全 文 ：文章编号:1001-4829(2006)04-0548-04
　　收稿日期:2005-10-15
　　基金项目:云南省自然科学基金(2003C0027Q);云南省“十一五”
科技攻关项目;国家自然科学基金(30260061和 30460067);内蒙
古农业大学博士启动基金项目(K12619)
作者简介:刘　丽(1974-),女 ,硕士 ,主要从事小麦遗传育种研
究 , ＊为通讯作者。
云南低纬高原生态环境对小麦籽粒硬度的影响研究
刘　丽1 ,于亚雄1＊ ,郭世华2 ,胡银星1 ,杨金华1 ,程　耿1
(1.云南省农业科学院粮食作物研究所 ,云南 昆明　650205;2.内蒙古农业大学农学院 ,内蒙 呼和浩特　010019)
摘　要:试验对云南省有代表性的 16个试点的 18个田地麦区试品种进行了单籽粒硬度研究。结果表明 ,凤系 02-98 、临麦 10号 、
963F7-4和靖 0123的硬度值较高 ,分别为 74.8、73.2 、73.1和 64.4 ,而楚 22-41、022-3、楚 21-35 、00D2-33 、楚 20-7和 99D2-405皆为软质
麦。就地点而言 ,德宏地区和昆明地区较适合种植硬度值较高的小麦品种 ,而保山地区和大理地区适合发展软质小麦。
关键词:普通小麦;生态环境;籽粒硬度
中图分类号:S512.033　　　文献标识码:A
Effect of low latitude and high altitude
environment on kernel hardness of wheat in Yunnan
LIU Li1 , YU Ya-xiong1＊, GUO Shi-hua2 ,HU Yin-xing1 , YANG Jin-hua1 , CHENG Geng1
(1.Crop Research Institute ,Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yunnan Kunming 650205 , China;2.Agricultural College , Innermoglia Agri-
culture University , Innermoglia Huhhot 010019 , China)
Abstract:18 cultivars sown in 16 locations of Yunnnan province were used to investigate the effect of genotype and environment on kernel hardness
of common wheat.Fengxi 02-98, Linmai10 , 963F7-4 and Jing 0123 performed high value of hardness ,with 74.8, 73.2 , 73.1 and 64.4.Chu 22-41 ,
022-3 ,Chu 21-35 , 00D2-33 ,Chu 20-7 and 99D2-405were sof twheat.As for location , Dehong area and Kunming area adapted to plant commonwheat
with high value of hardness.Baoshan area and Dali area adapted to sow soft wheat.
Key words:common wheat;environment;hardness
　　籽粒硬度是小麦品质改良的重要目标性状。它
影响出粉率 、灰分含量 、面粉颗粒大小与分布以及淀
粉的破损程度 ,进而影响食品的加工品质[ 1] 。根据
其胚乳质地不同 ,常把普通小麦分成软质麦 、硬质麦
和混合麦 3种类型。一般而言 ,硬度较高的硬质小
麦适于制做面包和中国面条 ,而硬度较低的软质小
麦适于制做饼干和糕点[ 2] 。籽粒硬度由 1个主效基
因(Ha)和一些微效基因控制 。主效基因呈显性遗
传 ,位于染色体 5D短臂上[ 3] ,微效基因分别位于染
色体 1A 、2A 、2D 、3A 、5A和 5D短臂上[ 4～ 5] 。Ha编码
1个 15 KD的蛋白复合体 friabillin ,此复合体位于糊
粉层 ,由2个蛋白多肽 puroindoline a(Pin a)和 puroin-
doline b(Pin b)按 1∶1比例组成 ,两者同源性高达 60
%[ 6～ 7] 。它们和淀粉表面易于结合 ,从而影响硬度。
目前 , friabillin已有成熟的分离提取方法 ,并被广泛
用作硬度的生化标记。
由于认识上的混乱和测定方法不完善 ,导致国
内一些品质检测单位和育种家仅仅根据蛋白质含量
和粉质图等来评价小麦品质 ,把一些加工品质差的
异常品质类型如软质 、高蛋白 、强筋的`京 9428 误
判为优质面包小麦 ,而把云南省育成的硬质 、低蛋
白 、弱筋的“凤麦 27”和“凤麦 29”误判为优质饼干小
麦 ,误导了种植业的结构调整[ 8] 。虽然国内外对小
麦硬度已进行了较多研究 ,但云南省对小麦硬度的
研究却很少 ,基本资料缺乏 。针对于此 ,本文旨在用
10份田麦材料(试验 Ⅰ)和 8份地麦材料(试验Ⅱ),
分别在 10种和 11种环境条件下种植 ,研究基因型
与环境互作对小麦籽粒硬度的影响 ,为改良云南省
小麦品质 、加快品质育种进程提供理论依据。
548
西　南　农　业　学　报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
　　　　　　　　　　　　　　2006年 19卷 4期
