全 文 ：麦类作物学报　2008 , 28(4):613-617
Journal o f T riticeae Crops
圆锥小麦地方品种面筋和面团流变学特性研究＊
李树红1 ,李　伟2 , 3 ,魏育明2 ,郑有良2
(1.四川农业大学信息与工程技术学院食品科学系 ,四川雅安 625014;2.四川农业大学小麦研究所 ,四川都江堰 611830;
3.四川农业大学农学院 ,四川雅安 625014)
　　摘　要:为了拓宽小麦品质育种遗传资源 , 对 27份圆锥小麦地方品种的面筋和面团流变学特性进行了
分析。结果表明 ,供试品种间存在较大差异 , 其面筋指数平均为 63.02%,变幅为 23.58%～ 99.78%;湿面筋
含量平均为 41.19%, 变幅为 30.21%～ 49.66%;干面筋含量平均为 13.07%, 变幅为 10.09%～ 15.77%;蛋
白质含量平均为 13.80%, 变幅为 10.11%～ 16.06%。其粉质仪参数表现为吸水率较高 , 形成时间 、稳定时间
和断裂时间较短 ,公差指数表现一般与形成时间和稳定时间均值分别为 3.1 min(变幅为 1.2 ～ 7.5 min)和
3.9 min(变幅为 0.6～ 11.4 min)。蛋白质与湿面筋和干面筋含量之间表现为极显著正相关 ,与形成时间呈显
著正相关。面筋各参数相互之间 ,以及粉质仪各参数相互之间存在不同显著程度的相关 ,但两类参数之间相关
不显著。分析表明圆锥小麦地方品种中可能具有普通小麦品质改良所需的优异基因资源 ,对于品质育种具有重
要利用价值。
　　关键词:圆锥小麦;地方品种;面筋;面团流变学特性
　　中图分类号:S512.1+9;S331　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1009-1041(2008)04-0613-05
Investigation of Glutenin and Dough Rheology Traits
on TurgidumWheat Landraces
LI Shu-Hong1 , LI Wei2 , 3 , WEI Yu-ming2 , ZHENGYou-liang2
(1.Food Science Department , Sichuan Agricul tu ral University , Yaan , S ichuan 625014 , China;2.T riti ceae
Research In sti tu te , S ichuan Agricu ltural Universi ty , Du jian gyan , Sichuan 611830 , China;3.College
of Ag ron om y , Sichuan Agricul tu ral Universi ty , Yaan , S ichu an 625014 , China)
Abstract:In o rder to exploit the gene resources for quali ty breeding of w heat.T he glutenin and farino-
g raph parameters of 27 turgidum landraces w ere investig ated.The resul ts showed that higher varia-
tion of these t rait s had been observed.The means of gluten index , wet g luten , dry gluten and protein
content w ere 63.02 %(23.58 %～ 99.78 %), 41.19%(30.21 %～ 49.66 %), 13.07% and 13.45%
(10.11 %～ 16.06 %), respectively .Higher w ater absorption , shorter dough development , shorter
stability and breakdown time we re also obse rved.The average development and stability time w ere
3.1 min(1.2 min ～ 7.5 min)and 3.9 min(0.6 m in ～ 11.4 min), respect ively .Protein content w as
significant co rrela tion w ith we t gluten and dry gluten(p <0.01), and development time.Fur ther-
more , there w as no signif icant cor relation between glutenin and farinograph parameter s in t rugidum
landraces.These results suggested that there might exist some desi rable gene resources in turgidum
landraces , which w ere very useful for quali ty breeding of common wheat.
