全 文 ：Vol131 , No13
pp 1 342 - 347 　Mar1 , 2005作 　物 　学 　报ACTA AGRONOMICA SINICA第 31 卷 　第 3 期2005 年 3 月 　342～347 页
不同类型专用小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态差异分析
朱新开　周君良　封超年 Ξ 　郭文善　彭永欣
(扬州大学江苏省作物栽培生理重点实验室 ,江苏扬州 225009)
摘 　要 : 选用强筋小麦皖麦 38、中筋小麦扬麦 10 号和弱筋小麦宁麦 9 号 ,研究不同类型专用小麦籽粒中蛋白质含量及组
分变化规律 ,结果表明其籽粒蛋白质含量变化动态基本一致 ,均呈“高 —低 —高”的趋势 ,强筋小麦整个灌浆期合成和积
累蛋白质的能力较强 ,中筋小麦在灌浆中后期蛋白质合成与积累能力高于弱筋小麦。不同类型专用小麦在灌浆过程中
各蛋白质组分含量变化动态基本一致 ,但不同时期含量和比例存在差异 ,籽粒形成期清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白
4 种组分差异较大 ,强筋小麦清蛋白、谷蛋白含量相对较高 ,弱筋小麦醇溶蛋白和球蛋白含量相对较高 ;籽粒乳熟期 3 种
类型专用小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量比较接近 ,弱筋小麦谷蛋白和醇溶蛋白含量明显低于中、强筋小麦 ;成熟期 3 种
类型专用小麦中 ,清、球蛋白的组分含量有差异 ,组分比例无差异 ,而醇溶、谷蛋白的组分含量和组分比例均差异显著 ,表
现为强筋 > 中筋 > 弱筋小麦。
关键词 : 专用小麦 ;蛋白质组分 ;变化动态 ;类型间差异
中图分类号 : S512
Differences of Protein and Its Component Accumulation in Wheat for Different End
Uses
ZHU Xin2Kai , ZHOU Jun2Liang , FENG Chao2Nian 3 , GUO Wen2Shan , PENG Yong2Xin
( Key Laboratory of Crop Cultivation and Physiology of Jiangsu Province , Yangzhou University , Yangzhou 225009 , Jiangsu , China)
Abstract :The differences of protein and its component accumulation in wheat for different end uses ( strong2gluten wheat
Wanmai 38 , medium2gluten wheat Yangmai 10 and weak2gluten wheat Ningmai 9) were studied in 1999 - 20011 The
results indicated that the protein content showed a same“high2low2high”dynamic trend in three kinds of wheat cultivars
during grain filling stage , but the protein content of strong2gluten wheat was higher than that of medium2 and weak2gluten
wheat during the whole filling period , and the protein content of weak2gluten wheat was lower than that of medium2gluten
wheat during middle and last filling periods1 The content of each protein component showed the same change trend during
the grain filling period for different kinds of wheat cultivars , but their content and the ratio based on total protein content