Vol.19　　No.4
DOI :10.16213/j.cnki.scjas.2006.04.002
1　材料与方法
1.1　材料
试验Ⅰ :材料 10份 ,凤系 02-98(大理州农科所
提供)、12005-243(弥渡县良种场提供)、012-2(省农
科院粮作所提供)、022-3(省农科院粮作所提供)、楚
22-41(楚雄州农科所提供)、17-1(玉溪市红塔区农科
所提供)、S39(弥渡县种子公司提供)、德 12(德宏州
农科所提供)、临麦 10号(临沧地区农科所提供)、凤
麦24(对照)。试验 2003年播种于省农科院粮作所 、
大理州农科所 、楚雄州农科所 、德宏州农科所 、文山
州农科所 、弥渡县农技中心 、临沧地区农科所 、红河
州农科所 、保山市农科所 、丽江市农科所试验田 ,田
间管理按 2003 ～ 2004年度云南省田麦区试方案统
一执行。
试验 Ⅱ:材料 8 份 ,靖 0123(曲靖市农科所提
供)、靖 01-3(曲靖市农科所提供)、文 963F7-4(文山
州农科所提供)、00D2-33(云南省农科院粮作所提
供)、99D2-405(云南省农科院粮作所提供)、楚 20-7
(楚雄州农科所提供)、楚 21-35(楚雄州农科所提
供)、云麦 42(对照)。试验 2003 年播种于省农科院
粮作所 、大理州农科所 、楚雄州农科所 、曲靖市农科
所 、思茅地区农科所 、镇雄县农技中心 、临沧地区农
科所 、红河州农科所 、会泽县农技中心 、昭通市农科
所 、易门县粮油工作站试验田 ,田间管理按 2003 年
至2004年度云南省地麦区试方案统一执行 。
1.2　籽粒硬度测定
　　将小麦样品置于同一条件下放置 3 d ,水分控制
在11 %～ 13 %。采用瑞典 PERTEN公司生产的 4100
表 1　田麦品种的籽粒硬度
Table 1　The hardness of wheat kernel by cultivars in Trial Ⅰ
　　品种名称
　　Cultivar
平均值
Mean
范围
Range
标准差
s
凤系 02-98 Fengxi 02-98 74.8A 57～ 86 10.2
临麦 10号 Linmai 10 73.2AB 57～ 86 8.4
12005-243 68.2ABC 56～ 77 6.7
德 12 De12 67.3ABC 23～ 80 16.3
S39 65.7BC 59～ 73 5.0
012-2 64.0DC 58～ 73 5.0
17-1 56.6D 42～ 68 7.9
凤麦 24 Fengmai 24 30.0E 20～ 41 5.6
楚 22-41 Chu 22-41 30.0E 23～ 44 7.4
022-3 25.4E 15～ 69 16.9
　　注:不同字母表示差异达 5 %显著水平。
Note:Different letters are significant at 5 % probability level.
型单籽粒硬度仪(Single kernel characterization system ,
SKCS)测定小麦籽粒硬度。每份材料在全省每个试
验点取 300粒进行测试 ,每个测试结果均为 300粒
的平均值。测定结果小于 40多为软麦 ,大于 60多
为硬麦 ,介于二者中间多为混合麦。
籽粒硬度测定在国家小麦改良中心完成。
1.3　数据分析
用 SAS8e 统计软件进行数据分析。
2　结果与分析
2.1　品种间籽粒硬度的差异
试验Ⅰ :由表 1可以看出 ,硬度值较高的田麦品
系有凤系 02-98和临麦 10号 ,分别为 74.8和 73.2 ,
硬度值较低的田麦品系有对照凤麦 24 、楚 22-41和
022-3 ,分别为 30.0 、30.0和 25.4 。不同品种的标准
差差异较大 ,变幅为 5.0 ～ 16.9。S39和 012-2的标
准差最小 ,籽粒硬度值变异范围较小 ,分别为 59 ～
73和 58 ～ 73 ,说明 S39 和 012-2的籽粒硬度值稳定
性较好 ,环境条件的改变对其影响较小 。德 12和
022-3的标准差较大 ,籽粒硬度值变异范围较大 ,分
别为23 ～ 80和 15 ～ 69。
　　试验Ⅱ:表 2表明 ,硬度值较高的地麦品系有文
963F7-4 、对照云麦 42 和靖 0123 ,分别为 73.1 、69.5
和 64.4 ,硬度值较低的地麦品系有楚 21-35 、00D2-
33 、楚 20-7 和 99D2-405 ,分别为 27.5 、25.9 、25.5和
23.8 。不同品种的标准差差异不大 ,变幅为 3.9 ～
8.8。楚 21-35的标准差最小 ,籽粒硬度值变异范围
较小 ,为 22 ～ 33 ,说明楚 21-35的籽粒硬度值稳定性
较好 ,环境条件的改变对其影响较小 。云麦 42和靖
0123的标准差较大 ,籽粒硬度值变异范围较大 ,分
别为54 ～ 81和 47 ～ 77。
2.2　地点间籽粒硬度的差异
试验Ⅰ :由表 3可知 ,德宏州农科所试点的硬度
表 2　地麦品种的籽粒硬度
Table 2　The hardness of wheat kernel by cultivars in Trial Ⅱ
　　品种名称
　　Cultivar
平均值
Mean
范围
Range
标准差
s
文 963F7-4 Wen 963F7-4 73.1A 64～ 82 5.9
云麦 42 Yunmai 42 69.5A 54～ 81 8.8
靖 0123 Jing 0123 64.4B 47～ 77 8.7
靖 01-3 Jing 01-3 38.5C 31～ 48 6.1
楚 21-35 Chu 21-35 27.5D 22～ 33 3.9