Key words:Turg idum;Landraces;G lutenin;Farinog raph
　　小麦是中国最重要的粮食作物之-,栽培地 域广泛 ,不同生态区小麦类型存在较大差异[ 1] 。
＊收稿日期:2008-02-28　　　修回日期:2008-04-18
基金项目:四川省教育厅项目(2005A035);四川农业大学科技青年创新基金项目(00130800)
作者简介:李树红(1975-),女 ,博士 ,讲师 ,主要从事粮油食品科学研究。 E-mai l:xiaoshu928@126.com
通讯作者:郑有良(1959-),男 ,博士 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事小麦遗传育种及分子生物学研究。 E-mail:ylzheng@sicau.edu.cn
中国西南地区独特的生态环境造成本区域的小麦
地方品种具有高穗粒重 、低单位面积穗数和低蛋
白质含量等特点[ 2] 。近年来中国小麦产量持续提
高 ,小麦品质已有所改善[ 1 , 3 ～ 5] ,但仍存在中筋麦
偏多 、强筋麦不多 、低筋麦更少的情况[ 5] 。在现代
育种进程中 ,普通小麦的遗传基础较为狭窄 ,从而
使其抵御生物和非生物胁迫的能力下降 ,同时也
制约了产量和品质的进一步提高[ 6] 。而普通小麦
的近缘属中含有大量可供利用的优异基因资源 ,
它们是小麦育种改良潜在的基础 。圆锥小麦(2n
=4x=28 ,AABB)作为小麦属二粒系中的一个重
要种 ,曾经广泛分布在许多国家和地区 ,包括西班
牙 、法国 、意大利和中国。20 世纪 50年代以前曾
在中国广泛分布 ,20世纪 80 年代后 ,仅在中国西
南的部分地区有零星分布[ 7] 。圆锥小麦具有较易
向普通小麦转移基因 、通过远缘杂交可直接利用
的特点。前人对圆锥小麦地方品种的 C-带[ 8 , 9] 、
糯性蛋白[ 10] 、醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋
白[ 11 , 12] 、同工酶[ 13] ,以及与黑麦的可杂交性[ 14] 进
行了研究 ,而对圆锥小麦地方品种的品质性状研
究较少。本研究对圆锥小麦地方品种品质性状进
行了初步分析 ,以期为种质资源保护和小麦品质
改良提供参考依据。
1　材料与方法
1.1　材料
供试的 27份圆锥小麦地方品种均由四川农
业大学小麦研究所提供。主要来自中国西部地
区 ,包括四川 、甘肃和陕西等省 。
表 1　27 份圆锥小麦地方品种的面筋指标
Table 1　Gluten parameters of 27 turgidum wheat landraces
材料
Material
面筋指数(%)
Gluten in dex
湿面筋含量(%)
Wet gluten
干面筋含量(%)
Dry gluten
蛋白质含量(%)
Protein con tent
AS2239 76.10 cd 40.59 defg 12.93 bcdefg h 14.10 abcde
AS2240 54.20 k l 46.70 abcd 14.44 abc 13.95 abcde
AS2250 58.13 hi jk 38.04 efg 12.16 cdefghi 15.33 ab
AS2252 85.22 b 38.91 efg 15.77 a 14.05 abcde
AS2253 67.08efg 40.92 cdefg 12.91 bcdefg h 15.23 abc
AS2256 71.25 def 49.08 ab 15.09 ab 16.01 a
AS2258 46.68 lm 47.50 abcd 15.12 ab 15.92 a
AS2282 57.94 hi jk 44.85 abcdef 13.89 abcd 13.28 bcde
AS2373 56.04 jk 37.67 efgh 11.97 cdefghi 14.60 abcd
AS2287 23.58 p 34.28 gh 11.39 efghi 13.80 abcde
AS2289 31.39 op 37.39 fgh 11.94 defghi 12.91 cde
AS2305 41.31 mn 45.29 abcde 13.08 bcdefg h 10.11 f
AS2296 60.06ghijk 34.72 gh 10.88 ghi 11.80 ef
AS2303 76.91 cd 34.41 gh 11.03 fghi 13.13 bcde
AS2308 58.76 hi jk 41.46 b cdefg 13.39 abcdef 13.35 bcde
AS2310 72.58 cde 38.53 efg 12.12 cdefghi 12.41 def
AS2312 64.40 fghij 42.55 abcdef 13.36 abcdefg 13.82 abcde
AS2313 67.39 efg 49.06 ab 14.83 ab 13.76 abcde
AS2314 64.99 efghi 47.19 abcd 14.86 ab 16.00 a
AS2324 56.24 jk 41.61 b cdefg 13.07 bcdefg h 12.64 de
AS2328 79.95 bc 37.51 fgh 12.30 cdefghi 13.73 abcde
AS2341 56.82 ijk 34.36 gh 10.72 hi 12.58 de
AS2342 87.96 b 49.66 a 13.00 bcdefg h 14.64 abcd
AS2372 99.78 a 30.21 h 10.09 i 12.26 def
AS2315 35.26 no 48.38 abc 15.38 ab 16.06 a
AS2379 86.38 b 42.74 abcdef 13.73 abcde 14.58 abcd
AS2380 65.24 efgh 42.44 abcdef 13.47 abcdef 12.67 de
平均值　Mean 63.02 41.19 13.07 13.80
变异系数(%)
Coef ficien t of variation
28.81 12.84 11.77 1.04
　　同一列数据后有不同小写字母表示差异达 5%显著水平。下同。
The dif ferent small let ters af ter data in the s ame column indicated the signifi can ce at the level of 0.05.Th e same are as in table 2.