were different at different stages1 The differences of albumin , globulin , gliadin and glutenin contents among wheat cultivars
for different end uses were significant at early filling stage , albumin and glutelin contents of strong2gluten wheat were high ,
whereas gliadin and globulin contents of weak2gluten wheat were high1 Albumin and glutenin contents of weak2gluten wheat
were almost the same as that of strong2 and medium2gluten wheat in milk period , but gliadin and globulin contents were
lower1 At maturity , gliadin and globulin contents and their ratio based on total protein content among three kinds of wheat
cultivars were significantly different1
Key words :Winter wheat for different end uses ; Protein components ;Accumulated dynamic ; Difference
　　小麦籽粒的蛋白质品质是评价小麦品质的重要
指标之一 ,蛋白质品质的优劣不仅影响小麦的营养
品质 ,而且对小麦的加工品质也有很大影响。蛋白
质组分中 ,清蛋白和球蛋白中赖氨酸的含量高 ,营养
价值高 ,醇溶蛋白和谷蛋白虽营养价值较低 ,但在加
工食品的流变学特性上分别起着黏滞作用和弹性作
用 ,通过调节小麦籽粒中蛋白质组分含量与比例可
以改善小麦营养与加工品质。有关普通小麦籽粒蛋Ξ基金项目 : 国家科学基金 (30170540) 、江苏省科技厅 (BE2001333、BC2003303)和江苏省农业三项工程和江苏省作物栽培生理重点实验室开
放课题资助项目。
作者简介 : 朱新开 (1968 - ) ,男 ,江苏阜宁人 ,副教授 ,博士 ,主要研究方向为麦类作物营养生理和优质高产高效栽培技术。3通讯作者 :封超年。Tel : 051427979300 , E2mail : wheat @yzu1edu1cn
Received(收稿日期) :2003212222 ,Accepted(接受日期) : 20042052201

白质及其组分变化动态前人已有不少研究[1～5 ] ,对
不同基因型小麦品种间及环境条件对小麦籽粒蛋白
质及其组分含量的影响亦有一些报道 ,但有关结论
并不完全一致[8～13 ] ,对不同类型专用小麦籽粒蛋白
质及其组分含量动态差异的研究不多。本试验拟通
过选用强筋、中筋、弱筋专用小麦品种 ,研究其籽粒
中蛋白质含量及组分变化规律 ,分析类型间差异 ,以
期为栽培与育种中调节专用小麦蛋白质组分含量 ,
进而调节营养与加工品质提供理论依据。
1 　材料与方法
试验于 1999 - 2001 年在扬州大学江苏省作物
栽培生理重点开放实验室试验场进行 ,砂壤土 ,前茬
为水稻 ,1999 年秋播时 20 cm 土层内土壤水解氮
8015 mg·kg - 1 ,速效磷 1715 mg·kg - 1 ,速效钾 89133 mg·
kg - 1 ,有机质含量为 1147 %。2000 年秋播时 20 cm
土层内土壤水解氮 4213 mg·kg - 1 ,速效磷 4212 mg·
kg - 1 ,速效钾 11415 mg·kg - 1 ,有机质含量 1126 %。
111 　试验设计
1999 - 2000 年采用二因素随机区组设计 ,品种
为主区 ,选用强筋小麦皖麦 38 (基础种子籽粒粗蛋
白含量 1412 % ,湿面筋含量 36 % ,面团形成时间 7
min ,面团稳定时间 14 min) 、中筋小麦扬麦 10 号 (基
础种子籽粒粗蛋白含量 13144 % , 湿面筋含量
3316 % ,面团形成时间 4 min ,面团稳定时间 9 min) 、
弱筋小麦宁麦 9 号 (基础种子籽粒粗蛋白含量
1016 % ,湿面筋含量 1913 % ,面团形成时间 115 min ,
面团稳定时间 115 min) 3 个品种 ,氮肥运筹为副区 ,
设基肥∶平衡肥∶倒 3 叶肥∶旗叶肥为 5∶1∶3∶1 和
