全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(4): 695−700 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由农业部科技跨越计划项目(2007-07), 国家科技支撑计划项目(2006BAD01A02-19), 引进国际先进农业科学技术计划 (948计划)项目
(2006-G2), 江苏省农业科技自主创新资金(CX07604, CX09635)和江苏省科技支撑计划项目(BE2008366-2)资助。
第一作者联系方式: E-mail: yaojb@jaas.ac.cn
Received(收稿日期): 2009-07-24; Accepted(接受日期): 2010-02-08.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00695
软红冬小麦品质性状与饼干直径的关系
姚金保 1 Edward SOUZA2 马鸿翔 1 张平平 1 姚国才 1 杨学明 1 任丽娟 1
张 鹏 1
1江苏省农业科学院农业生物技术研究所, 江苏南京 210014; 2 USDA/ARS Soft Wheat Quality Laboratory, 1680 Madison Avenue, Woos-
ter, Ohio 44691-4096, USA
摘 要: 以 57份软红冬小麦品种(系)为材料, 通过测定出粉率、面粉颗粒度、蛋白质含量、溶剂保持力和 RVA参数
等指标, 研究了小麦品质性状与饼干直径的关系。结果表明, 品种(系)间的品质性状和饼干直径变异较大。在 16个
品质性状中, 有 11 个与饼干直径呈显著或极显著相关, 其中碳酸钠 SRC、水 SRC、蔗糖 SRC 与饼干直径的相关最
密切, 相关系数分别为−0.8643 (P<0.01)、−0.8579 (P<0.01)和−0.7566 (P<0.01), 可作为饼干品质的筛选指标。采用最
短距离法对 57 份小麦品种(系)的饼干直径进行聚类分析, 结果聚为 3 大类及若干亚类, 3 大类饼干平均直径分别为
16.75、15.14和 18.45 cm。筛选出 9个饼干直径超过宁麦 9号的种质资源, 可作为优质饼干小麦品种选育的中间材料
加以利用。
关键词: 软红冬小麦; 溶剂保持力; RVA参数; 饼干直径
Relationship between Quality Traits of Soft Red Winter Wheat and Cookie
Diameter
YAO Jin-Bao1, Edward SOUZA2, MA Hong-Xiang1, ZHANG Ping-Ping1, YAO Guo-Cai1, YANG Xue-Ming1,
REN Li-Juan1, and ZHANG Peng1
1 Institute of Agricultural Biotechnology, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 2 USDA/ARS Soft Wheat Quality
Laboratory, 1680 Madison Avenue, Wooster, Ohio 44691-4096, USA
Abstract: Fifty-seven soft red winter wheat (Triticum aestivum L.) genotypes including two cultivars released in Jiangsu
Province and 55 advanced lines were subjected to quality tests of sixteen parameters, such as solvent retention capacity (SRC)
and RVA viscosity parameters. The results showed that there were great variations among wheat genotypes for quality traits
and cookie diameter. Significant correlations were observed between cookie diameter and 1000-kernel weight (r = −0.3910, P
< 0.01), flour yield (r = 0.5548, P < 0.01), flour protein (r = −0.3032, P < 0.05), flour particle size (r = −0.5667, P < 0.01),
water SRC (r = −0.8579, P < 0.01), carbonate SRC (r = −0.8643, P < 0.01), lactic acid SRC (r = −0.6120, P < 0.01), sucrose
SRC (r = −0.7566, P < 0.01), breakdown (r = 0.4337, P < 0.01), peak time (r = −0.2702, P < 0.05), and pasting temperature (r
= −0.6158, P < 0.01). According to the cluster analysis, the 57 genotypes were classified into three groups and several sub-
groups. The cookie diameter of the three groups was 16.75, 15.14, and 18.45 cm. A total of nine lines were screened out with
higher cookie diameter than Ningmai 9. These lines are recommended in soft wheat breeding program.
Keywords: Soft red winter wheat; Solvent retention capacity; RVA viscosity; Cookie diameter
饼干品质通常根据饼干直径进行评价 , 直径越大 ,
说明饼干品质越好[1-2]。一般而言, 软质小麦由于筋力弱、
蛋白质含量低, 适宜加工制作饼干[3-4]。根据制作饼干所
要求的品质特点, Slade 等 [5]提出溶剂保持力(solvent re-
tention capacity, SRC)测定方法, 该方法于 1999年通过美
国谷物化学家协会(American Association of Cereal Che-
mists, AACC)的认定, 编号为 AACC 56-11。溶剂保持力是
指面粉在一定离心力作用下所能保持溶剂量的能力。主要
采用去离子水、50%蔗糖溶液、5%碳酸钠溶液以及 5%乳
酸溶液等 4种溶剂保持力衡量面粉该特性。其中乳酸 SRC
与面筋特性相关联; 碳酸钠 SRC 与损伤淀粉相关; 蔗糖
SRC 与戊聚糖特性和醇溶蛋白相关; 而水 SRC 则反映面
696 作 物 学 报 第 36卷

