全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(5): 928933 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(31000708), 河南省国际科技合作项目(114300510013)和教育部博士学科点专项基金(20104105120003)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 崔党群, E-mail: cdq62@sohu.com, Tel: 0371-63558537
第一作者联系方式: E-mail: chf0088@sina.com.cn, Tel: 0371-63558537
Received(收稿日期): 2011-10-25; Accepted(接受日期): 2012-01-19; Published online(网络出版日期): 2012-03-05.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120305.1042.022.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00928
小麦籽粒硬度基因型鉴定及其与吹泡仪和混合仪参数
关系分析
陈 锋 李欢欢 张福彦 尚晓丽 许海霞 崔党群*
河南农业大学农学院 / 河南省粮食作物生理生态与遗传改良国家重点实验室培育基地, 河南郑州 450002
摘 要: 以我国黄淮麦区 35份小麦高代新品系为材料, 通过测定其籽粒硬度表型、puroindoline基因型及其吹泡仪和
混合仪参数, 分析了籽粒硬度表型和基因型与吹泡仪和混合仪参数间的关系。结果发现, SKCS籽粒硬度与混合仪参
数中的 C1、C2、C3、C4 值、幅度、吸水率、C3-C2 值以及吹泡仪参数的 P 值、L 值、G 值和 P/L 值之间均极显著
相关(P < 0.01)。方差分析表明, puroindoline基因对大多数吹泡仪和混合仪参数的影响极显著(P < 0.01)。其中, Pina-D1b
类型小麦品系的 P 值、W 值和 P/L 值均显著高于野生型和 Pinb-D1b 类型, 但野生型小麦品系的 L 值、G 值和 Ie 值
则均显著高于 Pinb-D1b和 Pina-D1b类型。另外, 2种硬质基因型(Pinb-D1b和 Pina-D1b)小麦品系的 C1值、C2值、
C2-C1值、幅度和吸水率均显著高于野生型, 而野生型小麦品系的 C3值、C4值和 C5值则显著高于 2种硬质基因型。
关键词: 普通小麦; 籽粒硬度; puroindoline基因; 吹泡仪参数; 混合仪参数
Association of Wheat Kernel Hardness and Puroindoline Genes with Alveograph
and Mixolab Parameters
CHEN Feng, LI Huan-Huan, ZHANG Fu-Yan, SHANG Xiao-Li, XU Hai-Xia, and CUI Dang-Qun*
Agronomy College / Key Laboratory of Physiology, Ecology and Genetic Improvement of Food Crops in Henan Province, Henan Agricultural Uni-
versity, Zhengzhou 450002, China
Abstract: A total of 35 wheat advanced lines with three replications from the Yellow and Huai Valley wheat region of China were
identified for SKCS (single kernel characterization system) hardness index and puroindoline alleles as well as parameters of Al-
veograph and Mixolab. The results indicated that SKCS hardness index possessed highly significant correlations (P < 0.01) with
Mixolab parameters of C1, C2, C3, C4, range of torque, water absorption, and C3-C2 and Alveograph parameters of P, L, G, and
P/L. Most of the Alveograph and Mixolab parameters were significantly affected (P < 0.01) by puroindoline genes. For Al-
veograph parameters, the averages of P, W, and P/L were significantly higher (P < 0.05) in the Pina-D1b lines than in the wild
type and the Pinb-D1b lines, but the averages of L, G, and Ie were significantly higher (P < 0.05) in the wild type than in both
Pina-D1b and Pinb-D1b lines. For Mixolab parameters, the averages of C1, C2, C2-C1, range of torque, and water absorption
were significantly higher (P < 0.05) in both Pinb-D1b and Pina-D1b lines than in the wild type, whereas the averages of C3, C4,
and C5 were significantly higher (P < 0.05) in the wild type than in the Pinb-D1b and Pina-D1b lines.
