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研究
简报不同灌溉处理对小麦蛋白组分和面团流变学特性的影响
严美玲 1,3 蔡瑞国 1 贾秀领 1,2 王江春 1,3 王振林1,*
（1 山东农业大学农学院/山东省作物生物学重点实验室，山东泰安 271018；2 河北省农林科学院粮油作物研究所，河北石家庄 050031；3 山东省烟
台市农业科学研究院, 山东烟台 265500）
摘 要：为阐明不同灌溉处理对强筋和弱筋小麦品质的影响，以藁城 8901（强筋）和山农 1391（弱筋）品种为材料，设 3
个灌溉处理，于花后 7~35 d分别测定其籽粒蛋白质及其组分含量、以及粉质仪和拉伸仪参数。结果表明，对于籽粒清蛋白和
球蛋白，随灌溉量的增加，藁城 8901和山农 1391的含量均提高；适量灌溉（浇起身水和孕穗水各 75 mm）能提高强筋品种
籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量，降低弱筋品种的含量。藁城 8901籽粒谷蛋白、GMP含量、HMW-GS含量、面粉沉淀值、粉质
仪参数和拉伸仪参数显著高于山农 1391。灌溉能显著提高藁城 8901面粉沉淀值、粉质仪参数和拉伸仪参数，山农 1391面团
流变学特性对灌溉的反应较迟钝，这与不同灌溉处理对不同品种籽粒醇溶蛋白、谷蛋白、GMP和 HMW-GS含量的影响密切
相关。
关键词：小麦；灌溉处理；蛋白组分；品质
Effects of Different Irrigation Regimes on Protein Components and Dough
Rheology of Wheat
YAN Mei-Ling1,3, CAI Rui-Guo1, JIA Xiu-Ling1,2, WANG Jiang-Chun1,3, and WANG Zhen-Lin1,*
(1 Agronomy College, Shandong Agricultural University / Shandong Provincial Key Laboratory of Crop Biology, Tai’an 271018, Shandong; 2 Institute of Cereal
and Oil Crops, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science，Shijiazhuang 050037, Hebei；3Yantai Academy of Agricultural Science, Yantai 265500,
Shandong, China)
Abstract: Two winter wheat cultivars, GC8901with strong-gluten and SN1391 with weak-gluten, were employed in the field
experiment to investigate the effects of irrigation regimes on grain quality, including protein content, protein component contents,
farinograph parameters and extensograph parameters. The results showed that the grain albumin and globulin contents of both
cultivars were enhanced by irrigation. An appropriate amount of irrigation made the contents of gliadin and glutenin enhance in
strong-gluten cultivar GC8901, but decline in weak-gluten wheat SN1391. GC8901 was superior to SN1391 in terms of GMP and
HMW-GS contents, flour sedimentation value, farinograph parameters and extensograph parameters. Irrigation improved the flour
sedimentation value, farinograph parameters and extensograph parameters in strong-gluten cultivar GC8901, but not in weak-gluten
cultivar SN1391, which was closely associated with the influence of irrigation on gliadin, glutenin, GMP and HMW-GS contents in
the two cultivars.
Keywords: Wheat；Irrigation regime；Protein components; Quality
小麦品质既受基因型控制，又为环境所影响[1]。灌溉可使小麦产量提高，但因籽粒中碳水化合物的稀释效应或因土壤硝
酸盐淋失的增加,会造成籽粒蛋白质含量降低，减少灌溉一般能提高籽粒蛋白质含量[2]。小麦品质不仅取决于蛋白质含量,而
且与蛋白质组分[3]以及谷蛋白亚基组成[4]有密切关系。灌溉对小麦品质的影响与对籽粒贮藏蛋白和谷蛋白大聚合体积累的影
响密切相关[5]，进而影响小麦面粉的理化特性和面团流变学特性。赵广才等[6]研究表明，适当减少浇水次数可使小麦面团形
成时间和稳定时间显著提高。
前人对灌溉与小麦品质关系的研究多针对强筋小麦，而对弱筋小麦的研究较为薄弱。本文则选用这两类小麦进行对比研
究，以期为其高产优质栽培提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验设计

基金项目: 国家自然科学基金项目(30270781, 30571099); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(20040434007); 山东省自然科学基金项目
(Y2005D13)
作者简介: 严美玲（1978–），女，山东菏泽人，博士，主要从事小麦品质生理与栽培研究。
*通讯作者(Corresponding author)：王振林。Tel: 0538-8241359；E-mail: zlwang@sdau.edu.cn
Received (收稿日期): 2006-01-13; Accepted (接受日期): 2006-07-10.
