扬麦系列品系若干品质性状研究
2021-04-12崔文礼陈瑞瑞郑文寅
崔文礼， 汪 辉， 陈瑞瑞， 宋 贺， 郑文寅
(1.安徽农业大学农学院， 合肥 230036； 2.安徽省科学技术研究院， 合肥 230088)
扬麦系列品种在我国小麦生产、育种和遗传研究中发挥着重要作用，近年来一直是长江下游麦区的主栽品种，扬麦3号、扬麦4号、扬麦5号及扬麦158分别为该麦区第4、5、6次大面积品种更换的主体品种[1]，扬麦系列品种拥有抗性好、品质优良、适应性广等特性，在长江下游小麦生产中占据重要位置。王君婵等[2]研究认为，在扬麦系列品种(系)选育过程中需根据基因组成进行亲本配组，尽可能地保留优良基因，同时也需引进其他麦区小麦的有利基因，丰富扬麦系列品种(系)的遗传构成，以提高扬麦系列品种品质和抗性等综合水平。张晓等[3]研究认为，扬麦系列品种品质优良，但有些品质性状仍需进一步改良，对于弱筋小麦可利用高分子量谷蛋白亚基缺失进行品质改良[4-7]，对于中筋小麦品质改良可利用优质亚基取代的方法进一步提升品质。为满足人们对优质面食的需求，对扬麦系列品种品质指标进行分析，筛选出优质小麦种质资源，对长江下游麦区优质小麦选育工作具有重要意义。在优质小麦品种(系)的快速检测方面，高居荣等[8-9]对近红外光谱检测与国际化学法的可重复性和一致性进行了验证，得出了近红外仪检测是小麦各项指标快速高效可靠的检测方法，沈业松等[10]研究认为应用DA 7200多功能近红外分析仪可以大大提高效率。
本研究测定和分析了供试的40份扬麦系列育种高代品系的若干品质性状，以期从中筛选出优异种质，为长江下游麦区生产优质专用小麦以及从中发掘具有优异品质性状的材料提供参考。
1 材料与方法
1.1 材 料
40份扬麦系列育种高代品系由安徽农业大学种子科学与工程系课题组提供，编号为AN 1～AN 40，对照小麦品种为扬麦22。材料于2017—2018年度种植于安徽农业大学大杨店试验基地，行长2 m，行间距30 cm，每个品系播种5行，田间管理同大田生产。
1.2 方 法
品质性状的测定，种子在干燥的缸内储藏9个月后，随机取适量样品，使用Perten DA 7200型近红外分析仪测定供试材料的籽粒性状、蛋白质品质、粉质品质和磨粉品质等性状。
1.3 统计分析
数据分析采用DPS等统计软件。
2 结果与分析
2.1 40份扬麦系列品系品质性状
供试的40份扬麦系列品系相关籽粒性状、蛋白质品质、粉质品质和磨粉品质等性状见表1，具体分析如下。
表1 40份扬麦系列品系若干品质性状的表现与变异Table 1 Appearance and variation of some quality characteritics in lines of 40 ‘Yangmai’ series
2.1.1籽粒性状
40份品系硬度的平均值为66.36%，变幅为50.00%～77.33%，变异系数为8.58%，其中有26个品系的籽粒硬度比扬麦22(ck)高，占供试材料的65%。
容重的平均值为809.43 g·L-1，变幅为770.00～817.33 g·L-1，变异系数为1.36%，其中有7份品系的籽粒容重比ck高，占供试材料的17.5%。供试品系AN 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的籽粒容重均高于ck。
2.1.2蛋白质品质
40份品系蛋白质含量的平均值为15.65%，变幅为14.11%～16.82%，变异系数为4.81%，其中有28个品系的蛋白质含量比ck高，占供试材料的70%。供试品系AN 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的蛋白质含量均高于ck。