00D2-33 25.9D 15～ 37 6.5
楚 20-7 Chu 20-7 25.5D 16～ 41 7.9
99D2-405 23.8D 11～ 36 7.9
　　注:不同字母表示差异达 5 %显著水平。
Note:Different letters are signifi cant at 5 % probability level.
5494期 刘　丽等:云南低纬高原生态环境对小麦籽粒硬度的影响研究
表 3　田麦各试点的籽粒硬度
Table 3　The hardness of wheat kernel by locations in Trial Ⅰ
试验地点 Location 平均值Mean 范围 Range 标准差 s
德宏州农科所
Agricultural S ciences Institute of Dehong State
67.3A 41～ 80
15.8
楚雄州农科所
Agricultural S ciences Institute of Chuxiong State
60.8AB 24～ 86
22.6
云南省农科院粮作所
Crop Research Institute , Yunnan Academy of Agricultural Sciences
58.6BC 25～ 81
21.5
大理州农科所
Agricultural S ciences Institute of Dali State
57.9BC 26～ 83
19.3
保山市农科所
Agricultural S ciences Institute of Baoshan City
57.6BC 21～ 79
24.6
弥渡县农技中心
Agricultural S cience and Technology Center of Midu City
53.0BCD 16～ 77
21.7
丽江市农科所
Agricultural S ciences Institute of Lijiang City
52.8CD 15～ 82
24.0
临沧地区农科所
Agricultural S ciences Institute of Lincang Region
52.6CD 16～ 74
22.3
文山州农科所
Agricultural S ciences Institute of Wenshan State
52.1CD 17～ 69
17.3
红河州农科所
Agricultural S ciences Institute of Honghe State
49.1D 23～ 69
16.5
　　注:不同字母表示差异达 5 %显著水平。
Note:Different letters are significant at 5 % probability level.
值较高 ,为 67.3 ,其次是楚雄州农科所试点和省农
科院粮作所试点 ,而红河州农科所试点的硬度值最
低 ,为 49.1。不同试点间的标准差差异较大 , 变幅
为 15.8 ～ 24.6。德宏州农科所试点的标准差最小 ,
籽粒硬度值变异范围较小 ,为 41 ～ 80 ,说明德宏地
区籽粒硬度值稳定性较好。其余地区的籽粒硬度值
表 4　地麦各试点的籽粒硬度
Table 4　The hardness of wheat kernel by locations in Trial Ⅱ
试验地点 Location 平均值Mean 范围 Range 标准差 s
云南省农科院粮作所
Crop Research Institute , Yunnan Academy of Agricultural Sciences
51.8A 31～ 82
21.5
曲靖市农科所
Agricultural S ciences Institute of Qujing City
51.0AB 31～ 81
21.7
思茅地区农科所
Agricultural S ciences Institute of Simao Region
46.3BC 22～ 79
25.7
昭通市农科所
Agricultural S ciences Institute of Zhaotong City
45.4DC 30～ 69
17.2
易门县粮油工作站
Crop and Rape Research Station of Yimen City
44.3DCE 20～ 81
22.9
楚雄州农科所
Agricultural S ciences Institute of Chuxiong State
43.1DCE 16～ 79
27.2
临沧地区农科所
Agricultural S ciences Institute of Lincang Region
42.3DCE 21～ 72
20.8
会泽县农技中心
Agricultural S cience and Technology Center of Huize City
40.6DE 17～ 72
23.0
红河州农科所
Agricultural S ciences Institute of Honghe State
40.1DE 11～ 71
24.8
镇雄县农技中心
Agricultural S cience and Technology Center of Zhenxiong City
39.6EF 22～ 67
19.6
大理州农科所
Agricultural S ciences Institute of Dali State
34.4F 15～ 64
18.9
　　注:不同字母表示差异达 5 %显著水平。
Note:Different letters are signifi cant at 5 % probability level.