2
试验于 2003—2004年在山东农业大学泰安试验农场进行。选用强筋品种藁城 8901和弱筋品种山农 1391。试验地 0~20 cm
耕层土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾含量分别为 10.12 g kg-1、0.8 g kg-1、57.29 mg kg-1、30.61 mg kg-1和 71.23
mg kg-1。设 3个灌溉处理，T1为对照，全生育期不浇水；T2为浇起身水（3月 12日）和孕穗水（4月 20日）；T3为浇起
身水（3月 12日）、孕穗水（4月 20日）和灌浆水（5月 12日）。每次灌水量为 75 mm。随机区组排列，3个重复。小麦生
育期降水 169.4 mm。2003年 10月 17日播种，小区面积 3 m×4 m,行距 25 cm，基本苗 105万 hm-2, 播前基施纯 N 105 kg hm-2,
P2O5 150 kg hm-2，K2O 112.5 kg hm-2, 于拔节期追施纯氮 105 kg hm-2。其他栽培管理按小麦精播高产栽培技术进行[7]。于小
麦开花后每 7 d测定各处理的籽粒品质指标。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 蛋白质组分的分离与含量测定 参照何照范[8]的方法提取，双缩脲法测定。
1.2.2 蛋白质含量测定 参照何照范[8]的方法，用瑞士产 BBCHI凯氏定氮系统测定。
1.2.3 谷蛋白大聚合体(GMP)含量测定 参照孙辉等[9]的方法测定。
1.2.4 粉质仪和拉伸仪参数测定 分别用德国 Brabender粉质仪和拉伸仪，按 AACC-54-21和 AACC-54-10方法测定[10]。
1.2.5 高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的提取与含量测定 参照孙辉等[11]的方法提取 HMW-GS。采用 ImageQuaNT凝
胶扫描系统测定 HMW-GS含量, 以 20 mg面粉中高分子量亚基的扫描面积（m2）代表其相对含量，以中国春和Marquis作
对照。
2 结果与分析
2.1 蛋白质含量
在籽粒灌浆过程中，藁城 8901籽粒蛋白质含量以 T2处理最高，山农 1391则以对照 T1最高。表明适量灌溉有利于提
高强筋品种籽粒蛋白质含量，而对弱筋品种而言，灌溉则会导致籽粒蛋白质含量下降(表 1)。
表 1 不同灌溉处理对花后 7~35 d籽粒蛋白质含量的影响
Table 1 Effects of irrigation regimes on protein content in grains 7–35 days after anthesis
蛋白质含量 Protein content (%) 品种
Cultivar
处理
Treatment 7 d 14 d 21 d 28 d 35 d
T1 (CK) 15.30 c 13.57 c 13.25 c 14.65 b 15.24 c
T2 16.90 a 15.21 a 14.31 a 15.64 a 16.37 a
藁城 8901
GC8901
T3 16.06 b 14.57 b 13.74 b 14.96 b 15.94 b
T1 (CK) 15.29 c 13.54 c 12.58 d 14.04 d 14.67 d
T2 14.56 d 13.21 cd 12.48 d 13.32 e 14.38 e
山农 1391
SN1391
T3 14.12 e 13.01 d 12.21 d 13.00 f 14.03 f
同列标以不同字母的数值间差异达 P≤0.05显著水平。
Means within a column followed by a different letter are significantly different at P≤0.05.