5∶1∶1∶3 共 2 个水平 ,施氮量为纯氮 180 mg·kg - 1 ,其
中基肥在播种前施用 ,平衡肥于 5 叶期施用 ,旗叶肥
于旗叶露尖时施用。氮磷钾配比 (N∶P2O5∶K2O) 为
1∶016∶016 ,磷、钾肥 50 %基施 ,50 %于拔节时追施。
10 月 28 日播种 ,基本苗 180 ×104 株·hm - 2 ,行距
30 cm ,人工条播 ,小区面积 18 m2 ,重复 2 次。
2000 - 2001 年采用三因素裂区设计 ,品种为主
区 ,设强筋小麦皖麦 38、中筋小麦扬麦 10 号、弱筋小
麦宁麦 9 号 3 个水平 ;氮肥施用量为裂区 ,设纯氮
180 kg·hm - 2和 240 kg·hm - 2 2 个水平 ;氮肥运筹方
式为小裂区 ,设基肥∶平衡肥∶倒 3 叶肥∶旗叶肥为
5∶1∶2∶2 和 3∶1∶3∶3 共 2 个水平。磷 ( P2O5) 、钾
(K2O)肥施用量均为 108 kg·hm - 2 ,其中 50 %基施 ,
50 %于叶龄余数 315 时追施 ,施肥种类为尿素、过磷
酸钙 (基施) 、磷酸氢二铵 (追肥) 和氯化钾。11 月 2
日播种 ,基本苗 150 ×104 株·hm - 2 ,行距 30 cm ,人工
条播 ,小区面积 1918 m2 ,重复 3 次。
112 　测定项目与方法
开花期标记同一天开花生长一致的麦穗 ,花后
每隔 5 d 取样一次 ,剥取籽粒并烘干 ,直至成熟。采
用 H2SO42H2O22靛酚蓝比色法测定籽粒含 N 量 ,含 N
量 ×517 即为籽粒蛋白质含量。采用连续提取、凯
氏定氮法测定籽粒蛋白质组分含量[6 ] 。
2 　结果与分析
211 　不同类型专用小麦籽粒蛋白质含量变化动态
差异
　　图 1 表明 ,不同类型专用小麦籽粒蛋白质含量
变化动态基本一致 ,均呈“高 —低 —高”的变化特征 ,
籽粒形成初期蛋白质含量较高 ,之后逐步下降 ,在乳
熟中后期下降至最低点 ,此后缓慢回升。不同类型
图 1 专用小麦籽粒蛋白质含量变化动态
Fig11 Protein content changes in wheat for different end uses
1999 - 2000 年为 180 kg N·hm - 2、5∶1∶1∶3 氮肥运筹处理 ,2000 - 2001 年为 240 kg N·hm - 2、3∶1∶3∶3 氮运筹处理。
180 kg N·hm - 2 was applied with the ratio of 5∶1∶1∶3 for different development period in 1999 - 2000 and 240 kg N·hm - 2 with 3∶1∶3∶3 in 2000 - 20011
343　第 3 期 朱新开等 :不同类型专用小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态差异分析 　　　

专用小麦品种蛋白质含量籽粒形成期存在差异 ,乳
熟前中期差异较小 ,乳熟后期和蜡熟期差异较大。
强筋小麦皖麦 38 籽粒蛋白质含量在灌浆过程中始
终高于中筋、弱筋小麦 ,中筋小麦扬麦 10 号和弱筋
小麦品种宁麦 9 号籽粒蛋白质含量变化动态在籽粒
形成期比较相近 ,在蜡熟期前者高于后者。籽粒成
熟时 ,3 种类型专用小麦蛋白质含量差异达极显著
水平 (表 1) 。表明强筋小麦在整个灌浆期一直具有
较高的合成和积累蛋白质的能力 ,中筋小麦在灌浆
中后期蛋白质合成与积累能力高于弱筋小麦。
表 1 不同专用型小麦成熟期籽粒蛋白质及各组分含量
Table 1 Content of protein and its compositions in wheat for different end uses( %)
年度
Year
品种
Cultivar
蛋白质
Protein
content
清蛋白
Albumin
球蛋白
Globulin
清蛋白 + 球蛋白
Albumin + Globulin
醇溶蛋白
Gliadin
谷蛋白
Glutenin
醇溶蛋白 + 谷蛋白
Gliadin + Glutenin
1999 - 2000
皖麦 38 Wanmai 38
扬麦 10 号 Yangmai 10
宁麦 9 号 Ningmai 9
13172 a
12152 b
11152 c 119311651176 112011471127 311331123103 319731193147 419441844110 819181037157
2000 - 2001
皖麦 38 Wanmai 38