粉所有组分的综合特性[6-8]。通过 SRC评价面粉组分的物
化特性可以预测软质小麦的品质特性 , 是一种简易快速
的方法[9]。
国内外关于 SRC 对饼干品质影响的研究较多 , 且
主要集中在其与饼干直径的关系上。Guttieri 等[9-10]利用
3 个遗传群体研究了 4 种 SRC 与饼干直径的关系, 发现
除乳酸 SRC在 2个群体中与饼干直径相关不显著外, 水
SRC、碳酸钠 SRC 和蔗糖 SRC 与饼干直径均呈极显著
负相关; 在这 3 个遗传群体的全麦粉中, 碳酸钠 SRC、
乳酸 SRC 及蛋白质含量与饼干直径均呈极显著负相关,
但 SDS沉淀值仅在 1个群体中与饼干直径呈极显著负相
关。Gaines[11]采用 3 种不同实验磨制面粉方法, 研究了
蔗糖 SRC、面粉蛋白质含量与饼干直径间的相关, 结果
在 3种条件下, 饼干直径与蔗糖 SRC和面粉蛋白质含量
均呈极显著负相关, 并建立了饼干直径与蔗糖 SRC、面
粉蛋白质含量的回归方程。Ram 等 [12]利用 92 份小麦品
种(系), 发现其 4 种 SRC 皆与饼干直径呈负相关, 多元
回归分析表明, 乳酸 SRC和碳酸钠 SRC分别解释饼干直
径变异的 88%和 12%。张岐军等[13]分析了 17 份有代表
性的中国软麦品种 , 发现磨粉品质性状与饼干直径关系
不密切, RVA 参数中低谷黏度、最终黏度和峰值时间皆
与饼干直径呈显著正相关, 吹泡仪弹性、吹泡仪弹性/延
伸性、碱水保持力 (alkaline water retention capacity,
AWRC)、碳酸钠 SRC 和蔗糖 SRC 与饼干直径皆呈极显
著负相关。罗勤贵等 [14]测定了 11份弱筋小麦品种的 SRC
及酥性饼干品质特性, 结果 4种 SRC与饼干高度、硬度、
脆性和韧性相关系数较小, 水 SRC、蔗糖 SRC、碳酸钠
SRC与饼干直径呈显著负相关, 乳酸 SRC与饼干直径呈
极显著负相关。这些研究表明 , 通过遗传改良小麦品种
的 SRC来提高饼干品质是可行的, 但对各 SRC的具体取
值范围 , 有待进一步研究。本研究在同一生态环境下研
究小麦品质性状与饼干直径间的相关性 , 并对饼干直径
进行聚类分析 , 旨在为软质小麦品质评价指标的建立提
出一些指导性意见 , 为软质小麦品质育种提供理论基
础。
1 材料与方法
1.1 小麦品种(系)
供试小麦材料均由本单位选育, 其中 55 份为高代品
系, 2份为新品种, 即宁麦 9号和宁麦 13。55份高代品系
的亲本有宁麦 8号、宁麦 9 号、宁麦 11、宁麦 13、宁麦
14、扬麦 9号、扬麦 10号、扬麦 11、扬麦 158、扬麦 15、
扬辐麦 2号、苏麦 6号等 12个品种和宁 0021、宁 0075、
宁 0076、宁 98077、扬 99G70等 10个品系。这些亲本的
亲缘关系较远, 55份材料共计 36个杂交组合。亲本宁麦 8
号、宁麦 9号、扬麦 9号、扬麦 15、扬辐麦 2号、宁 0021、
宁 0076为软质小麦 , 其余品种(系)为硬质小麦。2007—
2008年度种植于江苏省农业科学院农业生物技术研究所
南京泉水育种基地, 每个品种 7 行, 行距 0.25 m, 行长
1.67 m, 不设重复, 田间管理按大田常规进行。成熟后收
获种子用于品质测试。
1.2 面粉品质参数的测定方法
1.2.1 出粉率 用 Buhler 实验磨, 参照 AACC26-21A
方法制备面粉。每份样品取籽粒 1 kg, 加水至 14.5%, 所
需润麦加水量(mL) = [(100 − 原始水分)/(100 − 所需水分)
− 1] × 样品重量(g), 润麦时间为 16 h。出粉率(%) = 面粉
重量/(面粉重量 + 麸皮重量) × 100。
1.2.2 面粉颗粒度 采用 Great Western Manufacturing
面粉颗粒分析仪测定。
1.2.3 蛋白质含量 采用瑞典 Perten 公司生产的
DA7200 近红外品质分析仪测定籽粒蛋白质含量; 采用美
国 Unity公司生产的 Spectrastr 2200近红外分析仪测定面
粉蛋白质含量。
1.2.4 溶济保持力 参照 Bettge等[15]微量 SRC方法测
定溶济保持力(SRC), 准确称量 1.000±0.001 g小麦粉放入
15 mL离心管中, 加入所需溶液, 让面粉在溶剂中溶涨 20
min, 其间每隔 5 min振荡一次(约 5 s), 于 1 000 × g下离
心 15 min。弃上清液, 并将离心管倒扣在吸水纸上, 静置
10 min后称重。2次重复, 求其平均值。SRC(%) = [沉淀
物重量/面粉重 × 86/(100 − 面粉水分) − 1] × 100。
1.2.5 RVA 参数 采用快速黏度仪(Newport Scientific,
NSW, Australia)测定面粉的各项黏度参数。
1.3 饼干制作与评价
按 AACC10-52方法进行饼干制作及其品质评价。
1.4 数据处理
采用 SAS 软件进行数据统计分析、相关分析和聚类
分析, 聚类分析采用最短距离法。
2 结果与分析
2.1 品质性状变异状况
57 个品种(系)间品质性状和饼干直径的变异较大(表
1)。其中反映小麦加工品质的两个基础指标, 出粉率和面
粉蛋白质含量平均分别为 71.07%和 11.18%, 变幅为
62.39%~78.81%和 8.39%~13.30%, 变异系数为 3.88%和
6.98%。反映胚乳内在结构的面粉颗粒度平均为 78.14%,
变幅为 64.60%~83.50%, 变异系数为 5.38%。反映软质品
质的水 SRC、碳酸钠 SRC、乳酸 SRC和蔗糖 SRC的平均
值分别为 65.32%、82.56%、114.03%和 109.03%, 变幅为
56.10%~77.15%、68.57%~101.13%、94.51%~138.86%和
93.56%~121.88%, 变异系数以蔗糖 SRC 相对较小。反映
淀粉品质的 RVA 参数的平均值和变幅均以峰值黏度和最
终黏度最大, 平均值分别为 3 284.50 cP 和 3 185.90 cP,
变幅分别为 2 892~3 614 cP和 2 764~3 558 cP, 低谷黏度、
稀澥值和反弹值的变幅居中 , 糊化温度和峰值时间的变
幅相对较小。饼干直径平均为 16.13 cm, 变幅为
14.75~18.45 cm, 变异系数为 5.83%。
第 4期 姚金保等: 软红冬小麦品质性状与饼干直径的关系 697


