基因型和环境对小麦品种淀粉性状和面粉粘度参数的影响
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© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net制粉工业
基因型和环境对小麦品种淀粉性状
和面粉粘度参数的影响Ξ
安徽农业大学农学系(230036) 姚大年
中国农业大学植物遗传育种系(100094) 刘广田
北京市植物细胞工程实验室(100081) 朱金宝 梁荣奇
摘 要 研究了适于我国华北和黄淮麦区种植的15个冬小麦品种的9个淀粉性状和面粉粘度参数在5个生态
试验点的表现。结果表明:(1)基因型方差和环境方差在所有性状上达到显著或极显著(P<0101),基因型×环境互
作方差在8个性状上达到显著(P<0105或P<0101)。环境变异在多数性状上大于基因型变异,基因型变异在所有
性状上均大于基因型×环境互作变异;(2)多数性状的稳定性因品种而异,一些重要品质性状具有较好的稳定性。
研究为小麦品质育种提供了有关基因型和环境对若干淀粉性状和粘度参数作用的信息。
关键词 小麦 淀粉 粘度 基因型 环境
中图分类号 Q14311 S51211
EffectsofGenotypesandEnvironmentsonStarchPropertiesandFlourViscosityParametersofCommonWheat
ABSTRACT Thepropertiesofninestarchtrialsandflourviscosityparametersinfifteencommercialwheatvarieties
suitableplantinginfiveecologicalsitesinnorthChinaandtheregionsofYellowRiverandHuaiheRiverwerestudied.The
resultsshowed:①Thevariancesofgenotypes(G)andenvironments(E)wereverysignificant(P<0.01)inalltrials,and
theinteractionvariancesbetweenthegenotypesandenvironmentsweresignificant(P<0.05orP<0.01)ineighttrails.
SothatthevariationofEwaslargerthanthatofGinthemosttrials,andthevariationofGwaslargerthanthatofG×E
inalltrails.②Thestabilitiesofmostpropertieswouldbevariedwiththevarietiesofwheat.Howeversomeimportantquali2
typropertieshavebetterstabilities.Theinformationoftheeffectsofgenotypesandenvironmentsonseveralstarchproper2
tiesandviscosityparametersforbreedingwheatvarietyinChinawasoffered.
KEYWORDS wheat starch viscosity genotypes environments
小麦品种淀粉性状和粘度参数是影响其面条品质的重
要因素[2,3,4,5]。基因型和环境对小麦淀粉性状表现起重要
作用[6,7,9,10]。关于基因型和环境对我国小麦品种淀粉性状
和面粉粘度参数的影响国内外报道甚少。本研究选用适于
我国华北和黄淮麦区种植的15个冬小麦品种,在北京、山
东、山西三省(市)5个试验点进行一年多点试验,旨在:(1)
研究基因型、环境及基因型×环境互作变异对品种淀粉性状
和粘度参数的影响;(2)检测各基因型在不同环境下的平均
表现;(3)评价基因型对环境的敏感性和稳定性。为小麦品
质育种若干淀粉性状和粘度参数选择提供有关基因型和环
境作用的信息。
1 材料和方法
111 供试材料、田间试验和样品处理
供试材料包括15个冬小麦品种(表1)。试验于1995～1996年度分别在北京、山东的莱阳、临朐、济南和山西太原
进行。1995年秋季分别在5个试验点播种。随机区组设
计,三次重复,小区5行,行长212m,行距30cm,小区面积
313m2(约合0100075hm2),折合0115hm215万基本苗。生
长期间施以较好田间管理。1996年夏季按小区收获种子,
晒干后称量小区产量,然后在安全水分(水分含量≤13%)下
储存3个月后,随机取5g籽粒,用Newport粉碎机(澳大利
亚产)打成全麦粉,在Dicky-John近红外分析仪(美国产)
上测定水分、蛋白质、硬度和灰分。每样品取750g籽粒用
于制粉。据籽粒水分含量,加水调至14%湿基,并视其蛋白
质含量和硬度作适当调整,室温下润麦48h后制粉。用
Brabander小型实验制粉机(德国产)制粉,先过70目筛,再
用XSB-89型顶击式振动筛(国产)筛粉,过100目筛,出粉
率60%左右。
112 直链淀粉含量和膨胀势测定1第6期 1999年 粮食与饲料工业
