辛玉杰，劉繼紅，馮 丹，趙光華，裴金花，尹海燕，王 允，王紅旗，劉冬梅，曹 成，王俊艷，鄭 嘉，曹穎妮

（河南省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心/河南省糧食質(zhì)量安全與檢測重點實驗室，河南 鄭州 450002）

小麥是我國重要的糧食作物之一，對我國國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活具有重要意義。河南省是我國小麥主產(chǎn)區(qū)和商品糧產(chǎn)區(qū)，也是小麥育種工作起步較早、發(fā)展較快的省份。在當前農(nóng)業(yè)供給側結構性改革的大形勢下，河南省啟動“四優(yōu)四化”科技支持行動計劃，將發(fā)展優(yōu)質(zhì)小麥品種擺在首位，對小麥品質(zhì)提升的需求越來越迫切[1-3]。因此，研究小麥品種（系）的品質(zhì)狀況及變化規(guī)律對優(yōu)質(zhì)新品種的培育具有指導性意義[4]。近年來，河南省小麥品種品質(zhì)改良取得了較明顯的進展，且一些學者提出了將來的品質(zhì)改良方向。胡紀鵬等[5]對2013年黃淮麥區(qū)強筋小麥品種的品質(zhì)特性進行分析，指出了部分強筋品種流變學指標在河南省不同地區(qū)表現(xiàn)差異較大的問題，提出了根據(jù)其生態(tài)環(huán)境選擇推廣品種的建議。李曉航等[6]、王君等[7]分別對2011—2015年黃淮麥區(qū)區(qū)域試驗品種、2014—2018 年黃淮南片區(qū)小麥區(qū)域試驗品種（系）的品質(zhì)進行分析，指出了穩(wěn)定時間是制約強筋品種發(fā)展的重要因素，提出了重點改良穩(wěn)定時間、以提升小麥品質(zhì)為育種目標的建議。曹穎妮等[8]基于2006—2016年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）的品質(zhì)性狀統(tǒng)計分析結果得出，河南省小麥品質(zhì)改良的重點仍然是蛋白質(zhì)質(zhì)量。朱紅彩等[9]對2018—2020年河南省小麥新品種品質(zhì)性狀進行分析，提出了以穩(wěn)定蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量和吸水量，提高拉伸面積、穩(wěn)定時間和最大拉伸阻力為河南省優(yōu)質(zhì)強筋小麥育種目標的主攻方向。目前，尚未見有關近年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）品質(zhì)性狀分析的研究。為此，以2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗的729個參試小麥品種（系）為試驗材料，對籽粒容重、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時間、能量和最大拉伸阻力7個品質(zhì)指標進行分析，并對其進行分類，旨在了解近5 a 來河南省小麥品質(zhì)情況及存在的問題，以期為今后河南省小麥品質(zhì)改良提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為2017—2021 年參加河南省小麥區(qū)域試驗的729個小麥品種（系）。

1.2 測定項目及方法

籽粒容重、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量（14%水分基）分別按照GB/T 5498—2013、GB/T 5511—2008和GB/T 5506.2—2008進行測定，吸水量和穩(wěn)定時間按照GB/T 14614—2006 測定，能量和最大拉伸阻力按照GB/T 14615—2006測定。

1.3 小麥品質(zhì)分類標準

參考《主要農(nóng)作物品種審定標準（國家級）》[10]對729個參試小麥品種（系）的品質(zhì)進行分類（表1）。

表1 小麥品質(zhì)分類標準Tab.1 Standard for wheat grain quality classification

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2022 軟件對數(shù)據(jù)進行整理、統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）的品質(zhì)性狀分析

2.1.1 容重 由表2 可知，小麥品種（系）籽粒容重的平均值為791 g/L，最大值為837 g/L，最小值為655 g/L，變異系數(shù)為3.28%?？梢姡陙砗幽鲜⌒←溩蚜Ｈ葜氐淖兓^小。根據(jù)優(yōu)質(zhì)國家強筋小麥標準（GB/T 17892—1999），有84.5%的品種（系）達到國家強筋小麥標準（≥770 g/L）。由圖1A 可以看出，2017—2021 年，除2018 年外，其他年份均達到強筋標準，且近年來穩(wěn)步上升。由此看來，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)仍然是現(xiàn)階段的主要育種目標之一。

表2 2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）品質(zhì)性狀Tab.2 Quality characters of wheat varieties（lines）in Henan regional test from 2017 to 2021

圖1 2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）品質(zhì)性狀的變化Fig.1 Quality characters change of wheat in Henan regional test from 2017 to 2021

2.1.2 蛋白質(zhì)含量 由表2 可知，729 個參試小麥品種（系）籽粒蛋白質(zhì)平均含量為14.5%，達到強筋標準，最大值為18.7%，最小值為11.3%，變異系數(shù)為7.19%。由表3 可以看出，蛋白質(zhì)含量達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種（系）數(shù)量分別為537、144、40、8 個，分別占總數(shù)的73.7%、19.7%、5.5%、1.1%。達到中強筋及以上標準的品種（系）數(shù)量占93.4%，表明河南省參試小麥籽粒蛋白質(zhì)含量較高，蛋白質(zhì)含量改良遺傳基礎較好。由圖1B可以看出，2017—2021 年，除2018 年外，蛋白質(zhì)含量在年際間總體呈下降趨勢，但均高于14.0%。