Keywords: Common wheat; Kernel hardness; puroindoline gene; Alveograph parameter; Mixolab parameter
籽粒硬度是最重要的小麦品质性状之一, 严重影响
小麦的磨粉和食品加工品质。按胚乳质地可将普通小麦分
为硬质麦、软质麦和混合麦 3种类型。硬质麦面粉颗粒度
大、破损淀粉含量高, 具有较强的吸水能力, 适合制作面
包和优质面条等食品; 软质麦的面粉颗粒度较小、破损淀
粉含量低, 吸水能力较弱, 适合制作饼干和糕点类食品。
籽粒硬度主要受位于 5D 染色体短臂上的主效基因
puroindoline (包括 Pina和 Pinb)来控制[1-3]。软质麦的 Pina
和 Pinb基因均为野生型, 而当 Pina基因突变或缺失以及
Pinb 基因突变时, 均会导致小麦胚乳质地变硬[3-4]。自然
界中, 普通小麦中的硬质胚乳多是由 Pinb 基因的单核苷
酸突变造成的, 但最近也发现了几种包括 Pina 基因在内
的大片段缺失造成的硬质类型[5-7]。
Puroindoline基因除对小麦胚乳籽粒硬度产生很大影
第 5期 陈 锋等: 小麦籽粒硬度基因型鉴定及其与吹泡仪和混合仪参数关系分析 929


响外, 对其他小麦品质性状也具有显著影响。Martin 等[8]
研究表明, Pinb-D1b 类型小麦品种具有比 Pina-D1b 类型
小麦品种出粉率高、磨粉评分高、面包体积大和灰分偏低
等特点。同时他还对不同类型转基因株系的面条加工品质
参数进行了分析, 发现因过量表达 puroindoline 基因而造
成的软质类型小麦品系面条的色泽亮度L*显著低于Pinb-
D1b 类型的品系。Chen 等[9]研究表明, 与 Pina-D1b 类型
和野生型相比, Pinb-D1b类型出粉率高、灰分低, 磨粉品
质较好 , 同时其馒头、面条和面包加工品质也均略优于
其他两种基因型。Ma等[10-11]研究表明, 7 种硬质类型中
(Pinb-D1a至 Pinb-D1g), Pinb-D1d类型的硬度值和破损淀
粉含量最低, 而出粉率则相对较高, Pinb-D1g和 Pinb-D1e
类型的中国鲜面条评分最高, Pinb-D1c 和 Pinb-D1d 类型
则表现出了较好的馒头制作品质, Pinb-D1f 类型的面包
总评分则略优于其他基因型。
吹泡仪和混合仪是测定小麦面团流变学特性的专用
仪器 , 能够在一定程度上反应小麦品种品质的优劣。
Bettge等[12]研究表明, 面包体积与吹泡仪参数中的L和W
值的简单相关系数分别为 0.85 和 0.51, 而饼干直径与吹
泡仪参数中 P值的多元相关系数为 0.80。Yamamoto等[13]
认为吹泡仪是评价软麦品质的有利工具 , 并发现吹泡仪
参数中的 P值与日本蛋糕体积呈极显著正相关, L值则与
日本蛋糕体积、饼干直径呈显著正相关。Indrani 等[14]研
究表明吹泡仪参数能够很好地预测薄饼加工品质的优劣,
薄饼(Parotta)制作的总评分与吹泡仪参数中的 G、W 和 L
值相关系数分别高达 0.93、0.87 和 0.73。Koksel 等[15]发
现粉质仪参数中的弱化度与混合仪参数中的稳定时间、
C2、C3、C4以及 C2-C1值之间呈极显著负相关, 同时面
包体积也与 C3、C4、C5 以及 C5-C4 值之间存在极显著
负相关, 而吹泡仪参数中的 G 值则与 C3、C4 和 C5 值之
间的极显著正相关。张艳等[16]研究表明, 混合仪的稳定时
间能够很好预测和面仪参数中的峰值曲线面积、峰值时间
和 8 min带宽, 部分 C值和吸水率能够预测淀粉的糊化特
性, 同时混合仪参数对面条的色泽也具有很好的预测性。
籽粒硬度的研究在国外已开展多年, 而我国常用角
质率代替硬度进行研究 , 这在一定程度上阻碍了我国小
麦品质改良的快速发展。目前, 我国小麦籽粒硬度与蛋白
质数量和质量并不匹配, 主要缺乏蛋白含量高、面筋强度
大、硬度值高和沉降值高的面包专用小麦以及蛋白含量
低、面筋强度弱、硬度值低和沉降值低的饼干和糕点类专
用小麦。鉴于籽粒硬度对小麦品质的重要影响以及吹泡仪
参数和混合仪参数在小麦品质评价中的重要作用 , 开展
籽粒硬度及其主效基因对吹泡仪和混合仪参数的影响研
究将为我国小麦品质改良提供有用信息。
1 材料与方法