550 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　19卷
稳定性较差 ,籽粒硬度皆在软质麦和硬质麦之间变
异。保山市农科所试点的标准差最大 ,籽粒硬度值
变异范围较大 ,为 21 ～ 79。
　　试验Ⅱ:对地麦各试点的籽粒硬度进行差异显
著性分析(表 4),结果表明省农科院粮作所试点的
硬度值较高 ,为 51.8 ,其次是曲靖市农科所试点 ,而
大理州农科所的硬度值最低 ,为 34.4。不同试点间
的标准差差异较大 ,变幅为 17.2 ～ 27.2。昭通市农
科所试点的标准差最小 ,籽粒硬度值变异范围较小 ,
为30 ～ 69 ,说明昭通地区籽粒硬度值稳定性较好 ,
其余地区的籽粒硬度值稳定性较差 。楚雄州农科所
试点的标准差最大 ,籽粒硬度值变异范围较大 ,为
16 ～ 79。
3　讨　论
　　本研究表明 ,小麦籽粒硬度在品种间存在显著
差异 ,变异范围广 ,选择潜力大 。小麦籽粒硬度在地
点间也存在显著差异 ,田麦品种如德 12和 022-3在
部分试点种植为硬质麦 ,而在另一些试点种植却表
现为软质麦 ,地麦品种如靖0123在部分试点种植为
硬质麦 ,而在另一些试点种植却表现为混合麦 。因
此试验Ⅰ和试验 Ⅱ的研究结果皆表明 ,在小麦品质
育种和生产上 ,应重视种植地点和栽培条件的选择 ,
做到优质栽培。由试验Ⅰ和试验Ⅱ还可以进一步看
出 ,田麦品种的籽粒硬度较地麦品种高。说明云南
省在小麦品质育种中 ,应加强地麦亲本硬度指标的
鉴定和筛选 ,提高小麦籽粒硬度。
就田麦而言 ,德宏地区和楚雄地区硬度值较高 ,
说明这 2个地区较适合栽培面包小麦 ,而保山地区
的硬度值较低 ,则此地区应选育和推广硬度值较低
的软质小麦。就地麦而言 ,昆明地区和曲靖地区硬
度值较高 ,说明这 2个地区适合发展面包小麦 ,而大
理地区则适合发展软质麦。
参考文献:
[ 1] Pomeranze Y ,Williams P C.Wheat hardness:its genetics , structural , and
biochemical background , measurement , and significance[ M ] .In:Ad-
vances in Cereal Science and Technology.Paul M N , USA , AACC , 1990:
471-549.
[ 2] 郭世华 ,何中虎 ,王洪刚 ,等.Friabilin 蛋白表达量与小麦籽粒硬度
的关系[ J] .中国农业科学 , 2003, 36(9):991-995.
[ 3]Mattern P J , Morris R, Schmidt J W , et al.Location of genes for kernel
properties in wheat variety ` Cheyenne using chromosome substitution
lines[M] .In:Sear ER , Sears LMS (eds).Proc 4th int Wheat Genet
Symp University of M issouri Columbia Mo , 1973 ,703-707.
[ 4]Morrison W R , Law C N ,Wylie L J , et al.The effect of group-5 chromo-
some on the free polar lipids and bread making quality of wheat[ J] .J Ce-
real Sci , 1989, 9:41-51.
[ 5] Sourdille P , Perretant M R , Charmet G , et al.Linkage between RFLP
markers and genes affecting kernel hardness in wheat[ J] .Theor Appl
Genet ,1996 , 93:580-586.
[ 6] Greenwell P , Schofield J D.A starch granule protein associated with en-
dosperm softness in wheat[ J] .Cereal Chem , 1986 , 63:379-380.
[ 7] Jolly C J , Rahman S , Kortt A A , et al.Characterization of the wheat Mr
15000`grain softness protein and analysis of the relationship between i ts
accumulation in the whole seed and grain softness[ J] .Theor Appl Genet ,
1993 , 86:597-598.
[ 8] 王乐凯.全国小麦品质检测报告[ A] .全国小麦育种学术研讨会
论文[ C] , 2000.
(责任编辑　谢晓慧)
5514期 刘　丽等:云南低纬高原生态环境对小麦籽粒硬度的影响研究