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野生二粒小麦含有高蛋白质含量基因资源,尤其是贮藏蛋白,能有效丰富普通小麦品质遗传背景并提高其加工品质,在麦类作物优质育种方面具有重要价值。本文对野生二粒小麦居群与普通小麦,以及野生二粒小麦D1和D97分别与高产弱筋普通小麦品种川农16(CN16)杂交高代(≥F8)的渐渗系,及其进一步与普通小麦杂交的衍生系,进行小麦蛋白各组分提取与含量测定、加工品质参数测定,成品品质评价,并对蛋白各组分含量与成品品质参数间(面包烘烤品质、面条蒸煮品质)的关系进行研究。主要结果如下:1.7份野生二粒小麦与5份普通小麦的籽粒蛋白含量及其各组分含量检测结果显示,野生二粒小麦的籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均值分别为7.29%、2.52%、7.33%、5.45%,籽粒粗蛋白含量均值22.89%。野生二粒小麦的籽粒贮藏蛋白、贮藏蛋白/粗蛋白、醇谷比均值分别为12.79%、56.34%、135.61%。野生二粒小麦之间的籽粒蛋白各组分和籽粒粗蛋白含量均极显著高于普通小麦。据此推测,野生二粒小麦对于改良普通小麦的籽粒蛋白质含量及组成等营养品质和加工品质性状具有潜在的应用价值。2.籽粒中粗蛋白及其各蛋白组分含量分析结果表明,野生二粒小麦能有效提高普通小麦籽粒粗蛋白含量及其各蛋白组分含量等相关品质性状。其中,28份D1的渐渗系的籽粒清蛋白、球蛋白、谷蛋白、粗蛋白质含量、贮藏蛋白、醇谷比及贮藏蛋白/粗蛋白性状均极显著优于其母本CN16。33份D97的渐渗系籽粒粗蛋白、清蛋白含量、醇谷比极显著高于CN16。7份D1的衍生系籽粒的谷蛋白含量、贮藏蛋白及籽粒粗蛋白含量均显著或极显著低于回交亲本普通小麦品种川育18(CY18),醇谷比显著高于CY18。4份D97的衍生系籽粒谷蛋白显著高于CY18,醇谷比、粗蛋白含量显著低于CY18。D1的衍生系籽粒清蛋白、球蛋白、醇谷比均显著或极显著高于云B58863(YB58863),谷蛋白及籽粒粗蛋白含量极显著低于YB58863。D97的衍生系籽粒球蛋白显著高于YB58863、粗蛋白含量极显著低于YB58863。3.面粉中粗蛋白和各蛋白组分含量的分析结果表明,野生二粒小麦D1、D97分别与普通小麦CN16杂交产生的渐渗系及其衍生系后代中,面粉的粗蛋白含量及其各蛋白组分含量均与其杂交的普通小麦亲本间存在显著或极显著差异。其中,渐渗系后代中,28份D1的后代面粉清蛋白含量均值3.30%,33份D97的后代面粉谷蛋白含量均值5.17%,均与母本CN16表现出显著差异。D1、D97的后代面粉醇溶蛋白含量分别为2.76%和2.60%,面粉粗蛋白含量分别为10.38%和10.31%,均极显著高于CN16。D1、D97的后代可溶性谷蛋白含量分别为1.41%和1.48%,不溶性谷蛋白含量为2.66%和2.67%。其中,D1、D97的后代不溶性谷蛋白含量均显著高于CN16。D1、D97的后代醇谷比分别为52.03%和51.70%,贮藏蛋白/粗蛋白为79.19%和78.52%。其中,D1、D97的后代面粉贮藏蛋白/粗蛋白均与CN16间差异达极显著水平。衍生系后代中,7份D1的衍生系面粉中的球蛋白、醇溶蛋白、面粉粗蛋白含量、醇谷比、贮藏蛋白含量、贮藏蛋白/粗蛋白含量这些性状均显著或极显著高于CY18。