2.2 清蛋白和球蛋白含量
在整个灌浆过程中灌溉处理令其籽粒清蛋白和球蛋白含量增高（表 2），2 个品种表现一致，表明适量灌溉有利于提高
籽粒清蛋白和球蛋白含量。
表 2 不同灌溉处理对花后 7~35 d籽粒清蛋白球蛋白含量的影响
Table 2 Effects of irrigation regimes on the albumin and globulin contents in grains 7–35 days after anthesis
清蛋白和球蛋白含量 Content of albumin and globulin (%) 品种
Cultivar
处理
Treatment 7 d 14 d 21 d 28 d 35 d
T1 (CK) 9.43 a 4.40 b 5.22 c 14.65 c 3.36 a
T2 9.38 a 4.61 b 5.34 c 15.64 a 3.56 a
藁城 8901
GC8901
T3 9.40 a 5.47 a 5.99 b 14.96 b 3.94 a
T1 (CK) 8.18 c 5.36 a 5.84 b 14.04 d 3.38 a
T2 8.56 b 5.33 a 5.96 b 13.32 e 3.73 a
山农 1391
SN1391
T3 9.39 a 5.92 a 6.56 a 13.00 f 3.85 a
同列标以不同字母的数值间差异达 P≤0.05显著水平。
Means within a column followed by a different letter are significantly different at P≤0.05.
3
2.3 醇溶蛋白和谷蛋白含量
2 品种醇溶蛋白和谷蛋白含量均呈一致变化趋势（表 3），在灌浆过程中，藁城 8901 以 T2 处理最高，山农 1391 以 T1
处理最高。表明对于籽粒醇溶蛋白和谷蛋白，适量灌溉能提高强筋品种的含量，但降低弱筋品种的含量。灌溉尤其使山农
1391籽粒谷蛋白含量显著降低，藁城 8901籽粒谷蛋白含量显著高于山农 1391。
2.4 GMP含量
在灌浆进程中，2个品种籽粒 GMP含量均以 T2处理最高，T3处理次之，T1处理最低（表 4），表明适量灌溉有利于籽
粒 GMP含量的提高，且藁城 8901显著高于山农 1391。
2.5 HMW-GS含量
适量灌溉有利于促进 2品种籽粒 HMW-GS的形成（图 1）。在无灌溉条件下山农 1391籽粒 HMW-GS含量显著高于藁
城 8901，在灌溉条件下藁城 8901则显著高于山农 1391，表明藁城 8901籽粒 HMW-GS含量对灌溉的反应较为敏感。

表 3 不同灌溉处理对花后 7~35 d籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响
Table 3 Effects of irrigation regimes on gliadin and glutenin contents in grains 7–35 days after anthesis
醇溶蛋白 Gliadin content (%) 谷蛋白 Glutenin content (%) 品种
Cultivar
处理
Treatment 14 d 21 d 28 d 35 d 7 d 14 d 21 d 28 d 35 d
T1 (CK) 2.22 a 2.64 bc 3.01 d 3.79 d 2.01 a 4.01 c 4.86 b 7.01 b 7.66 b
T2 2.35 a 2.87 a 3.84 b 4.42 ab 2.26 a 4.68 a 5.34 a 7.71 a 8.26 a
藁城 8901
GC8901
T3 2.34 a 2.62 bc 3.51 c 4.02 c 2.24 a 4.31 b 5.02 b 7.22 b 8.02 a
T1 (CK) 1.69 b 2.86 a 4.13 a 4.67 a 1.65 b 2.01 d 3.25 c 4.91 c 5.31 c
T2 1.65 b 2.78 ab 3.85 b 4.23 b 1.24 c 1.74 e 2.60 d 3.89 d 4.73 d
山农 1391
SN1391
T3 1.73 b 2.59 c 3.70 b 4.02 c 1.16 c 1.54 e 1.79 e 3.32 e 4.07 e
同列标以不同字母的数值间差异达 P≤0.05显著水平。
Means within a column followed by a different letter are significantly different at P≤0.05.
表 4 不同灌溉处理对花后 7~35 d籽粒 GMP含量的影响
Table 5 Effects of irrigation regimes on GMP content in grains 7–35 days after anthesis
谷蛋白大聚体含量 GMP content (%) 品种
Cultivar
处理
Treatment 14 d 21 d 28 d 35 d
T1 (CK) 1.64 a 2.03 b 2.54 c 3.73 c
T2 1.78 a 2.32 a 3.12 a 4.62 a
藁城 8901
GC8901
T3 1.77 a 2.24 a 2.72 b 4.31 b
T1 (CK) 1.21 b 1.33 d 2.29 d 2.67 e
T2 1.30 b 1.74 c 2.75 b 3.05 d
山农 1391
SN1391
T3 1.24 b 1.51 d 2.65 bc 2.86 e
同列标以不同字母的数值间差异达 P≤0.05显著水平。
Means within a column followed by a different letter are significantly different at P≤0.05.