1.1 供试材料
选用我国黄淮麦区的 35份小麦新品系, 其中 18份为
2010 年参加河南省区域比较试验的新品系, 另外 17 份为
河南农业大学采用黄淮麦区小麦主要品种为亲本培育的
小麦苗头新品系, 不同品系之间没有明显亲缘关系。2009—
2010年度, 于河南农业大学郑州科教示范园区种植所有材
料, 随机区组试验设计, 3次重复, 四周设置保护行。每份
材料 12行(1个小区), 行长 10 m, 行间距 20 cm。常规田
间管理, 所有品种(系)均未发生倒伏。
1.2 小麦籽粒蛋白和硬度测试
采用 Perten DA7200型近红外光谱测试仪(瑞典)测定
各参试品系的籽粒蛋白质含量。选取 150粒有代表性的种
子采用单籽粒谷物特性测定仪(Perten 4100)测定每个品系
的硬度指数, 并依据平均数、标准差以及 SKCS硬度分布
频率, 自动将其划分为软质、混合型和硬质 3种类型。
1.3 磨粉
依据硬度值和水分含量进行润麦, 加水量=[(100小
麦实际水分含量)/(100最终水分含量)1]小麦重量。然
后将样品于一密闭容器中充分混匀, 放置 18~24 h。最终
水分含量调试值, 硬质麦为 16.5%, 混合麦为 15.5%, 软
质麦为 14.5%。润麦后, 用 Chopin CD1型实验磨粉机(法
国)磨制面粉, 其中对获得 48%以下麦渣(麦渣/种子重)的
材料进行一次心磨, 对获得 48%以上麦渣的材料进行 2次
心磨, 按说明书操作。
1.4 吹泡仪和混合仪参数测试
每个样品称取 250 g面粉, 用 Alveograph NG型吹泡
仪按 AACC 54-30 方法[17]测定各参数, 包括 P 值(面泡破
裂时的最大压力)、L 值(曲线长度)、G 值(面泡破裂时的
充气指数)、W 值(曲线面积)、P/L (曲线的形状或称为曲
线构形比率)和 Ie 值(弹性指数 P200/P, 即面泡中吹入 200
cm3的空气时的压力 P200与最大压力 P之比)。其中, P值、
G值和 W值分别反映测试面团的韧性、延伸性和烘焙力。
每个样品称取约 50 g 面粉用于混合仪参数测定, 具
体面粉质量依据其吸水率由混合仪自动算出。采用
Mixolab混合实验仪(法国肖邦公司)按 AACC 54-60.01方
法[17] 测试相应参数, 包括 C1 值(到达混合仪形成时间的
扭矩值)、C2 值(面团加热后蛋白质弱化值)、C3 值(面团
加热过程中淀粉糊化的峰值)、C4值(面团加热过程中淀粉
糊化的低谷值)、C5 值(面团冷却过程中糊化淀粉的回生
值)、幅度(C1 处的曲线最高点和最低点扭矩之差)、吸水
率(面粉吸水后达到目标稠度所需加水量)和稳定时间。
1.5 Puroindoline基因鉴定
对于 SKCS 测试结果为硬质类型的品系, 采用双引
物进行 Pinb-D1b 类型的基因型鉴定[4], 并利用新开发的
Pina-N标记进行 Pina-D1b类型的基因型鉴定[6]。
PCR 反应体积为 25 µL, 包括 1PCR 缓冲液 (10
mmol L1 Tris-HCl, pH 9.0, 50 mmol L1 KCl, 1.0% Triton
X-100), 1.5 mmol L1 MgCl2, 0.3 mmol L1 dNTP, 上、下游
引物各 10 pmol, 模板 DNA 200 ng, 0.5 U Taq酶。反应条
件为 94℃预变性 5 min; 94℃变性 1 min, 58℃退火 50 s, 72℃
930 作 物 学 报 第 38卷

延伸 1 min, 循环 35次; 最后 72℃延伸 5 min。PCR扩增
产物经 1.5%琼脂糖凝胶电泳分离, 溴化乙锭染色后读取
结果。
1.6 统计分析
用 SPSS 19.0和 Microsoft Excel 2003系统软件进行
不同基因型间籽粒硬度、籽粒蛋白质含量、吹泡仪参数和
混合仪参数间的方差分析以及平均数、标准差、变幅和简
单相关系数的计算, 并采用 Duncan 氏最小显著极差 LSR
法比较差异显著性。
2 结果与分析
2.1 供试品种品质性状分析
35个小麦品系的 SKCS硬度指数变幅为 13~69, 其中
23个为硬质麦, 8个为软质麦, 4个为混合麦, 表明参试材
料以硬质类型为主。参试品系蛋白质含量为 13.7%~16.4%,
平均 15.2%。吹泡仪参数中, P、L、G、W和 P/L的变异