Ξ安徽省自然科学基金和国家自然科学基金资助项目。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net直链淀粉含量测定按李锐[1]的微量样品直链淀粉含量
测定方法,并参照国标《直链淀粉含量测定法》(GB8648-
87)加以适当改良后进行;膨胀势测定按McComick[8]的方法
进行,两次重复,测定过程略。
113 粘度仪参数测定
用Newport快速粘度仪(RVA,澳大利亚产)测定面粉的
糊化温度及各项粘度参数。每样品随机取100目面粉
315g,加蒸馏水25ml,置入小铝筒,用小型塑料螺旋浆预搅
1min,使面粉散开后,卡入RVA旋转塔。RVA在电脑控制
下运作,测定面粉的糊化温度、高峰粘度、低谷粘度(持久
力)、稀懈值、最后粘度、反弹值和峰值时间,并由电脑绘制粘
度图(图1)。
图1 面粉粘度曲线图 RVA在Windows的Thormocline软件控制下,将温度调
至50℃,旋转塔先以960r/min旋转10s,将小铝筒内面粉
悬浮液搅匀,然后以160r/min均匀转动13min,温度由
50℃逐渐上升至95℃,在95℃上持续310min,然后逐渐
下降至50℃。电脑根据旋转剪切力反映的快速粘度单位
(RVU)变化绘制粘度图(图1)。悬浮液中的淀粉颗粒随温
度上升而急剧膨胀,直至被胀裂。这时粘度开始快速上升,
在粘度图上表现为每秒钟上升2个以上快速粘度单位
(RVU),此时的温度称为糊化温度。在糊化温度上,随着温
度继续上升,面粉中的直链淀粉和由支链淀粉破裂流溢出的
直链分子不断聚合,悬浮液呈凝胶态
,粘度直线上升,在95
℃时达到峰值,称为高峰粘度;由于温度在95℃上持续,淀
粉分子间距离拉大,溶液由凝胶态变为溶胶态,出现稀懈现
象,粘度急剧下降。当其降至最低值时的粘度称为低谷粘度
或持久力;当温度重新保持在50℃时,淀粉分子重新聚合,
溶液又从溶胶态变为凝胶态,粘度急剧增加,达到一定高度
时便不再上升,此时的粘度值称为最后粘度;高峰粘度和低
谷粘度的差值称稀懈值,最后粘度和低谷粘度的差值称为反
弹值,达到高峰粘度的时间称峰值时间或高峰时间。
试验在北京市植物细胞工程实验室进行,主要统计分析
在486微机上完成。2 结果与分析
211一年多点试验的方差分析
15个品种(基因型)、5个地点(环境)、9个性状的方差
分析结果(表1)表明:直链淀粉含量、膨胀势、高峰粘度、低
谷粘度、稀懈值、最后粘度、反弹值、高峰时间和糊化温度等
9个性状的基因型(G)方差和环境(E)方差均达到极显著,除
糊化温度以外的8个性状的G×E互作方差达到显著或极
显著。直链淀粉含量和糊化温度的基因型变异大于环境变
异,膨胀势的基因型变异与环境变异大小相近,其余6个性
状的环境变异分别在不同程度上大于基因型变异;9个性状
的基因型变异均大于G×E互作变异。
表1 15个品种9个性状一年多点试验的方差分析结果
性状区组环境基因型基因型×环境误差
DF1041456140直链淀粉含量/%0.4014.132②9.258②0.806②0.203膨胀势0.31533.5②29.8②2.66②0.224高峰粘度/RVU240.423489.9②7095.8②1894.9②228.9②低谷粘度/RVU153.58063.6②3262.1②1267.3②133.3稀懈值/RVU179.6①8203.1②3519.9②187.4②46.7最后粘度/RVU284.328188.9②11778.3②4153.3②469.8反弹值/RVU150.37087.1②2774.8②853.4②
117.6高峰时间/min0.0281.681②0.424②0.321②0.036糊化温度/℃19.52128.3②711.3②18.0920.52
注:①、②分别表示F测验达到显著和极显著。212 不同基因型和不同环境下的性状表现
21211 性状平均值在品种间的变化范围及品种评价
15个品种9个性状的平均表现表明(表2),主要淀粉性
状和粘度参数平均值在品种间的变化范围为:直链淀粉含量
2019%～2410%,膨胀势9120～13154、高峰粘度16315～
23912RVU、低谷粘度9314～14416RVU、稀懈值5017～
10819RVU、最后粘度17410～27813RVU、反弹值8018～
16018RVU、高峰时间5111～5189min、糊化温度6316～
8012℃。
由表2可见,供试的15个冬小麦品种中,886059在直
链淀粉含量(负向)、膨胀势、高峰粘度、最后粘度和反弹值等
品质性状上表现出较高的平均值,农大123和济南13等在
多数性状上表现较好,部分性状的平均值较低,其余品种在
不同性状上表现不尽一致。
21212 性状在不同地点的表现
9个性状在5个生态点的平均表现表明(表3),主要淀
粉性状和粘度参数在地点间的变化范围为:直链淀粉含量
2212%～2312%,膨胀势917～1211,高峰粘度17119～
22619RVU,低谷粘度10515～13819RVU,稀懈值6515～
10310RVU,最后粘度19810～26110RVU,高峰时间5132
～5180min,糊化温度6814～7216℃。2 姚大年等:基因型和环境对小麦品种淀粉性状和面粉粘度参数的影响 1999年 第6期