4
GC8901 SN1391
0
2
4
6
8


T1 T2 T3
H
M
W
-G
S
co
nt
en
t(%
)
a
b
c d
e
f










图 1 不同灌溉处理对籽粒 HMW-GS含量的影响
Fig.1 Effects of irrigation regimes on HMW-GS content in grains
2.6 面团流变学特性
藁城 8901面团流变学特性指标均以 T2处理较高，山农 1391在各处理间无显著差异（表 5）。藁城 8901面粉沉淀值、
面团形成时间、稳定时间和评价值显著高于山农 1391。
表 5 不同灌溉处理对面团品质的影响
Table 5 Effects of irrigation regimes on dough quality
品种
Cultivar
处理
Treatment
沉淀值
Sedimentation volume (mL)
面团形成时间
Dough development time (min)
面团稳定时间
Dough stability time (min)
评价值
Evaluation score
T1 (CK) 30.5 c 15.2 b 30.0 b 357 c
T2 35.0 a 19.5 a 33.2 a 403 a
藳城 8901
GC8901
T3 33.5 b 12.3 c 31.3 b 388 b
T1 (CK) 17.0 d 2.0 d 1.8 c 30 d
T2 17.0 d 1.9 d 1.5 c 26 e
山农 1391
SN1391
T3 17.5 d 2.0 d 1.7 c 30 d
同列标以不同字母的数值间差异达 P≤0.05显著水平。
Means within a column followed by a different letter are significantly different at P≤0.05.
2.7 拉伸仪参数
藳城 8901面团拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力均以 T3最高（表 6），表明灌溉能改善强筋品种面团拉伸特性。山
农 1391拉伸仪参数以对照较高，这与不同灌溉处理对籽粒蛋白质、谷蛋白、醇溶蛋白含量的影响是基本一致的。
表 6 不同灌溉处理对拉伸仪参数的影响
Table 6 Effects of irrigation regimes on extension parameters
品种
Cultivar
处理
Treatment
拉伸面积
Extension area(cm2)
拉伸阻力
Extension resistance(BU)
延伸性
Extensibility
(mm)
最大阻力
Maximum resistance(BU)
T1 (CK) 147 c 420 c 152 f 753 c
T2 163 b 482 b 173 c 790 b
藳城 8901
GC8901
T3 178 a 562 a 159 d 912 a
T1 (CK) 40 d 112 d 181 b 160 d
T2 31 f 94 e 190 a 111 f
山农 1391
SN1391
T3 34 e 113 d 176 c 135 e
同列标以不同字母的数值间差异达 P≤0.05显著水平。
Means within a column followed by a different letter are significantly different at P≤0.05.


5
3 讨论
灌溉影响到小麦籽粒的蛋白组分和含量。赵广才等[6]认为，减少灌溉可提高球蛋白、谷蛋白和总蛋白含量，并能延长面
团形成时间和稳定时间。许振柱等[5]认为，浇拔节水、孕穗水有利于籽粒贮藏蛋白和 GMP积累。本研究认为，适量灌溉有
利于强筋品种藁城 8901籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量的提高，但使弱筋品种山农 1391明显降低。藁城 8901籽粒谷蛋白含量
在各灌溉处理之间变化较小，而灌溉则使山农 1391籽粒谷蛋白含量显著降低。强筋与弱筋品种籽粒 GMP和 HMW-GS含量
对不同灌溉处理的反应一致。适量灌溉能提高籽粒 GMP和 HMW-GS含量。
灌溉是影响小麦加工品质的重要因素[12]，不同品种对水分的反应明显不同[13]。王晨阳等[14]认为，小麦籽粒品质随灌水
次数增多而变劣。本研究认为，灌溉能明显提高藁城 8901 面粉沉淀值、面团形成时间、稳定时间、评价值，而山农 1391
的面团流变学指标对各灌溉处理的反应较为迟钝。灌溉有利于增加藳城 8901面团拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力，而
山农 1391则不同，这与不同灌溉处理对不同品种籽粒醇溶蛋白、谷蛋白、GMP和 HMW-GS含量的影响密切相关。
References
[1] Souza E J, Martin J M, Guttieri M J, O’Brien K M, Haberaicht D K, Lanning S P, Mclean R, Carlson G R, Talbert L E. Influence of genotype, environment
and nitrogen management on spring wheat quality. Crop Sci, 2004, 44(2): 425–432
[2] Zhao G-C(赵广才), He Z-H(何中虎), Wang D-S(王德森), Zhang Y(张艳), Zhou G-Y(周桂英), Tang X-W(汤秀维), Liu H-M(刘会棉). Regulation effect of