范围分别为 42.7~146.0 mm H2O、 30.0~118.3 mm、
10.5~24.2 mL、55.6104 ~326.0×104 J和 0.49~4.93。混合
仪参数中, C1、C2、C3、C4、C5、幅度、吸水率和稳定
时间的变异范围分别为 0.76~1.21、0.24~0.62、1.41~2.50、
1.25~2.55、1.69~6.59、0.047~0.103 Nm、56.6%~65.4%和
1.27~10.89 min。表明供试材料的吹泡仪和混合仪参数均
具有较大变异(表 1), 其中, 中新 78 (Pinb-D1b)、粮丰 998
(Pinb-D1b)、锦麦 8 号(Pina-D1b)和天禾 3 号(Pinb-D1b)
表现较好, 其吹泡仪参数的 P 值分别为 131、90.3、146
和 137 mm H2O, 混合仪参数中稳定时间分别为 10.89、
10.87、8.80和 4.80 min。
2.2 籽粒硬度与混合仪和吹泡仪参数的关系
参试品系的 SKCS硬度值与混合仪参数中的 C1值、
C2值、C3值、C4、幅度、吸水率、C3-C2值以及吹泡仪
参数的 P 值、L 值、G 值和 P/L 值之间均极显著相关(表
2)。其中, SKCS 硬度与混合仪参数中的吸水率和 C3-C2
值相关系数分别为 0.63 和0.69, 而与吹泡仪参数中 P 值
和 P/L 值之间相关系数为 0.56 和 0.55。小麦籽粒蛋白质
含量与籽粒硬度没有显著相关关系 , 但与混合仪参数中
的幅度以及吹泡仪参数中 L 值、G 值和 Ie 值之间均极显
著相关。
进一步分析发现, 混合仪参数中的 5个 C值(C1~C5)
中, C2值与吹泡仪参数关系最密切, 其中与吹泡仪参数中
P值、W值和 P/L值相关系数分别为 0.75、0.69和 0.59。
而混合仪参数中的幅度值与吹泡仪参数中的 P、L、G 和
P/L 值均极显著相关。另外, 值得一提的是混合仪参数中
的吸水率与吹泡仪参数中的W值之间相关系数高达 0.90。
2.3 Puroindoline 位点变异对小麦籽粒硬度和吹泡仪参
数的影响
依据籽粒硬度分子理论模型, 9 个软质麦均为 Pina-
D1a/Pinb-D1a类型。对 24份硬质麦的基因型鉴定结果表
明, 21份为 Pinb-D1b类型, 3份为 Pina-D1b类型(图 1)。
方差分析和多重比较结果表明, puroindoline 基因型对小
麦籽粒硬度、蛋白质含量以及吹泡仪参数中的 P值、L值、
G 值、W 值、P/L 值和 Ie 值均有显著影响(结果未列出),
3种基因型间的硬度也有显著差异(表 3)。另外, Pina-D1a/

表 1 供试品系品质参数的平均值、变异系数和变幅
Table 1 Mean, variation coefficient, and range value of quality parameters in wheat lines surveyed
品质参数 Quality parameter 平均数Mean 变幅 Range 变异系数 CV (%)
籽粒品质 Grain quality
SKCS硬度 Kernel hardness 45.4 13.2–69.4 28.6
蛋白质含量 Protein content (14%MB, %) 15.2 13.7–16.4 4.7
吹泡仪参数 Alveograph parameters
P (mm H2O) 78.1 42.7–146.0 31.4
L (mm) 60.8 30.0–118.3 35.4
G (mL) 17.3 10.5–24.2 18.4
W (×104 J) 136.2 55.6–326.0 40.3
P/L 1.55 0.49–4.93 62.7
Ie (%) 28.3 0–58.9 50.8
混合仪参数 Mixolab parameters
C1 1.12 0.76–1.21 6.6
C2 0.42 0.24–0.62 21.7
C3 1.82 1.41–2.50 15.0
C4 2.03 1.25–2.55 12.0
C5 3.61 1.69–6.59 31.8
幅度 Range of torque (Nm) 0.072 0.047–0.103 22.1
吸水率 Water absorption (%) 61.7 56.6–65.4 3.8