表 1 小麦品种(系)品质性状的平均值及变异
Table 1 Means and variations of quality traits in 57 wheat genotypes
品质性状
Quality parameter
平均值±标准差
Mean±SD
变幅
Range
变异系数
Coefficient variation (%)
磨粉品质 Milling quality
千粒重 1000-grain weight (g) 45.06±3.08 38.60–51.60 6.84
出粉率 Flour yield (%) 71.07±2.76 62.39–78.81 3.88
籽粒蛋白质含量 Grain protein (%) 14.59±0.84 12.53–16.19 5.76
面粉蛋白质含量 Flour protein (%) 11.18±0.78 8.39–13.30 6.98
面粉颗粒度 Flour particle size 78.14±4.20 64.60–83.50 5.38
溶剂保持力 Solvent retention capacity
水 Water (%) 65.32±5.92 56.10–77.15 9.06
碳酸钠 Sodium carbonate (%) 82.56±9.26 68.57–101.13 11.22
乳酸 Lactic acid (%) 114.03±12.02 94.51–138.86 10.54
蔗糖 Sucrose (%) 109.03±6.29 93.56–121.88 5.77
RVA参数 RVA parameter
峰值黏度 Peak viscosity (cP) 3284.50±157.48 2892–3614 4.80
低谷黏度 Trough viscosity (cP) 1746.70±93.96 1486–1918 5.38
稀澥值 Breakdown (cP) 1537.81±112.57 1323–1866 7.32
最终黏度 Final viscosity (cP) 3185.90±156.45 2764–3558 4.91
反弹值 Setback (cP) 1439.19±71.27 1247–1645 4.95
峰值时间 Peak time (min) 5.84±0.12 5.33–6.00 2.06
糊化温度 Pasting temperature ( )℃ 66.66±1.19 64.45–70.25 1.79
饼干品质 Cookie quality
饼干直径 Cookie diameter (cm) 16.13±0.94 14.75–18.45 5.83

