全 文 ：Vol. 30 , No. 9
pp. 861 - 865 　Sept. , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 9 期
2004 年 9 月 　861～865 页
面条小麦品种辅助选择指标的研究
阚世红　王宪泽 3 　孙百晔　绍春水　于振文
(山东农业大学 , 山东泰安 271018)
摘 　要 　以山东推广种植的 20 个小麦品种为材料 ,采用两种蛋白质分离方法 ,研究了不同分离方法所得蛋白组分及 Wx
蛋白与面条品质的关系。结果表明 ,正丙醇分离所得蛋白组分的 5 个指标及 SDS分离所得蛋白组分 SDS2GMP(SDS不溶
性谷蛋白大聚合体)与面条评分显著或极显著正相关。Wx 蛋白亚基的含量与面条评分呈极显著负相关。建立了面条评
分依照 SDS2GMP和 WxA1 + WxB1 + WxD1 含量的多元逐步回归方程 ( r = 0184) ,提出 SDS2GMP 和 WxA1 + WxB1 + WxD1 含
量可以作为面条小麦的选种指标。
关键词 　面条品质 ;SDS2GMP ;Wx蛋白 ;辅助选择指标
中图分类号 : S512
Studies on Assisted Selection Indexes of Noodle Wheat
KAN Shi2Hong ,WANG Xian2Ze 3 ,SUN Bai2Ye ,SHAO Chun2Shui ,YU Zhen2Wen
( Shandong Agricultural University , Tai’an 271018 , Shandong , China)
Abstract 　Using 20 wheat cultivars from Shandong Province , the relationships between protein fractions , the Wx protein
and noodle quality were studied respectively1 The results showed that the correlation between the protein fractions by 12
propanol isolation method noodle scores was significant ; the correlation between SDS2GMP and noodle quality was highly
significant ; the noodle quality was highly significantly negatively correlated with the absolute content of Wx protein1 Further
the multiple reduced regression equation for noodle quality according to SDS2GMP and WxA1 + WxB1 + WxD1 was estab2
lished( r = 0184) 1 SDS2GMP and WxA1 + WxB1 + WxD1 content can be used as the indexes in the selection of noodle
wheat cultivars1
Key words 　Noodle quality ; SDS2GMP ; Wx protein ; Assisted selection indexes
　　蛋白质是影响面粉加工的重要性状因素 ,有效
的分离方法是研究蛋白质组分与面粉加工品质关系
的重要条件。多年来 ,研究者多采用 Osborne 1907
年创立的方法分离蛋白组分 ,虽然该方法曾经起了
很大作用 ,但由于其对醇溶蛋白和麦谷蛋白相似的
溶解性 ,使之分离不彻底。当用该方法研究蛋白组
分与面粉加工品质关系时 ,很难得出有益的结论。
正丙醇分离法 ,可以比较彻底地将醇溶蛋白和
麦谷蛋白分开。Fu 等[1 ,2 ]利用正丙醇分离不溶性麦
谷蛋白和可溶性麦谷蛋白。结果表明 , 对于面团强
度不同的小麦 ,两种蛋白的亚基组成并没有明显差
异 , 而 50 %正丙醇不溶性麦谷蛋白的含量却差异显
著 ,说明 50 %正丙醇不溶性麦谷蛋白的含量与面团
强度有关。但目前将这一方法应用于蛋白组分与面
条煮面品质关系的研究尚未见报道。
一些研究表明 ,面团的强度与弹性主要取决于
大粒度谷蛋白聚合体的含量 ( Glutenin Macropolymer ,
