天津市冬小麦品质育种研究进展

时晓伟 梁丹 王建贺 王从磊 冯刚 刘丹 许庆芬

摘    要：本文介绍了天津市强筋冬小麦育种方法，筛选Glu-1携带优质蛋白亚基的种质资源进行优优配组，对低世代材料田间农艺性状和品质性状同步选择，稳定世代进行品质综合评价，及利用该方法选育出强筋冬小麦品种‘津农6号和‘津农7号。针对目前天津市强筋冬小麦生产现状，提出未来强筋冬小麦育种方向和育种思路。

关键词：冬小麦;品质;育种

中图分类号：S512.1             文献标志码：A           DOI 編码：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.02.005

Advances of Winter Wheat Quality Breeding in Tianjin

SHI Xiaowei1，2， LIANG Dan1，2， WANG Jianhe1，2， WANG Conglei1，2， FENG Gang1，2， LIU Dan1，2， XU Qingfen1，2

（1. Cop Research Institute， Tianjin Academy of Agricultural Sciences，  Tianjin 300384， China; 2.Tianjin Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding，  Tianjin 300384， China）

Abstract： This paper introduced the strong gluten winter wheat breeding methods in Tianjin，screened the germplasm resources with good quality protein subunit of Glu-1 for optimal match group ，screened agronomic traits and quality traits of low generation materials synchronously，comprehensive evaluation of high generation quality， and used the method to breed winter wheat varieties with strong gluten 'Jinnong 6'，'Jinnong 7'.In view of the present situation of strong gluten winter wheat production in Tianjin， the breeding direction and ideas of strong gluten winter wheat breeding in the future were put forward.

Key words：winter wheat; high quality; breeding

天津地处华北平原东北部，气候类型属典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，冬小麦生育期在十月初至翌年六月中旬，小麦生育后期，日照充足，降雨量少，日温差较大，有利于小麦贮藏蛋白，尤其是对品质起关键作用的高分子量麦谷蛋白的积累[1]。在2002年农业部品质区划中，根据天津气候生态特点，将天津麦区划为强筋小麦产区[2]。

强筋小麦是指籽粒硬质、蛋白质含量高、面筋质量好、吸水率高，具有很好的面团流变特性，即面团的稳定特性较好、弱化度较低、评价值较高、面团拉伸阻力大、弹性较好。适于生产面包粉及搭配生产其它专用粉的小麦[3]。

天津小麦育种目标经过几次变更。建国初期至八十年代，小麦育种目标集中在提高小麦单产方面，经过几十年的努力，小麦单产由建国初期的几十公斤提高到八十年代末250公斤左右[4];从八十年代到九十年代，主攻方向为小麦特异性品种选育研究，选配出国内第一个杂交小麦品种‘津化1号[5]，育成通心粉专用的四倍体硬粒小麦‘津硬8号[6];2000年至今，随着温饱问题解决，人们生活水平逐渐提高，改善小麦品质成为小麦育种家关注的重点，天津市农作物研究所小麦中心研究方向逐步转向高产优质并重。

1 强筋小麦育种方法

1.1 筛选Glu-1携带优质蛋白亚基的种质资源，进行优优配组

对引进种质资源田间鉴定筛选同时，在实验室进行蛋白亚基分析。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）图谱分析，筛选出谷蛋白Glu-1位点、Glu-3位点具有优质蛋白亚基的种质资源（表1）。在非1B/1R遗传背景下，高分子量麦谷蛋白亚基对加工品质贡献较大的是Glu-A1位点2*亚基、Glu-B1位点7+8亚基、Glu-D1位点5+10亚基;低分子量麦谷蛋白亚基对加工品质贡献较大的是Glu-A3位点d亚基、Glu-B3位点g亚基[7-8]。在筛选优质蛋白亚基基础上，结合田间产量及农艺性状鉴定，综合评定杂交组合双亲。

1.2 低世代育种材料的品质快速检测

低世代材料田间农艺性状和品质性状同步选择。将F3、F4代来自优质亚基组合的育种材料，用DA7200型近红外分析仪，快速、籽粒完整地测定蛋白质、湿面筋含量等品质指标。表2为中选优质组合的部分F3代家系，以强筋小麦‘津强7号、中筋小麦‘济麦22（目前两品种为天津生产上强筋小麦、中筋小麦主栽品种）品质指标为对照，筛选各项品质指标高于‘济麦22、与‘津强7号相接近的家系，将中选优质组合中的优质家系、株系种植于大田，进行田间农艺性状及抗病性筛选。

1.3 稳定世代品质综合评价

揉混仪是研究面团流变学特性的重要仪器之一，揉混曲线主要参数指标能够反映面团的综合特性[9]，样品用量少（2～10g）、测定速度快（每份材料用时10～15min），且揉混仪曲线峰值、揉混时间与实验烘焙的揉混时间有着较高的相关性（0.95），在发达国家小麦品质实验室长期使用[10]。

在低世代用DA7200近红外分析仪快速检测品质基础上，在稳定世代利用10 g美国 National Mixograph 揉混仪，参照“ AACC54-40A ”方法测定面团和面时间、峰值高度、峰值宽度、峰值面积等主要揉混参数（如表3）。以强筋小麦‘津强7号和中筋小麦‘济麦22揉混仪品质参数为对照，筛选和面时间、峰值高度、峰值宽度、峰值面积等参数指标高于济麦22，接近或高于‘津强7号的品系，从中筛选出各项参数指标介于两个对照之间的品系‘津07006、‘津08426。由此，在对品质性状准确把握基础上，结合田间综合农艺性状和产量性状，对品系进行精准定位。