1.2　方法
样品测试在四川农业大学小麦研究所品质测
定室完成 。采用 BUCHI 公司生产的 339 型半微
量凯氏定氮仪 ,按 GB/ T5511-85测定籽粒蛋白质
含量 。采用德国 Brabender 公司的 Quadrumat
Junio r实验磨粉机磨粉。采用瑞典 Perten 仪器
·614· 麦　类　作　物　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　第 28 卷
公司生产的 Glutomatic2100/2102型面筋仪 ,按
AACC38-12法[ 15] 测定小麦粉湿面筋含量 、干面
筋含量和面筋指数。粉质参数采用 Brabender 公
司生产的 80110-031035型粉质仪 ,按 AACC54-
21法[ 15]测定稠度 、吸水率 、形成时间 、稳定时间 、
公差指数和断裂时间 。数据处理采用 DPS(Da ta
Proceeding System)(6.01)软件[ 16]完成。
2　结果与分析
2.1　圆锥小麦地方品种的面筋指标
27份圆锥小麦地方品种在面筋指数 、湿面筋
含量 、干面筋含量和蛋白质含量上表现出显著或
极显著差异(表 1)。其面筋指数平均值为
63.02%,湿面筋平均值为 41.19%,干面筋平均
值为 13.07%。所有供试材料湿面筋含量均超过
30%,其中超过 35%的有 22 份 ,表明在圆锥小麦
地方品种中具有面筋质量较好的材料 ,具有可利
用价值 。其平均蛋白质含量为 13.80%,其中最
低的 AS2305 (10.11%)和 最 高的 AS2315
(16.06%)在小麦品质育种中都极具利用价值。
从变异系数可以看出 ,供试材料间蛋白质虽然差
异显著 ,但变异系数较小 ,材料间表现稳定 ,除个
别突出外 ,其他材料间可选择范围较窄 ,而其他指
标变异系数较大 ,可选择范围较宽。相关分析表
明 ,干面筋与湿面筋呈极显著正相关(r=0.85 , P
<0.01),蛋白质含量与湿面筋 、干面筋含量均表
现为极显著正相关(r 1 =0.53 , r2 =0.54 , P <
0.01),但偏相关分析时却相关不显著。
表 2　27份圆锥小麦地方品种的面团流变学特性
Table 2　Dough rheology parameters of 27 turgidum wheat landraces
材料
Material
稠度(BU)
Consistency
吸水率(%)
Absorpt ion
形成时间(min)
Developm ent time
稳定时间(min)
S tabilit y time
断裂时间(min)
Break dow n t ime
公差指数
Toleran ce index
AS2239 520 a 62.5 3.5 cdefgh 3.7 defghijk 4.7 fghi 84 fg
AS2240 519 a 62.0 1.7 lm 2.5 klmn 2.8 lm 110 c
AS2250 446 fgh 61.7 4.7 b 3.3 hijklm 6.5 c 94 def
AS2252 477 b cdef 62.4 3.2 defghij 3.7 defghij 4.7 fghi 68 i
AS2253 494 abcd 62.9 2.7 ghijkl 3.1 i jklm 4.7 fghi 72 hi
AS2256 499 abcd 63.0 4.0 bcd 5.4 c 5.9 cd 91 defg
AS2258 494 abcd 62.9 3.2 defghi 4.5 cdef 5.2 def 63 i j
AS2282 520 a 62.6 3.0 defghij 4.1 defghi 4.4 ghi j 86 efg
AS2373 504 abcd 63.1 7.5 a 11.4 a 12.8 a 25 l
AS2287 466 defg 62.2 3.0 defghij 2.2 mno 3.8 jk 72 hi
AS2289 503 abcd 63.1 2.5 hijkl 3.3 ghijklm 4.2 hi j 84 fg
AS2305 480 b cdef 62.5 1.2 m 2.4 lmn 3.4 k l 100 cd
AS2296 468 defg 62.2 1.9 klm 4.8 cd 4.8 fgh 84 fg
AS2303 507 abc 63.2 2.5 hijkl 7.3 b 2.6 lm n 43 k
AS2308 521 a 63.9 2.4 i jkl 1.1 op 2.6 mn 140 a
AS2310 480 b cdef 62.5 4.0 bcde 4.4 cdefgh 5.8 cde 96 de
AS2312 454 efgh 61.9 2.2 jklm 4.5 cdefg 4.0 ijk 70 i
AS2313 474 b cdef 62.4 2.7 ghijkl 1.8 nop 3.9 jk 82 gh
AS2314 469 cdefg 62.2 2.8 fghi jk 3.6 efghijk l 5.1 efg 70 i
AS2324 509 ab 61.2 1.9 klm 2.9 jklm n 1.9 n 110 c
AS2328 490 abcde 62.8 2.7 fghi jk 3.2 hijklm 3.8 jk 128 b