GMP) [3 ,4 ] ,GMP 含量与面筋强度极显著相关[5 ] ,但
关于麦谷蛋白大聚合体与面条煮面品质关系的研究
亦未见报道。
Wx蛋白 (淀粉粒结合淀粉合成酶) 是近年来面
条品质研究的另一热点。它包括 A、B、D 三个亚基 ,
研究发现亚基缺失与低直链淀粉含量密切相关[6 ] ,
如澳大利亚面条专用小麦中即多数缺失 B 亚基。
虽然 Wx 蛋白可能通过对直链淀粉含量等性状的影
响而作用于面条品质 ,但也有研究者发现 ,许多缺失
繱基金项目 :山东省科委三○工程项目。
作者简介 :阚世红 (1975 - ) ,女 ,山东泰安人 ,讲师 ,硕士 ,2002 年毕业于山东农业大学生化专业 ,现在潍坊学院工作。3通讯作者 :王宪泽。E2mail :xzwang @sdau1edu1cn
Received(收稿日期) :2003205228 , Accepted (接受日期) : 20032122221

亚基的小麦品种并不适宜制作面条。Yamamori 通过
光密度扫描测定 Wx 蛋白含量 ,表明虽然 Wx 蛋白缺
失单个亚基的类型其直链淀粉含量的均值稍低于不
缺失的类型 ,但缺失单个亚基品种的直链淀粉含量
有可能比某些不缺失亚基的品种还要高[7 ,8 ] 。因
此 ,关于 Wx 蛋白与面条煮面品质关系的研究尚需
继续深入。
本研究采用两种蛋白组分分离体系 ,研究不同
分离方法所得蛋白组分及 Wx 蛋白含量与面条煮面
品质的关系 ,综合考虑蛋白质和淀粉两类影响面条
品质的因素 ,旨在确定面条小麦品种辅助选择的有
效指标 ,为优质面条小麦品种的筛选提供理论依据
和技术手段。
1 　材料与方法
111 　材料
　　选用山东省推广种植的 20 个小麦品种 (见图
2) ,于 2000 年秋季统一种植于山东农业大学教学实
习农场 ,2001 年 6 月收割晒干后贮藏 3 个月 ,用德国
Brabender 公司生产的 Junior23100 型实验磨粉机磨
面 ,出粉率 60 %左右 ,含水量 14 %左右 ,小麦制粉后
存放两周进行各种指标的测定。
112 　方法
11211 　面条制作与评价
组织培训 5 人小组按 SB/ T10137293 方法进行
标准制作及感官鉴定。
11212 　蛋白组分正丙醇分离法
1121211 　蛋白组分的分离 　　参照文献[1 ,2 ]的方
法稍作改进 (图 1) 。每个样品分别称取 011 g 置两
个 115 mL 离心管中 ,加入 018 mL 50 %正丙醇 ,于室
温提取 30 min 并间断振荡 ,然后 5 000 r/ min 离心 3
min ,再用 50 %正丙醇 014 mL 重复提取 2 次 ,合并上
清液为 50 PS (50 %正丙醇可溶性蛋白) , 沉淀记为
50 PI(50 %正丙醇不溶性蛋白) 。取其中一管的 50
PS上清液约 1153 mL ,加入 1105 mL 正丙醇使溶液
浓度达到 70 % ,于室温震荡提取 1 h ,16 000 r/ min 离
心 15 min ,011 mL 70 %正丙醇洗涤沉淀 ,合并上清液
为 70 PS (70 %正丙醇可溶性蛋白) , 沉淀为 70 PI
(70 %正丙醇不溶性蛋白) 。将 50 PI 沉淀用含 1 %
DTT的 50 %正丙醇 018 mL 于 60 ℃水浴震荡提取 1
h ,于 16 000 r/ min 离心 10 min ,再用上述溶液 014 mL
重复 2 次 ,合并上清液为 50PDS (50 %正丙醇 - 1 %
DTT可溶性蛋白) ,沉淀为 50PDI (50 %正丙醇 - 1 %
DTT不溶性蛋白) 。
图 1 正丙醇分离体系分离面粉蛋白的程序图
Fig11 Protein fractionation scheme by 12propanol
1121212 　蛋白组分含量测定 　　每个样品用微量
凯氏定氮法测定 50PS、70PS、50PDS、50PDI 及粗蛋白
含量 ( TP) ,并计算得出以下数据 : 70PI = 50PS -
70PS ;50PI = 50PDS + 50PDI ; TG (总麦谷蛋白 ) =
70PI + 50PDS ; 50PDS/ TP 为 50 PDS 与 TP 的比值 ;
50PI/ TP、50PI/ TP、50PDS/ TG类推。
11213 　蛋白组分 SDS分离法
称取面粉样品 011 g 置 715 mL 离心管中 ,用 019
mL 115 % SDS室温震荡提取 1 h ,于 16 000 r/ min 离
心 15 min ,012 mL 115 % SDS 洗涤沉淀 ,于 16 000 r/