表3 2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）品質(zhì)性狀分類Tab.3 Quality classification of wheat varieties（lines）in Henan regional test from 2017 to 2021

2.1.3 濕面筋含量 729 個參試小麥品種（系）的面粉濕面筋平均含量為30.2%，達到中強筋標準，最大值為37.0%，最小值為18.7%，變異系數(shù)為9.52%（表2）。由表3可知，濕面筋含量達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種（系）數(shù)量分別為354、205、149、21 個，分別占總數(shù)的48.6%、28.1%、20.4%、2.9%。濕面筋含量達到中強筋及以上標準的品種（系）數(shù)量占76.7%，表明河南省參試小麥品種（系）的面粉濕面筋含量較高。由圖1C可以看出，2017—2021 年，濕面筋含量整體呈上升趨勢，2020 年和2021 年濕面筋含量達到了強筋標準。

2.1.4 穩(wěn)定時間 由表2 可知，729 個參試小麥品種（系）的面團穩(wěn)定時間平均值為5.5 min，最大值為31.4 min，最小值為0.9 min，變異系數(shù)為90.62%，說明河南省參試小麥品種（系）的面團穩(wěn)定時間變異大，可改良空間較大。由表3可知，穩(wěn)定時間達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種（系）數(shù)量分別為93、62、333、241 個，分別占總數(shù)的12.8%、8.5%、45.7%、33.0%。穩(wěn)定時間達到中強筋及以上標準的品種（系）數(shù)量僅占21.3%，表明參試小麥品種（系）的面團穩(wěn)定時間是制約強筋品種選育的一個關鍵指標。由圖1D 可以看出，2017—2021 年，穩(wěn)定時間年際間波動較大，均僅達到中筋標準。

2.1.5 吸水量 由表2 可知，729 個參試小麥品種（系）的面粉吸水量平均值為58.3%，達到中強筋標準，最大值為71.7%，最小值為46.1%，變異系數(shù)為6.44%，表明吸水量在品種（系）間差異較小。由表3可知，達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種（系）數(shù)量分別為222、154、227、126 個，分別占總數(shù)的30.5%、21.1%、31.1%、17.3%。由圖1E可以看出，2017—2021年，吸水量在年際間呈穩(wěn)步上升趨勢。

2.1.6 能量 由表2 可知，729 個參試小麥品種（系）的能量平均值為53 cm2，最大值為205 cm2，最小值為3 cm2，變異系數(shù)為61.16%。由表3 可知，能量達到強筋、中強筋、中筋標準的品種（系）數(shù)量分別為74、55、164 個，分別占總數(shù)的10.2%、7.5%、22.5%，有59.8%達不到中筋，能達到中強筋及以上標準的品種（系）數(shù)量僅占17.7%，這表明參試小麥品種（系）能量較低。

2.1.7 最大拉伸阻力 由表2 可知，729 個參試小麥品種（系）的最大拉伸阻力平均值為246 EU，最大值為943 EU，最小值為33 EU，變異系數(shù)為61.85%。由表3 可知，最大拉伸阻力達到強筋、中強筋、中筋標準的品種（系）數(shù)量分別為87、65、194 個，分別占品種（系）總數(shù)的11.9%、8.9%、26.6%，有52.6%達不到中筋標準。最大拉伸阻力達到強筋和中強筋標準的比例較低，僅占20.8%，表明參試小麥品種（系）的最大拉伸阻力較低，與能量相似。由圖1F 可知，2017—2021 年，最大拉伸阻力呈先下降再上升的趨勢，說明近幾年育種家對最大拉伸阻力這一指標改良初見成效。