AS2341 498 abcd 63.0 2.5 hijkl 3.4 fghi jklm 4.1 hi jk 89 defg
AS2342 520 a 63.0 3.7 bcdef 2.8 jklm n 4.3 hi j 90 defg
AS2372 433 g h 61.2 4.4 bc 4.6 cde 4.9 fgh 87 efg
AS2315 425 h 61.1 3.7 bcdefg 4.7 cde 6.1 c 54 jk
AS2379 471 b cdefg 62.3 1.9 klm 0.6 p 1.9 n 71 hi
AS2380 361 i 59.5 3.0 efghij 6.8 b 7.6 b 20 l
平均值
Mean
481.6 62.3 3.1 3.9 4.7 80.9
变异系数(%)
Coef ficien t of
Variation
7.47 1.38 40.06 53.78 45.03 33.04
2.2　圆锥小麦地方品种的面团流变学特性
供试材料间除在吸水率上差异不显著外 ,在
稠度 、形成时间 、稳定时间 、断裂时间和公差指数
上均存在极显著差异(表 2)。其中稠度平均值为
481.6BU ,吸水率平均值为 62.3%,形成时间 、稳
定时间和断裂时间平均值分别为 3.1 min 、3.9
·615·第 4 期　　　　　　　　　　李树红等:圆锥小麦地方品种面筋和面团流变学特性研究
min和 4.7 min ,而公差指数平均值为 80.9。稠
度和吸水率的变异系数分别为 7.47%和 1.38%,
可见圆锥小麦地方品种材料间在这两个性状上差
异不大 ,可选择范围较窄。而形成时间 、稳定时
间 、断裂时间和公差指数的变异系数较大 ,表明可
选择范围较宽 ,可以选择到各具特色的优异材料。
供试材料中 , 形成时间大于 5 min 的材料仅有
AS2373一个 ,稳定时间大于 5 min 的材料仅有
AS2373 、AS2303和 AS2380三个 ,而断裂时间大
于 5 min的材料有 8份 。可见供试圆锥小麦地方
品种面团形成时间和稳定时间普遍较短 ,同时材
料间变异较大 ,而断裂时间较短 ,表明其面团韧性
较差 ,强度小。供试材料公差指数较大 ,也表明其
面粉筋力表现一般。但从供试材料中仍能检测到
面团流变学特性较好的材料 ,如 AS2373 ,可供进
一步利用 。相关分析表明 ,公差指数与稠度呈显
著正相关(r=0.47 , P <0.05),与形成时间呈显
著负相关(r=-0.39 , P <0.05),而与稳定时间
(r=-0.68 , P<0.01)和断裂时间(r=-0.58 ,P
<0.01)呈极显著负相关 。形成时间和稳定时间 、
断裂时间三者间均呈极显著正相关 ,而均与公差
指数呈显著或极显著负相关。蛋白质含量仅与形
成时间达显著正相关(r=0.38 , P <0.05)。偏相
关分析中蛋白质含量与形成时间达极显著正偏相
关 ,而断裂时间与形成时间 、稳定时间也达极显著
正偏相关 。稠度和稳定时间呈显著正偏相关 ,而
与断裂时间呈显著负偏相关。蛋白质含量与形成
时间达极显著正偏相关。
2.3　圆锥小麦地方品种面团流变学指标与面筋
指标的相关性
进一步的相关分析(表 3)表明 ,面筋参数与
绝大多数粉质参数呈负相关 ,其中湿面筋含量与
稳定时间负相关系数最大 ,而面筋指数与形成时
间正相关系数最大。偏相关分析表明面筋指数与
断裂时间呈显著负相关 ,而其他指标间偏相关未
达显著水平 ,表明在供试圆锥小麦地方品种中 ,面
筋指标优劣与面团流变学指标间并没有必然联
系。
表 3　27 份圆锥小麦地方品种粉质参数与面筋参数的相关系数
Table 3　Correlation coefficient between dough rheology traits and gluten parameters
性 状 Trait s
面筋指数 Gluten index
简单相关
Correlation
coef f icient
偏相关
Partial correlation
coef fi cien t
湿面筋 Wet glut en
简单相关
Cor relation
coeff icient
偏相关
Part ial correlat ion
coef fi cient
干面筋 Dry gluten
简单相关
Correlat ion
coef ficien t
偏相关
Part ial correlat ion
coeff icient
稠度
C onsistency
0.003 -0.208 0.104 0.122 -0.005 -0.019
吸水率
Absorpt ion
0.007 0.116 -0.027 0.046 -0.083 -0.006
形成时间
Development time
0.135 0.353 -0.101 -0.361 -0.113 -0.223
稳定时间
S tabi li ty t ime
0.029 0.218 -0.194 -0.101 -0.188 -0.086
公差指数
Tolerance index
0.057 0.081 0.006 -0.022 -0.057 -0.046
断裂时间
Breakdow n time
-0.074 -0.403＊ -0.034 0.294 -0.028 0.157
　　＊表示在 0.05水平上相关显著
＊ indicated the signi fican cyat the level of 0.05.