min 离心 15 min ,沉淀真空干燥后 ,用微量凯氏定氮
法测定其蛋白质含量 ,此为 SDS2GMP 粗测值 (包括
GMP 和淀粉层) 。
11214 　Wx 蛋白分离及含量测定
Wx 蛋白提取及电泳参照王子宁[9 ]的方法进行。
定量称取风干后的淀粉 20 mg ,加入 600μL 加样缓
冲液后电泳。银染参照姚大年[10 ]的方法。
Wx 蛋白 :用岛津 Dual2wave length TLC Scanner
CS2930 于 560 nm 定量扫描。以 PH822222 为参照标
准 ,其 Wx 蛋白的 A1 亚基、B1 + D1 亚基、A1 + B1 +
D1 亚基总量的扫描量均各记为 1 ,其余品种的扫描
量用其原始值除以 PH822222 的扫描值表示。
113 　数据分析方法
统计和其他相关分析用 Microsoft Excel 处理 ,多
变量的多元逐步回归用山东农业大学统计教研室编
制的统计软件处理。
2 　结果与分析
211 　蛋白质组分与面条煮面品质的关系
21111 　正丙醇分离法所得蛋白组分与面条煮面品
质的关系
用正丙醇分离方法将面粉蛋白分离为 70PS、
70PI、50PDS 和 50PDI。其中 70PS ( 70 % 12propanol
soluble protein)包括醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白 ;70PI
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(70 % 12propanol insoluble protein) 是一些参与形成聚
合度较低的聚合体蛋白的麦谷蛋白 ,还包括少量的
ω2醇溶蛋白 ;50PDS是在还原剂 DTT作用下 ,打断聚
合体分子间二硫键后溶解的麦谷蛋白 ,代表聚合度
较高的聚合体蛋白 ,即 GMP ;50PDI 为剩余蛋白 ,包
括 Glu21D 高分子量麦谷蛋白亚基和非谷蛋白多聚
体[1 ,2 ] 。
2111111 　蛋白组分指标在品种间的变异及指标间
的相关性 　　蛋白组分指标在品种间存在广泛变
异 ,变异最小的是 TP 及 50PS的含量 ,变异系数分别
为 9136 %和 8186 %。变异最大的是 50PDS 和 70PI ,
变异系数分别为 17144 %和 15126 %。
各组分间及各组分与粗蛋白间的相关性大多极
显著 (表 1) 。其中 50PDS含量与 TP(粗蛋白含量)极
显著相关 ,说明小麦品种的 TP 越高所形成的谷蛋白
聚合体越大 ,因此 50PDS 含量的多少反映了麦谷蛋
白分子间形成二硫键的能力。70PI除与 TG、50PDS/
TP极显著相关外与其他蛋白组分指标间相关性均
不显著。
2111112 　蛋白组分指标与面条评分的相关性 　　
有 5 个蛋白组分指标与面条评分显著正相关 ,相关
系数由大到小为 50PDS/ TP、50PI/ TP 、50PDS、50PI、
50PDS/ TG(表 1) 。50PDS 与面条品质的相关系数高
于 50PI(50 %正丙醇不溶性麦谷蛋白) ,50PDS/ TP 高
于 50PI/ TP。这是因为 50PI包括 50PDS和 50PDI ,而
50PDI本身与面条品质无明显相关性 ,因此降低了
50PI 与面条品质的相关性 ,也相应地降低了 50PI/
TP 与面条品质的相关性。说明在 50PI 中主要是
50PDS反映面条品质的变化。
综上所述 ,50PDS 和 50PDS/ TP 对面条品质的作
用最大 ,尤其 50PDS/ TP 与煮面品质的相关系数
最高。
表 1 正丙醇分离的蛋白组分与面条评分的简单相关分析
Table 1 The simple coefficients among protein fractions from 12propanol and noodle quality
TP( %) 50PS( %) 70PS( %) 50PDS( %)　 50PDI( %) 70PI( %) 50PI( %) TG( %) 50PDS/ TP 50PDS/ TG 50PI/ TP Noodle
scores
TP( %) 11000
50PS( %) 01886 3 3 11000
70PS( %) 01823 3 3 01845 3 3 11000
50PDS( %) 01736 3 3 01381 01451 3 11000
50PDI( %) 01866 3 3 01711 3 3 01704 3 3 01712 3 3 11000