4份D97的衍生系面粉中的球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量、醇谷比、贮藏蛋白含量、贮藏蛋白/粗蛋白含量性状均显著高于CY18。D1的衍生系面粉的球蛋白、粗蛋白含量、贮藏蛋白/粗蛋白含量均显著或极显著高于YB58863。4.对主要加工品质参数分析发现,野生二粒小麦优异的加工品质特性能够有效地增强普通小麦的面筋特性。综合分析供试的含渐渗系和衍生系在内共51份杂交后代各指标参数,分别有1.96%(1份)、15.69%(8份)、82.35%(42份)株系达到优质中强筋、中筋和弱筋小麦标准。其中,各项品质指标均达到中强筋小麦水平的株系为BAd7-209。衍生系后代中B10-57-F7-3的稳定时间接近中强筋水平,湿面筋含量达到强筋水平。5.通过面条和面包成品加工品质评价发现,野生二粒小麦能明显改善普通小麦的面粉的蒸煮(面条)品质和烘烤(面包)品质特性。杂种后代材料中,一些株系的面条整体表现好。如渐渗系1-5、39-4、162-6等和衍生系SM1679制作出的面条白色或奶黄色,亮度好,表面结构细密,断条少。蒸煮后其适口性好,有咬劲儿,爽口,不粘牙,具有清香食味。这些性状均明显优于亲本CN16及对照品种蜀麦969(SM969)。同时,面包感官品质评价结果显示,部分杂种后代株系材料加工出的面包整体表现较好。如渐渗系17-4、48-3、134-3、178-5、107-1等和衍生系B10-57-F7-3,制作出的面包体积较大,表皮色泽正常光滑、颈长冠明显,面包芯细腻平滑,海绵状,富有弹性,带有丝样光泽。这些性状均明显优于亲本CN16、云B58863(YB58863)及对照品种SM969。对面粉蛋白各组分与食品加工品质间的相关性分析表明,面粉的最终加工品质受小麦粗蛋白质含量、蛋白质组成和蛋白质质量等多个品质性状参数的综合调控。面条的最佳蒸煮时间与不溶性谷蛋白含量、面条色泽与球蛋白含量、适口度与贮藏蛋白含量均表现出显著正相关性。而面条适口度、韧性、光滑性与醇谷比呈现出显著负相关性。面包体积、面包芯质地、纹理结构均与面粉中清蛋白含量呈显著正相关。面包外观、面包芯色泽、面包芯质地、纹理结构均与谷蛋白含量之间表现正相关性,达显著水平。面包体积、面包外观、面包芯色泽均与不可溶性谷蛋白含量也呈现显著正相关性。6.农艺性状分析结果显示,供试的61份渐渗系中,有3份(4.92%)株系矮于亲本CN16(79.02 cm)。15份(24.59%)株系(10份D1渐渗系和5份D97渐渗系)高于CN16的有效穗数(10.80个)。43份(70.49%)渐渗系的小穗数高于CN16(18.60个)。56份(91.80%)渐渗系千粒重达45 g以上,其中D1和D97的渐渗系各有26份和30份(42.62%和49.18%)。9份衍生系中,各有4份和2份为半矮秆(80-90 cm)和矮秆(≤80 cm)。6份D1的衍生系和3份D97的衍生系小穗数分别接近亲本CY18(20.33个)和低于YB58863(23.40个)。来自D1的衍生系中B10-111-F7-1的千粒重(51.70 g)最高。这些结果表明,野生二粒小麦D1和D97与普通小麦的杂种后代的农艺产量性状已经处于普通小麦品种的水平,这不仅确保了上述蛋白质含量及其各蛋白组分含量的分析结果无籽粒浓度效应的干扰,而且进一步证实了利用野生二粒小麦能有效达到对普通小麦的品质和产量性状协同改良的目的。