2.2 小麦品种(系)品质性状与饼干直径的相关性
磨粉品质性状除籽粒蛋白质含量与饼干直径相关不
显著外, 其余 4 个性状皆与饼干直径呈显著或极显著相关,
其中出粉率与饼干直径呈极显著正相关, 面粉颗粒大小、
千粒重和面粉蛋白质含量与饼干直径呈极显著或显著负
相关(表 2)。水 SRC、碳酸钠 SRC、乳酸 SRC和蔗糖 SRC
与饼干直径皆呈极显著负相关, 相关系数分别为−0.8579、
−0.8643、−0.6120 和−0.7566, 可解释饼干直径变异的
73.60% (图 1)、74.70% (图 2)、37.45%和 57.24%, 说明这
4个指标与饼干品质的关系非常密切。SRC测试设备简单,
省工省时, 因此可以作为早代预测饼干品质的有效指标。
RVA 参数中糊化温度和稀澥值皆与饼干直径呈极显著正
相关, 相关系数分别为 0.6158和 0.4337。说明这两个指标
高则饼干品质好。

表 2 饼干直径与品质性状间相关系数
Table 2 Correlation coefficients between quality traits and cookie diameter
品质性状
Quality parameter
饼干直径
Cookie diameter
品质性状
Quality parameter
饼干直径
Cookie diameter
磨粉品质 Milling quality RVA参数 RVA parameter
千粒重 1000-grain weight −0.3910** 峰值黏度 Peak viscosity 0.2416
出粉率 Flour yield 0.5548** 低谷黏度 Trough viscosity −0.1148
籽粒蛋白质含量 Protein content in grains −0.1048 稀澥值 Breakdown 0.4337**
面粉蛋白质含量 Flour protein −0.3032* 最终黏度 Final viscosity −0.1332
面粉颗粒大小 Flour particle size −0.5667** 反弹值 Setback −0.1412
溶剂保持力 Solvent retention capacity (SRC) 峰值时间 Peak time −0.2702*
水 SRC Water SRC −0.8579** 糊化温度 Pasting temperature 0.6158**
碳酸钠 SRC Sodium carbonate SRC −0.8643**
乳酸 SRC Lactic acid SRC −0.6120**
蔗糖 SRC Sucrose SRC −0.7566**
* P<0.05, ** P<0.01.