扬麦 10 号 Yangmai 10
宁麦 9 号 Ningmai 9
14196 a
13131 b
11183 c 112911141100 014901430138 117811571138 513241684112 618851624149 12120101308161
　　注 :1999 - 2000 年为 180 kg N·hm - 2、5∶1∶1∶3 氮肥运筹处理 ,2000 - 2001 年为 240 kg N·hm - 2、3∶1∶3∶3 氮运筹处理。
Notes :180 kg N·hm - 2 was applied with the ratio of 5∶1∶1∶3 for different development period in 1999 - 2000 and 240 kg N·hm - 2 with 3∶1∶3∶3 in 2000 - 20011
212 　不同类型专用小麦籽粒蛋白质组分含量变化
动态差异
　　不同类型专用小麦在灌浆过程中蛋白质组分含
量变化动态基本一致 (图 2、图 3) ,清蛋白含量在籽
粒灌浆初期较高 ,随籽粒灌浆成熟而逐渐下降 ;球蛋
白含量在整个籽粒发育成熟过程中始终最低 ,在灌
浆过程中亦有所下降 ,但幅度很小 ;醇溶蛋白在籽粒
形成期有下降趋势 ,大约在花后 15 d 达到最低值 ,
然后随籽粒发育成熟而逐渐升高 ,谷蛋白含量随籽
粒发育成熟而逐渐升高 ,且始终高于醇溶蛋白含量。
至籽粒成熟时 ,四种蛋白组分含量以谷蛋白最高 ,表
现为谷蛋白 > 醇溶蛋白 > 清蛋白 > 球蛋白 (表 1) 。
图 2 宁麦 9 号籽粒蛋白质组分含量变化动态
Fig12 　　Content changes of protein components( PPC %) in wheat Ningmai 9
1999 - 2000 年为 180 kg N·hm - 2、5∶1∶1∶3 氮肥运筹处理 ,2000 - 2001 年为 240 kg N·hm - 2、3∶1∶3∶3 氮运筹处理。
180 kg N·hm - 2 was applied with the ratio of 5∶1∶1∶3 for different development period in 1999 - 2000 and 240 kg N·hm - 2 with 3∶1∶3∶3 in 2000 - 20011
　　比较不同类型专用小麦品种籽粒蛋白质组分变
化动态表明 (图 3) ,3 种类型专用小麦籽粒蛋白质组
分变化趋势基本一致 ,但含量高低有差异 ,籽粒形成
期清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白 4 种组分差异
较大 ,强筋小麦皖麦 38 清蛋白、谷蛋白含量相对较
高 ,弱筋小麦宁麦 9 号醇溶蛋白和球蛋白含量相对
较高 ;籽粒乳熟期 ,3 种专用型小麦籽粒清蛋白和球
蛋白含量比较接近 ,弱筋小麦宁麦 9 号谷蛋白和醇
溶蛋白含量明显低于中、强筋小麦 ;成熟期 3 种类型
专用小麦中清、球蛋白的组分含量有差异 ,醇溶、谷
蛋白的组分含量差异显著 ,表现为强筋 > 中筋 > 弱
筋小麦 (表 1) 。在整个籽粒发育过程中 ,醇溶蛋白
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和谷蛋白含量变化幅度以强筋小麦皖麦 38 最大 ,弱
筋小麦宁麦 9 号最为平缓。由此说明在本试验条件
下 ,醇溶蛋白和谷蛋白含量的差异是专用小麦蛋白
质含量差异和专用型加工品质差异的原因之一。
图 3 不同专用型小麦籽粒 4 种蛋白质组分变化动态
Fig13 Dynamics of protein components content in wheat for different end uses
2000 - 2001 年 , 240 kg N·hm - 2、3∶1∶3∶3 氮运筹处理。
240 kg N·hm - 2 was applied with the ratio of 3∶1∶3∶3 for different development period in 2000 - 20011
213 　不同类型专用小麦籽粒蛋白质组分比例变化
动态差异
　　分析蛋白质各组分占蛋白质总量的比例变化动
态表明 (图 4) ,在籽粒发育成熟过程中 ,清蛋白、球
蛋白比例随籽粒成熟而降低 ,醇溶、谷蛋白比例随籽
粒成熟而上升 ,籽粒清、球蛋白占蛋白质总量比例的
下降幅度以强筋小麦皖麦 38、中筋小麦扬麦 10 号较
大 ,弱筋小麦宁麦 9 号最为平缓 ,籽粒成熟时 ,强筋