稳定时间 Stability time (min) 4.13 1.27–10.89 61.5
第 5期 陈 锋等: 小麦籽粒硬度基因型鉴定及其与吹泡仪和混合仪参数关系分析 931


表 2 参试小麦新品系籽粒硬度、蛋白质含量、混合仪参数和吹泡仪参数相关系数表
Table 2 Correlation coefficients of kernel hardness, protein content, Mixolab parameters with Alveograph parameters in advanced
wheat lines surveyed
吹泡仪参数 Alveograph parameter 品质参数
Quality parameter
SKCS硬度
Hardness
蛋白质含量
Protein content
(%) P (mm H2O) L (mm) G (mL) W (×10
-4 J) P/L Ie (%)
SKCS硬度 Hardness — NS 0.56** 0.50** 0.48** NS 0.55** NS
蛋白含量 Protein content (%) NS — NS 0.61** 0.59** NS 0.42* 0.47**
混合仪参数 Mixolab parameter
C1 0.38* NS NS NS NS NS NS NS
C2 0.55** NS 0.75** NS NS 0.69** 0.59** NS
C3 0.52** NS NS 0.37* 0.34* NS NS 0.47**
C4 0.57** NS NS 0.41* 0.42* NS NS 0.47**
C5 0.38* NS NS NS NS 0.40* NS NS
幅度 Range of torque (Nm) 0.58** 0.57** 0.57** 0.61** 0.56** NS 0.62** 0.41*
吸水率 Water absorption (%) 0.63** NS NS 0.39* 0.42* NS 0.39* 0.47**
稳定时间 Stability (min) NS NS 0.62** NS NS 0.90** NS 0.36*
C2-C1 NS NS 0.51** NS NS 0.53** 0.40* NS
C3-C2 0.69** NS 0.37* 0.45* 0.41* NS 0.50** 0.47**
* P < 0.05; ** P < 0.01; NS: not significant.

表 3 不同 puroindoline基因型间的籽粒硬度、蛋白质含量和吹泡仪参数比较
Table 3 Comparison of kernel hardness, protein content, alveograph parameters and Mixolab parameters among wheat cultivars or
lines with three puroindoline alleles
品质参数
Quality parameter
Pina-D1a/Pinb-D1a (n = 8) Pina-D1a/Pinb-D1b (n = 20) Pina-D1b/Pinb-D1a (n = 3)
SKCS硬度 Hardness 28 c 53 b 64 a
蛋白含量 Protein content (%) 15.46 a 15.17 a 14.46 b
吹泡仪参数 Alveograph parameter
P (mm H2O) 59.04 c 80.91 b 116.13 a
L (mm) 78.85 a 57.04 b 37.36 c
G (mm) 19.53 a 16.52 b 13.56 c
W (104 J) 122.8 b 138.7 ab 156.9 a
P/L 0.84 c 1.61 b 3.34 a
Ie (%) 35.34 a 32.48 ab 23.27 b
同一行中, 不同字母表示 puroindoline基因型间差异显著(P<0.05)。
In each row, values followed by different letters are significantly different among puroindoline genotypes at P < 0.05.