70PI( %) 01078 3 3 01239 - 01318 - 01143 - 01019 11000
50PI( %) 01834 3 3 01525 3 01572 3 3 01969 3 3 01864 3 3 - 01109 11000
TG( %) 01657 3 3 01480 3 01145 01716 3 3 01568 3 3 01588 3 3 01715 3 3 11000
50PDS/ TP 01252 - 01163 01004 01839 3 3 01324 - 01296 01716 3 3 01477 3 11000
50PDS/ TG 01438 01099 01516 3 01749 3 3 01486 3 - 01761 3 3 01709 3 3 01076 01741 3 3 11000
50PI/ TP 01280 - 01123 01054 01820 3 3 01491 3 - 01316 01762 3 3 01447 3 01951 3 3 01744 3 3 11000
Noodle scores 01236 01014 01118 01514 3 01259 - 01189 01460 3 01287 01551 3 01453 3 01528 3 　11000
　　Notes : 3 and 3 3 indicate significance at 5 % and 1 % level ,respectively1
TP = total protein of flour , 50PS = 50 % 12propanol soluble protein , 70PS = 70 % 12propanol soluble protein , 70PI = 70 % 12propanol insoluble protein ,
50PDS = 50 % 12propanol and 1 %DTT soluble protein , 50PDI = 50 % 12propanol and 1 %DTT insoluble protein , 50PI = 50 % 12propanol insoluble protein , TG
= total glutenin1
图 2 参试小麦品种 Wx2蛋白电泳图
Fig12 SDS2PAGE patterns of Wx protein
1 :鉴 146 ;2 :D9401 ;3 :烟 97L181 ;4 :泰山 201 ;5 :L22 ;6 :山农 27 ;7 :菏泽 215 ;8 :济宁 13 ;9 :935031 ;
10 :93252 ;11 :泰山 1 号 ;12 : YN15 ;13 :济南 16 ;14 :济宁鉴 60 ;15 :L18 ;16 :济宁 9608 ;
17 :PH85216 ;18 :PH822222 ;19 :9821 ;20 :95251
368　9 期 阚世红等 :面条小麦品种辅助选择指标的研究 　　　

21112 　SDS 分离方法所得蛋白组分与面条品质的
关系
SDS2GMP 是 SDS不溶性麦谷蛋白大聚合体 ,其
含量在品种间变异非常大 ,变异系数达 28132 %。
SDS2GMP 含量与面条评分极显著相关 ( r = 01605 ,
r0101 = 01561) ,说明 SDS2GMP 含量可以较好地反映
面条煮面品质。
SDS2GMP 含量与 50PDS、50PDS/ TP、50PDS/ TG、
50PI/ TP、50PI均呈极显著相关 (表略) ,说明两个蛋
白分离体系之间有一定联系 ,所代表的麦谷蛋白聚
合体有一定的相似性 ,这与 Bean 的研究相符。Bean
研究发现 ,SDS2GMP 和 50PDS 都是麦谷蛋白大聚合
体 ,但 SDS2GMP 比 50PDS 代表的聚合体的聚合度
大[11 ] 。
SDS2GMP 与面条煮面品质的简单相关系数比
50PDS或 50PI的都高 ,而 SDS2GMP 比后两者代表的
麦谷蛋白聚合体的聚合度大 ,说明麦谷蛋白聚合体
的聚合度越大 ,对面条品质的作用越大。
212 　Wx 蛋白与面条品质的关系
参试小麦品种 Wx 蛋白均不缺失亚基 (图 2) ,但
Wx 蛋白定量扫描结果显示 ,品种间 Wx 蛋白含量存
在差异 , WxA1、WxB1 + WxD1 及 WxA1 + WxB1 +
WxD1的变异系数达 21 %～37 %。因此在不缺失
Wx 蛋白亚基的小麦品种中 ,研究 Wx 蛋白含量与面
条品质的关系是必要的。