3　讨论
通常认为圆锥小麦蛋白质含量较低 , 多在
9%～ 16%之间[ 17] 。廖晓虹等(1999)在 16 个四
川地方圆锥小麦中检测到蛋白质含量平均值为
10.68%[ 18] 。但前苏联学者也发现有平均蛋白质
含量较高的圆锥小麦(17%～ 20%)[ 19] 。本研究
中 ,圆锥小麦地方品种的平均蛋白质含量为
13.80%,最低为10.11%,最高达 16.06%,表明
中国圆锥小麦地方品种的蛋白质含量表现与大多
数学者的研究基本一致。
晏本菊等(2004)研究表明 ,中国西南麦区新
育成的小麦新品系(种)仍存在形成时间和稳定时
间较短等问题[ 20] 。姚金保等(2006)对长江中下
游麦区的近 10年审定的 58个小麦品种的品质进
行了分析 ,蛋白质含量 13.3%±1.8%,湿面筋含
量 29.3%±5.7%, 面团稳定时间 4.4 ±4.1
min[ 4] 。昝香存等(2006)对从全国征集到的 334
份小麦品种(系)的品质进行了分析 ,认为中国小
麦品种中中筋麦偏多 、强筋麦不多 、低筋麦更少的
·616· 麦　类　作　物　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　第 28 卷
问题一直未能很好解决[ 5] 。可以看出 ,虽然中国
育成小麦品种的品质有所改进 ,但仍存在很多不
足。因此 ,对小麦近缘属种中优异品质基因资源
的挖掘和利用更显重要。本研究中 ,圆锥小麦地
方品种的面团流变学特性表现为吸水率较高 ,形
成时间 、稳定时间和断裂时间较短 ,公差指数表现
一般 ,其中形成时间和稳定时间均值分别为 3.1
min和 3.9 min ,但仍能筛选到个别性状表现突出
的材料 ,如吸水率较高的 AS2289 ,断裂时间较长
的 AS2373 , 公差指数最小的 AS2380 , 其中
AS2373形成时间和稳定时间分别达到 7.5 min
和 11.4 min ,以及形成时间最短为 1.2 min 的
AS2305 ,稳定时间最低为 0.6 min 的 AS2379等
材料 。由此可见 ,圆锥小麦地方品种中可能具有
普通小麦品质改良所需的优异品质基因资源 ,可
以从中筛选到可供利用的资源材料 。
晏本菊等(2004)的研究表明粗蛋白含量与湿
面筋相关极显著 ,但与稳定时间相关未达到显著
水平[ 20] 。赵惠贤等(2004)也得到了蛋白质与湿
面筋相关极显著的研究结果[ 21] 。前人研究表明
干 、湿面筋呈极显著正相关(r=0.57 ～ 0.96)[ 14] 。
本研究中圆锥小麦地方品种蛋白质与干 、湿面筋
均达到极显著相关 ,但偏相关不显著 ,表明圆锥小
麦地方品种中这些品质性状也存在类似普通小麦
的相互关系 ,同时又表现出自身独特的特性 ,尚有
必要深入研究。
田纪春等(2005)对小麦粉面团稳定时间的变
化及稳定性分析发现 ,不同品种 、不同年份和地点
间面团稳定时间变异比较大 ,面团稳定时间存在
显著的品种和地点间的互作效应 ,同时每个品种
对试点都有其特殊的适应性[ 22] 。因此 ,有必要进
一步研究基因型和环境对圆锥小麦地方品种品质
的影响 ,以及在其分子水平上深入研究其品质表
现 ,从而更为深入地了解圆锥小麦地方品种的品
质状况。
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·617·第 4 期　　　　　　　　　　李树红等:圆锥小麦地方品种面筋和面团流变学特性研究