2 选育出的强筋小麦品种

天津市农作物研究所小麦中心针对天津都市农业市场需求及所处生态区气候土壤等特点，将育种目标锁定优质强筋高产小麦新品种选育上。

2.1 津农6号

在广泛收集、引进国内外优质种质资源并进行田间农艺性状鉴定基础上，进行实验室蛋白亚基分析，并结合遗传学考虑，双亲最好都含优质蛋白亚基（亚基组合），且农艺性状要互补，最终将目标亲本锁定为‘烟优361和‘955159。

母本‘烟优361，白粒优质强筋，抗寒性较强，适合天津生态条件，但是秆软易倒伏;父本‘955159优质强筋，茎秆强壮，白粒抗穗发芽，抗寒性一般，从组合选配考虑，可选育出既保留强筋特性、又改良亲本秆软不抗倒伏等缺点、兼具白粒抗穗发芽的强筋高產小麦新品种。

‘津农6号（原品系号为‘津07006），利用系谱法经6年选育而成的强筋冬小麦新品种，于2010年11月通过天津市品种审定委员会审定（审定编号：津审麦2010004），2013年通过北部冬麦区国家审定（审定编号：国审麦2013022），2015年通过新疆自治区审定（审定编号：新审麦2016年02号）。

‘津农6号品种冬性，幼苗半匍匐，分蘖力中等，成穗率较高。平均穗数6.075×106个·hm-2、穗粒数30.3粒，千粒质量48.2 g，千粒质量高且稳定。抗倒性较好，抗寒性中等。

表4为‘津农6号参加国家北部冬麦区区域试验时农业部谷物品质监督检验测试中心品质分析结果及国家强筋小麦2006—2014 年施行标准，从表中可知，‘津农6号的主要品质指标容重、粗蛋白含量、湿面筋含量及稳定时间都高于NY/T 976-2006《农作物品种审定规范 小麦》标准，审定时判定为强筋小麦。

2.2 津农7号

母本（995-789/8901）：为自育高世代冬小麦品系，株高75 cm左右，茎杆强壮，抗倒伏，长芒、白壳、红粒、硬质，常年千粒质量50 g左右，农艺性状好，属于高产优质强筋类型。

父本（sccb/长丰3//辽春10号）：为自育高世代冬小麦品系，株高78 cm，长芒、白壳、红粒、硬质，千粒质量45 g左右，该品系熟期早。

2002年通过人工杂交，经6年系谱法选育，于2015年通过国家审定（审定编号：国审麦2014018）。

该品种冬性，成熟期比对照‘中麦175晚2 d，幼苗半匍匐，分蘖成穗率中等，株高平均72.6 cm左右，较抗倒伏;穗数5.939×106个·hm-2，穗粒数29.5粒，千粒质量43.4 g。经农业部谷物品质监督检验测试中心分析，‘津农7号参加北部冬麦区区域试验两年平均品质指标如表5所示，在主要品质指标容重、粗蛋白含量、湿面筋含量及稳定时间都高于NY/T 976-2006《农作物品种审定规范 小麦》标准，审定时判定为强筋小麦。

3 天津生产上主栽冬小麦品种品质情况

天津市种子管理站承担的天津市农业科技成果转化与推广项目“主要粮食作物品种更换示范工程”（项目编号：201602100），明确了目前天津冬麦区小麦主栽品种为‘济麦22、‘津农6号、‘中麦175、‘良星66、‘良星99，搭配品种为‘轮选518、‘石优20、‘河农6425。

表6中列出的天津市冬小麦生产上的5个主栽品和3个搭配品种，其中只有‘津农6号、‘石优202个品种的主要品质指标蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间符合NY/T 976-2006《农作物品种审定规范 小麦》强筋小麦标准。‘津农6号灌浆落黄好，属强筋稳产型品种，正常年份比中筋小麦品种‘济麦22产量略低;‘石优20，是石家庄市农林科学院2011年通过国家审定的强筋小麦品种，该品种在2017—2018年度天津市冬小麦品种百亩示范田平均产量为6 604.5 kg·hm-2，位列8个百亩示范品种第7位。

4 强筋冬小麦育种未来展望

天津市农作物研究所本世纪初引育的冬小麦品种‘津引159，自主选育的‘津农6号、‘津农7号，以及石家庄市农科院育成的在北部冬麦区审定推广的‘石优20等，4个品种都是强筋小麦品种，但在商品粮市场上优质优价与普通小麦价格相差不大、产量上又不占优势时，强筋小麦推广就有难度，所以纵观目前天津市生产上强筋小麦品种状况、强筋小麦品种品质及产量水平，强筋冬小麦育种方面要加强以下几点：（1）强筋冬小麦的品质水平还需提高：目前品种的品质水平距离面粉加工企业需求还有很大距离;在小麦育种提升品质同时，不能忽视产量水平的稳步提升;（2）选育氮、磷高效的强筋小麦品种：减少农资投入，节本增效，同时减少水污染和土壤污染，对于土壤恢复尤为重要;（3）节水抗旱强筋小麦新品种选育：华北平原水资源量仅占全国水资源总量的6%[11]，特别是多年地下水超采形成的大幅度下降漏斗问题，威胁着该区域灌溉农业的可持续发展[12]，选育节水抗旱强筋小麦新品种迫在眉睫;（4）抗病、虫绿色强筋小麦新品种选育：节支增收，绿色环保，提高食品安全;（5）耐盐碱强筋小麦新品种选育：天津盐碱地总面积49.3万hm2，占全市土地总面积的42.3%（不包括滩涂）[13-16]，耐盐碱强筋小麦品种选育及推广对于中低产田利用，保障国家粮食安全意义重大。

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