Pinb-D1a和 Pinb-D1b类型的小麦籽粒蛋白质含量显著高
于 Pina-D1b 类型。吹泡仪参数比较结果表明, Pina-D1b
类型的 P值、W值和 P/L值均显著高于 Pina-D1a/Pinb-D1a
和 Pinb-D1b 类型(除 Pina-D1b 类型的 W 值与 Pinb-D1b
类型间差异未达显著水平), 但 Pina-D1a/Pinb-D1a类型的
L值、G值和 Ie值均显著高于 Pinb-D1b和 Pina-D1b类型
(除 Pina-D1a/Pinb-D1a类型品种的 Ie值与 Pinb-D1b类型
间差异未达显著水平)。由于高 G值和高 W值的小麦品种
可制作综合品质较好的印度薄饼[14], 而 Pina-D1b 类型的
小麦品系 G 值和 W 值显著高于其他 2 种类型, 因此该类
型可能适合于制作印度薄饼。
2.4 puroindoline位点变异对小麦混合仪参数的影响
按 puroindoline 基因型对其混合仪参数进行方差分
析(有一样品因种子量较少未作混合仪参数测试), 结果表
明, puroindoline基因型对小麦混合仪参数中的 C1值、C2
值、C3 值、C4 值、C5 值、幅度、吸水率、稳定时间、
C3-C2值和 C5-C4值均有显著影响(结果未列出)。多重比
较结果显示, 2种硬质基因型(Pinb-D1b和 Pina-D1b)的 C1
值、C2 值、C2-C1 绝对值、幅度和吸水率显著高于
Pina-D1a/Pinb-D1a 类型, 而 Pina-D1a/Pinb-D1a 类型的
C3值、C4值和 C5值则显著高于 2种硬质基因型(表 4)。
由于面包加工体积与 C3、C4、C5 以及 C5-C4 值之间均
呈极显著负相关[15], 而 Pinb-D1b类型的 C3和 C4值显著
低于 Pina-D1a/Pinb-D1a 类型, 其 C5 和 C5-C4 值则显著
低于 Pina-D1b 和 Pina-D1a/Pinb-D1a 类型 , 因此推断
Pinb-D1b类型可能拥有较好的面包加工品质。
932 作 物 学 报 第 38卷



图 1 以特异引物鉴定 Pinb-D1b和 Pina-D1b类型的 PCR扩增图
Fig. 1 Identification of Pinb-D1b and Pina-D1b alleles with specific primers
A: Pinb-D1b类型。上半部分为用 Pinb-D1b的互补引物扩增结果, 250 bp产物表明不属于 Pinb-D1b类型; 下半部分为 Pinb-D1b引物
扩增结果, 250 bp产物表明属于 Pinb-D1b类型。从右向左各泳道依次为 DL2000、豫农 310、天禾 3号、中新 78、囤麦 3698、濮育 1
号、粮丰 998、08漯 33、郑麦 0856和豫农 211。B: Pina-D1b类型, 776 bp产物表示属于 Pina-D1b类型。从右向左各泳道依次为 DL2000、
豫农 316、锦麦 8号、濮育 1号、粮丰 998、08漯 33、郑麦 0856。
A: Pinb-D1b allele. Bands in upper panel were amplified with non-Pinb-D1b specific primers and bands in lower panel with Pinb-D1b spe-
cific primers. From right to left: DL2000, Yunong 310, Tianhe 3, Zhongxin 78, Tunmai 3698, Puyu 1, Liangfeng 998, 08-luo 33, Zhengmai
0856, and Yunong 211. B: Pina-D1b allele. Samples with a 776-bp fragment possessed Pina-D1b allele. From right to left: DL2000, Yunong
316, Jinmai 8, Puyu 1, Liangfeng 998, 08-luo 33, Zhengmai 0856.

表 4 不同 puroindoline基因型的混合仪参数比较
Table 4 Comparison of Mixolab parameter of wheat lines with three puroindoline alleles
混合仪参数
Mixolab parameter
Pina-D1a/Pinb-D1a (n = 8) Pina-D1a/Pinb-D1b (n = 19) Pina-D1b/Pinb-D1a (n = 3)
C1 1.05 b 1.15 a 1.13 ab
C2 0.34 b 0.44 a 0.49 a
C3 2.01 a 1.76 b 1.55 c
C4 2.18 a 1.93 b 1.90 b
C5 4.17 a 3.06 b 3.99 a
幅度 Range of torque (Nm) 0.059 c 0.079 b 0.094 a
吸水率 Water absorption (%) 59.6 b 62.7 a 63.7 a
稳定时间 Stability (min) 3.57 b 3.81 b 5.23 a
C2-C1 0.66 b 0.71 a 0.71 a
C3-C2 1.67 a 1.32 b 1.06 c
C4-C3 0.17 b 0.14 b 0.38 a
C5-C4 1.99 a 1.16 b 2.05 a
同一行中, 不同字母表示 puroindoline基因型间差异显著(P<0.05)。
In each row, values followed by different letters are significantly different among puroindoline genotypes at P < 0.05.