湿面筋含量的平均值为32.95%，变幅为29.54%～35.65%，变异系数为4.98%，其中有29个品系的湿面筋含量比ck高，占供试材料的72.5%。供试品系AN 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的湿面筋含量均高于ck。
沉降值的平均值为25.28 mL，变幅为18.13～32.23 mL，变异系数为11.21%，其中有31个品系的沉降值比ck高，占供试材料的77.5%。
2.1.3粉质品质
40份品系稳定时间的平均值为8.35 min，变幅为5.20～9.97 min，变异系数为13.65%，其中有20个品系的稳定时间比ck高，占供试材料的50%。供试品系AN 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等的稳定时间均高于ck。
形成时间的平均值为3.84 min，变幅为2.70～4.57 min，变异系数为12.57%，其中有28个品系的形成时间比ck高，占供试材料的70%。
吸水率的平均值为59.12%，变幅为52.43%～64.00%，变异系数为4.28%，其中有21个品系的吸水率比ck高，占供试材料的52.5%。
2.1.4磨粉品质
出粉率的平均值为68.42%，变幅为65.17%～70.60%，变异系数为1.81%，其中有26个品系的出粉率比ck高，占供试材料的65%。
2.2 品质性状的相关性分析
9个主要品质性状间的相关性分析结果(表2)表明，硬度与吸水率正相关性系数达到r=0.97**，并与容重、稳定时间、形成时间和出粉率呈极显著正相关，与湿面筋含量呈显著正相关。蛋白质含量与湿面筋含量正相关性系数达到r=0.95**，并与沉降值、吸水率和形成时间呈极显著正相关，与稳定时间呈显著正相关。容重与稳定时间、形成时间、吸水率和出粉率呈极显著正相关。湿面筋含量与沉降值、吸水率、形成时间和稳定时间呈极显著正相关。稳定时间与形成时间、吸水率呈极显著正相关。
表2 品质性状间的相关性系数Table 2 Correlation coefficient between quality characteristics
2.3 聚类分析
参考小麦优质品种审定标准，采用欧氏距离最短距离法，依据容重、蛋白质含量、湿面筋含量以及面团稳定时间4项指标对40份品系进行聚类分析，在一定的距离，将全部品系分为四类群，聚类分析结果见图1。第Ⅰ类群只有1个品系，即AN 1；第Ⅱ类群包括2个品系，即AN 38、AN 9；第Ⅲ类群包括36个品系，即AN 2～AN 27、AN 29～AN 37和AN 40；第Ⅳ类群只有1个品系，即AN 28。
3 结论与讨论
扬麦系列品种的遗传改良研究对长江中下游小麦育种和生产具有重要意义，扬麦系列品种品质优良、稳产高产，扬麦158和扬麦16等籽粒硬度高，是品质优良的中筋小麦，同时扬麦品种淀粉品质优良，淀粉糊化特性好，是制作优质面条的原料[11-12]；扬麦9号、扬麦13和扬麦15等弱筋品种，采用适宜栽培技术其弱筋品质与美红软相当[2,13]。扬麦系列品种优良遗传基础的骨干亲本种质资源的育成以及品种的更新与推广为长江中下游小麦单产与总产的稳定增长，起到了重要的支撑作用，但是，近年来商业化育种在配制组合时越来越青睐部分大面积推广的高产品种或其衍生系，造成现有育成品种趋于同质化，对扬麦系列种质资源重要品质性状进行比较分析，有利于充分了解育种材料的遗传背景和变异特点[14-17]。从本试验的40份扬麦系列品系材料分析，面团稳定时间、形成时间、面粉沉降值各品系间差异较大，而籽粒容重、出粉率和面团吸水率各品系间差异较小，这与沈业松等[10]研究结果基本一致。利用赵莉等[18]、宋健民等[19]、王震等[20]、杨芳萍等[21]的研究和本研究发现的扬麦系列品系品质指标间的相关性，对各项指标进行筛查比较以及聚类分析，发现AN 12、AN 18、AN 22、AN 27、AN 34等品系主要性状指标均高于对照扬麦22，可加强选育。