698 作 物 学 报 第 36卷


图 1 水 SRC与饼干直径的关系
Fig. 1 Relationship between water SRC and cookie diameter

2.3 饼干直径聚类分析
57份供试品种(系)在距离为 0.175处被划分为 3大类,
除第 3类外, 其余 2类还可进一步划分为若干亚类(图 3)。
第 I 类品种共有 33 份材料, 占总数的 57.90%, 饼干直径
变幅为 15.99~17.62 cm, 平均为 16.75 cm; 第 II类品种共
有 23 份材料 , 占总数的 40.35%, 饼干直径变幅为
14.75~15.81 cm, 平均为 15.14 cm; 第 III类只有 1份材料,
占总数的 1.75%, 饼干直径最大, 为 18.45 cm。除乳酸
SRC第 III类品种高于第 I类外, 另外 3种 SRC都以第 III
类最低, 而 4种 SRC均以第 II类最高(表 3), 与相关性分
析的结果一致。

图 2 碳酸钠 SRC与饼干直径的关系
Fig. 2 Relationship between sodium carbonate SRC and cookie
diameter

图 3 57份小麦品种(系)饼干直径的聚类
Fig. 3 Dendrograms of 57 wheat genotypes based on cookie diameter

第 4期 姚金保等: 软红冬小麦品质性状与饼干直径的关系 699


表 3 57份小麦品种(系)饼干直径的聚类分析及溶剂保持力在 3个类别中的平均值
Table 3 Cluster analysis of cookie diameter and mean of SRCs in three types for 57 wheat genotypes
饼干直径 Cookie diameter (cm)类别
Type
品种数
Variety
number
比例
Percentage
(%)
品种(系)编号
Code of variety (line) 变幅 Range 平均 Mean
水 SRC
WSRC
碳酸钠 SRC
SCSRC
乳酸 SRC
LASRC
蔗糖SRC
SSRC
I 33 57.90
1,2,3,4,5,7,9,10,11,12,13,14,16,18,19,
20,21,30,31,32,33,34,36,38,39,44,45,
46,47,49,51,52,57
15.99–17.62 16.75 61.60 76.76 108.50 106.49
II 23 40.35 6,8,17,22,23,24,25,26,27,28,29,35,37, 40,41,42,43,48,50,53,54,55,56 14.75–15.81 15.14 70.96 91.47 122.10 113.34
III 1 1.75 15 — 18.45 58.64 68.57 111.26 93.56
WSRC: water solvent retention capacity; SCSRC: sodium carbonate solvent retention capacity; LASRC: lactic acid solvent retention capacity;
SSRC: sucrose solvent retention capacity.

2.4 优质饼干资源的筛选
宁麦9号是国内一致公认的优质软麦, 与9个饼干直径超
过宁麦9号的国内品系相比, 宁麦9号的水SRC和碳酸钠SRC
高于这9个品系; 蔗糖SRC除宁0865外, 其余品系也皆低于宁
麦 9号; 但有 3个品系的乳酸 SRC高于宁麦 9号。从这些品系
的杂交亲本来源来看, 除宁0893和宁08107的1个杂交亲本为
半硬质外, 其余品系的杂交方式都是软质/软质。9份材料中, 除
饼干直径最大的宁 0876外, 其余 8个品系都属于聚类 I。

表 4 9个软质小麦品系的饼干直径及其溶济保持力
Table 4 Cookie diameter and SRC for 9 soft wheat lines
编号
Code
品种
Variety
杂交组合
Cross
水 SRC
WSRC
碳酸钠 SRC
SCSRC
乳酸 SRC
LASRC
蔗糖 SRC
SSRC
饼干直径
Cookie diameter
(cm)
3 宁 0864 Ning 0864 宁麦 8号/宁 0021 Ningmai 8/Ning 0021 57.85 73.02 94.67 102.47 17.52
4 宁 0865 Ning 0865 宁麦 8号/宁 0076 Ningmai 8/Ning 0076 58.41 73.64 119.72 106.97 17.54
12 宁 0873 Ning 0873 扬麦 9号/宁 0021 Yangmai 9/Ning 0021 58.69 73.03 94.51 101.40 17.13
13 宁 0874 Ning 0874 扬麦 9号/宁 0021 Yangmai 9/Ning 0021 58.05 72.53 95.41 99.35 17.29
14 宁 0875 Ning 0875 扬麦 9号/宁 0021 Yangmai 9/Ning 0021 56.80 69.36 106.13 98.89 17.57
15 宁 0876 Ning 0876 扬麦 9号/宁 0021 Yangmai 9/Ning 0021 58.64 68.57 111.26 93.56 18.45
32 宁 0893 Ning 0893 宁麦 13/宁麦 8号//宁 0021
Ningmai 13/Ningmai 8//Ning 0021
58.87 70.09 94.95 99.75 17.62
33 宁 0894 Ning 0894 宁麦 9号/宁 0021 Ningmai 9/Ning 0021 57.33 71.00 102.78 102.62 17.35
46 宁 08107 Ning 08107 宁麦 8号/宁麦 13 Ningmai 8/Ningmai 13 58.29 70.64 101.77 100.51 17.24
47 宁麦 9号 Ningmai 9 59.38 74.04 103.72 104.55 17.03
WSRC: water solvent retention capacity; SCSRC: sodium carbonate solvent retention capacity; LASRC: lactic acid solvent retention capacity;
SSRC: sucrose solvent retention capacity.