cultivated measures on grain yield and baking quality in bread wheat. Acta Agron Sin (作物学报), 2002,28(6): 797–802 (in Chinese with English abstract)
[3] Pike P R, Macritchie F. Protein composition and quality of some new hard white winter wheats. Crop Sci, 2004, 44: 173–176
[4] Song J-M (宋建民), Liu A-F(刘爱峰), Wu X-Y(吴祥云), Liu J-J(刘建军), Zhao Z-D(赵振东), Liu G-T(刘广田). Composition and content of
high-molecular-weight gluten in subunits and their relations with wheat quality. Sci Agric Sin (中国农业科学), 2003, 36(2): 128–133 (in Chinese with
English abstract)
[5] Xu Z-Z(许振柱), Yu Z-W(于振文), Wang D(王东), Zhang Y-L(张永丽). Effects of irrigation conditions on protein composition accumulation of grain and
its quality in winter wheat. Acta Agron Sin (作物学报), 2003，29(5)：682–687(in Chinese with English abstract)
[6] Zhao G-C(赵广才), He Z-H(何中虎), Tian Q-Z(田奇卓), Liu L-H(刘利华), Li Z-H(李振华), Zhang W-B(张文彪). Zhang Q-L(张全良). Regulating effect
of the treatment of agronomic practice on protein component and bread making quality in Zhongyou 9505 wheat. Acta Agron Sin (作物学报), 2003,
29(3):408–412 (in Chinese with English abstract)
[7] Wang Z-L(王振林), He M-R(贺明荣), Cao H-M(曹鸿鸣). New Technology for Wheat Cultivation (小麦种植新技术). Beijing: Science Press, 1998.pp
100–106 (in Chinese)
[8] He Z-F(何照范). Analysis Technique for Grain Quality of Cereals Oils(粮油籽粒品质及其分析技术) . Beijing: Agriculture Press, 1985.pp 37–59 (in
Chinese)
[9] Sun H(孙辉), Yao D-N(姚大年), Li B-Y(李宝元), Liu G-T(刘广田), Zhang S-Z(张树榛). Correlation between content of glutenin macropolymer(GMP) in
wheat and baking quality . J Chin Cereals Oils Assoc(中国粮油学报), 1998, 13(6): 13–16 (in Chinese with English abstract)
[10] AACC. Approved Methods of the AACC, 10th ed. St. Paul, MN: American Association of Cereal Chemists, 2000
[11] Sun H(孙辉), Li B-Y(李保云), Zhu J-B(朱金宝), Liu G-T(刘广田), Zhang S-Z(张树榛). A simple SDS-PAGE procedure for separation of high and low
molecular weight glutenin subunits. J Chin Agric Univ (中国农业大学学报), 1998, 3 (suppl): 19–23 (in Chinese with English abstract)
[12] Xu Z-Z(许振柱), Yu Z-W(于振文), Zhang Y-L(张永丽). Irrigation scheme with high yield and quality of wheat with high-glutenin. Shandong Agric Sci
(山东农业科学), 2002,(1): 20–22 (in Chinese)
[13] Guttieri M J, Ahmad R, Stark J C, O’Brien K, Souza E. Relative sensitive of spring wheat grain yield and quality parameters to moisture deficit. Crop Sci,
2001, 41:327–335
[14] Wang C-Y(王晨阳), Guo T-C(郭天财), Peng Y(彭羽), Zhu Y-J(朱云集), Ma D-Y(马冬云), Zhang C-J(张灿军). Effects of post-anthesis irrigation grain
quality indices and yield in winter wheat. Acta Agron Sin (作物学报), 2004, 30(10): 1031–1035 (in Chinese with English abstract)