WxA1、WxB1 + WxD1、WxA1 + WxB1 + WxD1 含
量两两之间的相关性均达显著或极显著水平 (表
略) 。WxA1、WxB1 + WxD1、WxA1 + WxB1 + WxD1 含
量均与面条煮面品质呈极显著负相关 ,相关系数以
WxA1 + WxB1 + WxD1 含量的为最高 ( r = - 01614 ,
r0101 = - 01561) ,即 Wx 蛋白总量更能反映面条评分
的高低。
213 　面条评分的回归模型及面条小麦筛选的辅助
选择指标
　　以测定的全部指标为自变量 ,面条评分为因变
量 ,建立多元逐步回归方程。与面条评分呈显著或
极显著相关的蛋白质组分指标有 6 个 ,Wx 蛋白指标
有 3 个。我们用逐步回归法筛选自变量 ,逐步剔除
对 Y 值影响小的自变量 ,建立了多元逐步回归模
型 :
Y = 84103 + 3141 × ( SDS2GMP) - 14104 ×
(WxA1 + WxB1 + WxD1)
经方差分析 ,方程的显著性达极显著水平 ( F =
20181 , F0101 = 6111) ,表明该方程能很好地反映与面
条品尝鉴定评分有关的因素。
该多元逐步回归方程涉及的指标少 ,只含 SDS2
GMP 含量和 Wx 蛋白含量两个指标。其中 SDS2GMP
含量为反映蛋白质品质的指标 ,Wx2A1 + Wx2B1 +
Wx2D1 含量是反映淀粉品质的指标。方程的 R2 =
0171 ,说明面条评分 71 %的变异可以用这两个变量
来解释 ,二者是影响面条评分的主要因素。因此
SDS2GMP 和 Wx 蛋白含量可以作为面条小麦筛选的
辅助选择指标。
3 　讨论
311 　本研究将正丙醇分离法和 SDS 分离法所得蛋
白组分应用于面条品质评价 ,发现正丙醇分离法所
得 5 个蛋白组分指标和 SDS 分离法所得组分 SDS2
GMP 与面条煮面品质都有显著相关关系 ,与 Osborne
1907 年创立的传统分离蛋白组分方法相比 ,能显著
反映蛋白组分与面粉加工品质的关系 ,其原因主要
是正丙醇分离法能有效地将醇溶蛋白和谷蛋白分
开 ,而 SDS分离法有效地反映了谷蛋白聚合体大小
与面粉加工品质的关系。
312 　研究发现 ,虽然澳大利亚面条专用小麦多数缺
失 Wx2B1 亚基 ,但许多缺失 Wx2B1 亚基的小麦品种
并不适宜制作面条 ,同时也存在不缺失亚基的优质
面条小麦。因此 ,单凭 Wx2B1 亚基缺失与否来评定
小麦的面条制作品质似乎并不很完善。此外 ,尽管
B1、D1 亚基的电泳分离已经取得进展 ,但对操作技
术要求较高。如果将 Wx 蛋白定量 ,研究其含量与
面条品质的关系 ,而且与蛋白质等指标建立回归方
程进行面条品质的综合评价和预测将更为可行。
本研究用光密度扫描 ,并采用对照品种将 Wx
蛋白含量量化。由于 Wx 蛋白电泳后用银染法染色
的深度随染色条件有较大变化 ,不同电泳胶的蛋白
染色深度不具有可比性 ,因此为了便于比较和进行
大量样品的测定 ,我们选择以 PH822222 作为标准 ,
将其他品种 Wx 蛋白的扫描量与 PH822222 扫描量的
比值作为该品种的 Wx 蛋白含量。研究发现 Wx 蛋
白总量与面条评分极显著相关 ,说明将 Wx 蛋白含
量量化的方法用于面条品质的评价是有效的。
313 　本研究应用多元逐步回归法筛选自变量 ,逐步
剔除对面条评分影响小的自变量 ,建立了多元逐步
回归模型 ,发现面条评分 71 %的变异可以用 SDS2
GMP 和 Wx 蛋白含量这两个变量来解释。说明 SDS2
468 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

GMP和 Wx 蛋白含量是影响面条评分的主要因素 ,
可以作为早代面条小麦的辅助选择指标。用这两个
指标筛选早代面条小麦一方面综合考虑了蛋白质和
淀粉在决定面条品质中的作用 (其中 SDS2GMP 含量
是反映蛋白质品质的指标 ,Wx2A1 + Wx2B1 + Wx2D1
含量是反映淀粉品质的指标) ,另一方面测定方法简
单 ,所需样品用量少 ,优点突出 ,具有一定的应用价
值。
另外 ,面条各分项评分与这两个指标的相关性
分析表明 ,色泽与 SDS2GMP、Wx2A1 + Wx2B1 + Wx2D1
无显著相关 ,其他各分项评分则与二者有显著或极
显著相关关系 (表略) 。说明这两个指标并不能反映
面条色泽的优良与否。所以 ,进一步的研究应当在
方程中加入能够反映色泽变化的指标。
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