2.2 2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）的品質(zhì)類型分布

綜合蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時間、能量和最大拉伸阻力6個品質(zhì)性狀，對參試小麥品種（系）進行分類。由表4 可知，2017 年165 個區(qū)域試驗小麥品種（系）中達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種（系）數(shù)量分別為5、16、143、1個，分別占年度品種（系）總數(shù)的3.0%、9.7%、86.7%、0.6%。2018 年182 個區(qū)域試驗小麥品種（系）中達到強筋、中強筋、中筋、弱筋標準的品種（系）數(shù)量分別為2、8、171、1 個，分別占年度品種（系）總數(shù)的1.1%、4.4%、94.0%、0.5%。2019 年152 個區(qū)域試驗小麥品種（系）中達到強筋、中強筋、中筋標準的品種（系）數(shù)量分別為2、16、134個，分別占年度品種（系）總數(shù)的1.3%、10.5%、88.2%。2020年82個區(qū)域試驗小麥品種（系）中達到強筋、中強筋、中筋標準的品種（系）數(shù)量分別為1、3、78個，分別占年度品種（系）總數(shù)的1.2%、3.7%、95.1%。2021年148個區(qū)域試驗小麥品種（系）中達到強筋、中強筋、中筋標準的品種（系）數(shù)量分別為11、17、120 個，分別占年度品種（系）總數(shù)的7.4%、11.5%、81.1%。2017—2021 年729個區(qū)域試驗小麥品種（系）中達到優(yōu)質(zhì)強筋標準的有21 個，占品種（系）總數(shù)的2.9%；達到優(yōu)質(zhì)中強筋標準的有60 個，占品種（系）總數(shù)的8.2%；達到中筋標準的有646 個，占總數(shù)的88.6%；達到弱筋標準的品種（系）有2 個，占品種（系）總數(shù)的0.3%?？傮w而言，各年度參試小麥品種（系）絕大多數(shù)仍為中筋，其次為中強筋、強筋；除2017 年和2018 年各有1個達標的弱筋小麥外，2019—2021 年沒有達標的弱筋小麥。

表4 2017—2021年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）的品質(zhì)類型分布Tab.4 Distribution of quality type of wheat varieties（lines）in Henan regional test from 2017 to 2021

3 結論與討論

從2017—2021 年河南省區(qū)域試驗小麥品種（系）各品質(zhì)性狀在年際間的變化來看，2018年參試小麥品種（系）的容重、穩(wěn)定時間、最大拉伸阻力、吸水量平均值均最低，這是因為2018年受“倒春寒”影響，抽穗揚花期降雨偏多，導致小麥赤霉病在黃淮大部分麥區(qū)發(fā)病偏重[11]，麥收期天氣多雨高溫，谷物得不到充分晾曬導致嘔吐毒素含量高[12]，造成該年份小麥品質(zhì)嚴重下降。但2018 年參試小麥品種（系）的蛋白質(zhì)含量平均值達到強筋標準，濕面筋含量平均值達到中強筋標準，穩(wěn)定時間和最大拉伸阻力僅達到中筋標準，說明蛋白質(zhì)含量受天氣的影響較小，而蛋白質(zhì)質(zhì)量受氣候環(huán)境的影響較大，與前人[13-14]研究結果一致。但也有研究者[15-16]發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量等性狀主要受環(huán)境因素的影響，這可能是由于測試的樣本數(shù)量不同[17]或小麥籽粒品質(zhì)性狀的基因型差異在不同的環(huán)境條件下表現(xiàn)不同[18]導致的。

從品質(zhì)性狀來看，2017—2021 年河南省參試小麥品種（系）的平均穩(wěn)定時間為5.5 min，較2006—2016 年[8]提高1.5 min?？梢?，近年來河南省加強了對小麥穩(wěn)定時間的改良[19]。穩(wěn)定時間的變異系數(shù)大幅上升（90.62%），較前人[8-9]研究結果偏大，這是因為除2020 年外，其余年份變異系數(shù)均在80%以上，尤其是2018年，變異系數(shù)為108%，可能是由于近幾年的環(huán)境條件引起的或是育種家引進新資源，偏重于改良穩(wěn)定時間。能量是反映面筋強度的重要指標之一[20]。2017—2021 年河南省參試小麥品種（系）的能量與前人[19]研究結果持平，最大拉伸阻力較2018—2020 年[9]提高27.2 EU，但仍只是中筋水平?？梢?，蛋白質(zhì)質(zhì)量較差仍然是制約河南省小麥品質(zhì)的主要因素。

本研究參試小麥品種（系）的蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量較高，大多數(shù)可達到中強筋和強筋標準，但能量、最大拉伸阻力與穩(wěn)定時間等性狀總體水平較低，僅有少數(shù)達到強筋小麥品質(zhì)標準。綜合各項指標來看，能量、最大拉伸阻力與穩(wěn)定時間是制約中強筋和強筋品種育種的重要指標，蛋白質(zhì)含量與濕面筋含量是制約弱筋品種育種的重要指標，與前人[9]研究結果一致。

本研究發(fā)現(xiàn)，2017—2021 年河南省小麥區(qū)域試驗品種（系）中強筋和強筋類型較少，占品種（系）總數(shù)的11.1%，弱筋類型最少，僅占品種（系）總數(shù)的0.3%；2019—2021 年3 個年份沒有參試小麥材料達到弱筋小麥標準，弱筋小麥育種有待得到進一步的重視。

河南省小麥品種中筋類型偏多、中強筋與強筋類型不多、低筋類型極少的問題一直未能很好解決[21]。在今后的育種過程中，河南省優(yōu)質(zhì)強筋小麥育種目標應以提高能量、最大拉伸阻力、穩(wěn)定時間為方向，優(yōu)質(zhì)弱筋品種的培育應著重選用蛋白質(zhì)含量與濕面筋含量低的親本。同時，應注重選育能較好適應不同生態(tài)環(huán)境、品質(zhì)性狀穩(wěn)定的品種。