准(GB/T 17892-1999)。从图1D可以看出，湿面筋含量整体呈逐年下降趋势，2008-2013年变化幅度较小，近3年有所下降，特别是2014和2015年，湿面筋平均含量仅为27.8%和28.3%。统计发现，湿面筋含量≥35%的品种(系)近年来有减少趋势，2013-2016年湿面筋含量符合优质一等强筋麦的品种(系)数仅依次为1、0、1、1个。

2.2.3 稳定时间

自2006年以来，河南省区域试验参试小麦品种(系)的稳定时间平均值偏低，仅为4.0 min，变化范围为0.9～26.2 min，变异系数为63.6%。由表2可以看出，稳定时间符合强筋小麦标准(≥8.0 min)的品种(系)共有57个，占参试品种(系)的7.6%；符合中强筋小麦品种标准(≥6.0 min)的品种(系)共有73个，占参试品种(系)的9.7%；符合中筋小麦品种标准(≥3.0 min)的品种(系)共有271个，占参试品种(系)的36.2%；符合弱筋小麦品种标准(<3.0 min)的品种(系)共有348个，占参试品种(系)的46.5%。其中，稳定时间符合优质一等强筋麦标准(≥10.0 min)的品种(系)有32个，占参试品种(系)的4.3%；符合优质二等强筋麦标准(≥7.0 min)的品种(系)有90个，占参试品种(系)的12.0%(GB/T 17892-1999)。可见，河南省参试小麦品种(系)的稳定时间多属中筋偏弱，中强筋和强筋品种仅占到总量的17.3%。从图1F可以看出，近11年来稳定时间变化总体呈缓慢上升趋势。

表3 河南省小麦品种(系)加工品质性状Table 3 Processing quality characters of wheat varieties(lines) in Henan regional test from 2006 to 2016

图1 2006-2016年河南省小麦品种(系)品质性状的变化Fig.1 Changes of wheat grain quality in Henan province from 2006 to 2016

2.2.4 沉淀值

从表3可以看出，2006-2016年河南省参试小麦品种(系)的沉淀值平均值为59.5 mL，变化范围为26.8～86.0 mL，变异系数为14.2%。从图1E可以看出，随着年份的增加，沉淀值呈上升的趋势。可见，近年来河南省小麦在注重产量的同时，蛋白质的质量一直在提高。

2.3 参试小麦品种(系)分类

综合粗蛋白质、湿面筋含量和稳定时间3个品质性状对749个参试品种(系)进行分类。结果(表4)表明，11年来，河南省区域试验小麦材料达到国家冬小麦审定标准(2016)的强筋品种(系)有47个，仅占总数的6.3%；达到中强筋标准的品种(系)有78个，占总数的10.4%，达到弱筋标准的品种(系)有18个，占总数的2.4%；达到中筋标准的品种(系)有606个，占到总数的80.9%。可见，河南省区域试验小麦品种(系)以中筋小麦为主，其次是中强筋和强筋类型，弱筋类型最少。

表4 2006-2016年河南省参试小麦品种(系)分类Table 4 Gain quality classification of wheat varieties(lines) in Henan from 2006 to 2016

3 讨 论

从各品质性状在年际间的变化趋势来看，参试小麦品种(系)容重的变异系数较小，在年际间变化规律不明显。其中，2009年和2013年容重较低，可能与当年收获期遭遇大雨造成不同程度穗发芽有关[6]；稳定时间的变异系数最大，说明稳定时间的遗传基础丰富，改良空间比较大[7-8]；稳定时间变化趋势与前人[5，9]研究结果相似，虽然年际间波动较大，但总体呈缓慢上升趋势，说明近年来河南省育成小麦品种在注重产量的同时，蛋白质的质量也在提高；蛋白质和湿面筋含量均呈下降趋势，自2013年后出现了大幅度下降，湿面筋含量虽然2015和2016年稍有回升，但是相比往年，仍然在一个较低的范围内，这可能是因为近年来小麦产量大幅度提升，籽粒淀粉含量增加，从而导致湿面筋含量和蛋白质含量下降。

沉淀值是反映面筋蛋白质数量及质量的一个综合指标。沉淀值越大，面筋强度越大。不同区域小麦沉淀值随年份的变化趋势不尽相同。本试验发现河南省小麦的沉淀值呈上升趋势，与黄淮麦区小麦品质的分析结果一致[9]，与朱保磊等[5]、齐琳娟等[10]的研究结果不同，可能与选取的年份、材料来源和数据处理方式等有关，具体的原因有待于进一步验证。

与国家小麦品质分类标准对比单项品质指标发现，参试品种(系)的容重、硬度和蛋白质含量大多数可达到强筋和中强筋要求，主要的制约因素是稳定时间，其次是吸水率，最后是湿面筋含量。这说明面筋质量是影响河南省小麦加工品质最主要原因。吸水率与面粉加工品质呈正相关，是面粉企业比较关注的一个指标[11]。本研究发现，供试材料吸水率的改良不明显，很多稳定时间高的小麦吸水率达不到强筋小麦的要求，这可能是目前制约部分强筋品种被面粉企业接受的原因之一。若严格按照GB/T17320-2013小麦品种品质分类方法，2006-2016年能达到强筋标准的小麦品种数量仅有21个，弱筋品种仅有1个。与2006-2014年我国小麦品质现状相比[12]，2006-2016年河南省小麦的容重、硬度和湿面筋含量相近，粗蛋白质含量(14.5%)偏高，但是稳定时间(4.0 min)偏低。所以，延长面团稳定时间、提高吸水率、蛋白质含量和质量仍然是今后小麦品质改良的主要方向。

近几年，由于小麦收获期极端气候天气的影响[13]，收获过程中发现在多个试点各品种(系)出现不同程度的瘪粒、芽粒、霉粒等，不完善粒较多，容重明显降低，且品质明显劣化，尤其是2014年，小麦整体品质较差，没有一个品种(系)符合强筋类型，符合中强筋类型的品种(系)仅2个，大部分为中筋偏弱类型。因此，如何选育在不同生态环境下表现稳定的优质小麦类型是品质改良的一个重要方向。今后应加大优异种质资源的利用，拓宽遗传基础，在注重高产优质的同时，加强抗逆品种的选育，特别是耐高温、耐穗发芽、抗赤霉病等类型品种的选育。