3 讨论
Pinb-D1b、Pina-D1b 类型以及野生型是我国当前小
麦品种中最常见的 3种 puroindoline基因型[6,18], 该位点等
位变异对小麦加工品质有重要影响。我们利用这 3种基因
型, 测定其吹泡仪和混合仪参数, 发现不同基因型的大多
数吹泡仪和混合仪参数之间有极显著差异 , 其中 Pina-
D1b 类型的吹泡仪参数相对较好, 而 Pinb-D1b 和 Pina-
D1b 类型的小麦品系混合仪参数相对较好, 这为利用吹
泡仪和混合仪参数进行小麦品质改良育种提供了借鉴。
Indrani等[14]研究表明, 印度薄饼制作品质的好坏与
吹泡仪参数呈显著正相关, 高 G 值和高 W 值与印度薄饼
的综合品质明显正相关。本研究中, 发现 Pina-D1b 类型
的 G 值和 W 值显著高于其他 2 种类型, 推测该类型品种
可能适合于制作印度薄饼。张岐军等[20]提出, 饼干直径与
吹泡仪参数中的 P 值和 W 值呈极显著负相关, 本研究中
的 Pina-D1a/Pinb-D1a类型的 P值和W值显著低于其他 2
种类型, 可能较为适合于制作饼干。Koksel等[15]发现, 面
包加工体积与混合仪参数中 C3、C4、C5 以及 C5-C4 值
之间均呈极显著负相关, 本研究中 Pinb-D1b类型的 C3和
C4值均显著低于Pina-D1a/Pinb-D1a类型, 其C5和C5-C4
值则显著低于 Pina-D1b 和 Pina-D1a/Pinb-D1a 类型, 因而
Pinb-D1b 类型可能具有较好的面包加工品质。这一结果
与 Chen等[9]和Martin等[8]认为 Pinb-D1b类型拥有较好的
第 5期 陈 锋等: 小麦籽粒硬度基因型鉴定及其与吹泡仪和混合仪参数关系分析 933


面包加工品质结果一致。
随着小麦品种品质评价技术的快速发展, 一些标准
化的仪器不断涌现 , 在某些指标的评价上正逐步取代误
差相对较大的感官评价标准。吹泡仪是目前应用较为广泛
的测定小麦粉面团流变学特性的一种仪器 , 吹泡仪参数
能够反应面粉的韧性、延展性、弹性和烘焙能力, 在面包
和面条尤其是糕点类食品的制作评价过程中能够发挥重
要作用[15,19]。混合仪则是一种相对较新的仪器, 由于其测
试数据的准确性和重复性较高 , 也已经被列入国际谷物
化学协会和美国谷物化学协会的标准。张艳等[16]发现, 混
合仪参数中的稳定时间与和面仪参数中的多个指标之间
均呈极显著正相关 , 并认为混合仪中的不同参数分别能
够作为预测淀粉糊化特性以及面条色泽的有力工具。而
Koksel 等[15]研究表明, 混合仪参数中的稳定时间与粉质仪
参数中的稳定时间相关系数高达 0.92 以上, 且前者数据
具有更高的稳定性, 操作也更为简单, 因此认为混合仪参
数将在未来小麦品种品质评价过程中发挥越来越重要的
作用。本研究首次发现 puroindoline基因对混合仪和吹泡
仪参数均具有显著影响, 同时发现 Pina-D1b 类型小麦品
系的多个吹泡仪参数均显著高于其他 2种基因型, 而拥有
Pinb-D1b和 Pina-D1b类型小麦品系的多个混合仪参数均
显著高于 Pina-D1a/Pinb-D1a 类型, 从而为吹泡仪和混合
仪参数的分子基础研究也提供了一定信息。
尽管 puroindoline 基因对包括混合仪和吹泡仪参数
在内的多个品质性状有显著影响 , 但这种影响有可能是
该基因影响小麦胚乳质地而间接造成相关品质性状的变
化 , 这种变化可以通过籽粒硬度表型与有关品质性状较
高的相关系数反应出来。由于不同的小麦品质测试仪器之
间有可能存在着共性和互补性, 因此, 在确定某一小麦品
种品质时应采用多种仪器综合评价 , 同时还要兼顾其基
因型的选择。
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