3 讨论
3.1 品质性状与饼干直径关系
水 SRC、碳酸钠 SRC、蔗糖 SRC 和乳酸 SRC 反映
小麦不同品质性状, 将 4 种 SRC 结合建立了评价软麦品
质的有效指标, 可应用于育种的早代选择[15-19]。本试验表
明, 4种 SRC与饼干直径呈极显著负相关, 其中水 SRC和
碳酸钠 SRC 分别解释饼干直径变异的 73.60%和 74.07%,
这与国内外许多学者研究结果基本一致[9-14]。饼干直径与
出粉率呈极显著正相关, 与面粉蛋白质含量呈极显著负
相关, 这与 Gaines[11]研究相一致; 饼干直径与面粉颗粒
度呈极显著负相关, 这与钱森和等[16]和陈锋等[20]研究认
为面粉颗粒大小与 4种 SRC呈极显著正相关结果相一致。
本试验还发现, 淀粉糊化温度和稀澥值与饼干直径呈极
显著正相关 , 峰值时间与饼干直径呈显著负相关 , 而张
岐军等[13]研究认为 RVA参数中低谷黏度、最终黏度和峰
值时间与饼干直径呈显著正相关, 试验材料不同可能是
主要原因。尽管 55份高代品系仅为 36个杂交组合的后代,
但面粉颗粒度、溶剂保持力、稀澥值和糊化温度等品质性
状间仍存在较大差异 , 并可有效预测饼干加工品质 , 表
明这些性状确实可用于优质软麦育种的早代选择。
3.2 优质软质小麦资源筛选
本研究以饼干直径为依据进行聚类分析, 结果将 57
份供试材料聚为 3大类, 在不同类型中, 饼干直径存在明
显差异, 其中在类型 I 和类型 III 中筛选出了 9 份饼干直
径超过宁麦 9号的小麦新品系, 这些材料可作为苗头品系
或优质资源加以利用。9份品系大部分来源于软质/软质,
少数来源于软质/半硬质或半硬质/软质//软质, 未发现硬
质/硬质的杂交后代。因此, 笔者认为培育优质软质小麦
品种的主要途径一是通过对现有品种资源的 SRC的测定,
从中筛选出低 SRC 的小麦品种直接加以改良利用; 二是
基于 SRC主要受基因型影响[9,13,21], 通过杂交选育方法来
培育低 SRC 小麦新品种是完全可行的, 在杂交组配时应
考虑选用软质/软质杂交, 这样后代出现低 SRC、饼干直
700 作 物 学 报 第 36卷

径大的小麦品种机率较高。姚金保等[22]和张平平等[23]的
研究就表明宁麦 9号不仅具有优良的低蛋白、低吸水率的
优良品质特性 , 而且具有很好的一般配合力 , 且特殊配
合力显著, 能够显著降低后代的蛋白质含量和吸水率。文
中 9份材料中的亲本, 除宁麦 8号和扬麦 9号外, 都与宁
麦 9号有亲缘关系, 体现了宁麦 9号在软麦选育中的重要
价值。同时宁麦 9号又具有很好的丰产性和广适性, 利用
宁麦 9号作杂交亲本已审定了 7个小麦品种, 这些新品种
正在生产上推广应用。宁麦 9号是否可作为优质软麦育种
的核心亲本加以利用, 还有待深入研究。
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