小麦的清蛋白、球蛋白比例仍高于弱筋小麦 ,但相差
不大 ;而醇溶、谷蛋白占蛋白质总量比例的上升速率
以强筋小麦最大 ,弱筋小麦最为平缓 ,籽粒成熟时 ,
皖麦 38 的醇溶蛋白和谷蛋白含量占总量的比例较
宁麦 9 号高 (表 2) 。
表 2 不同类型专用小麦籽粒蛋白质组分比例变化
Table 2 Each component percentage to total protein content in wheat for different end uses( %)
年度
Year
品种
Cultivar
清蛋白
Albumin
球蛋白
Globulin
清蛋白 + 球蛋白
Albumin + Globulin
醇溶蛋白
Gliadin
谷蛋白
Glutenin
醇溶蛋白 + 谷蛋白
Gliadin + Glutenin
1999 - 2000
皖麦 38 Wanmai 38
扬麦 10 号 Yangmai 10
宁麦 9 号 Ningmai 9
14107
13118
15128 81751117411102 221812419226130 281942514830112 361013816635159 641946411465171
2000 - 2001
皖麦 38 Wanmai 38
扬麦 10 号 Yangmai 10
宁麦 9 号 Ningmai 9
8162
8156
8145 312831233121 111901117911166 351563511634183 451994212237195 811557713872178
3 　小结与讨论
有关普通小麦籽粒蛋白质含量变化动态的研究
较多 ,多数研究认为小麦籽粒灌浆过程中蛋白质含
量呈“高 —低 —高”的变化趋势 ,但到达低值的时间
不一致[1～5 ] ,苏佩等 (1992) 研究表明籽粒蛋白质含
量在第 7 天达最低[2 ] ,王有庆等 (1998) 研究表明春
小麦籽粒蛋白质含量在花后 31 d 左右达最低[5 ] 。
本研究表明 ,不同专用型小麦籽粒蛋白质含量变化
动态基本一致 ,均呈“高 —低 —高”的趋势 ,籽粒形成
初期蛋白质含量较高 ,以后逐步下降 ,在乳熟中后期
(花后 20～28 d)下降至最低点 ,而后又缓慢回升 ,与
前人研究结果略有差异 ,这可能与所选用的品种不
同及生态条件差异有关。不同专用型小麦品种间 ,
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蛋白质含量在籽粒形成期差异较小 ,灌浆中后期差
异较大 ,强筋小麦皖麦 38 在灌浆过程中始终大于
中、弱筋小麦 ,中筋小麦扬麦 10 号和弱筋小麦品种
宁麦 9 号籽粒蛋白质含量变化动态比较相近 ,籽粒
成熟时 ,3 种专用型小麦蛋白质含量差异显著 ,表现
为皖麦 38 > 扬麦 10 号 > 宁麦 9 号。说明强筋小麦
品种在整个灌浆期一直具有较高的合成和积累蛋白
质的能力 ,中筋小麦在灌浆中后期蛋白质合成与积
累能力高于弱筋小麦。这种积累过程的差异 ,体现
了不同品种对氮素同化量的差异 ,可能是基因型不
同的结果。田纪春 (1994) [12]研究认为强筋小麦品种
一生的吸氮总量显著高于中、弱筋品种 ,尤其开花后
至成熟期的吸氮能力显著高于中、弱筋品种 ,这方面
的差异可能是导致籽粒蛋白质含量不同的原因之一。
1 :清蛋白 Albumin ;2 :球蛋白 Globulin ;3 :醇溶蛋白 Gliadin ;4 :谷蛋白 Glutenin
图 4 籽粒蛋白质组分占蛋白质总量比例变化动态
Fig14 Dynamics of percentage of each protein components content to total protein content
2000 - 2001 年 , 240 kg N·hm - 2、3∶1∶3∶3 氮运筹处理。
240 kg N·hm - 2 was applied with the ratio of 3∶1∶3∶3 for different development period in 2000 - 20011
　　有关普通小麦籽粒蛋白质各组分含量变化动态
的研究亦较多 ,彭永欣等[1 ] ( 1992) 、王宪泽等[2 ]
(1994) 、王有庆等[5 ] (1998) 研究均表明 ,小麦籽粒灌
浆过程中蛋白质各组分含量的变化趋势是清、球蛋
白开花始期较高 ,以后下降 ,醇、谷蛋白随籽粒成熟
明显上升。本试验研究结果表明 ,不同类型专用品
种的小麦在灌浆过程中蛋白质组分含量变化动态基
本一致 ,在灌浆初期 ,清蛋白含量较高 ,随籽粒成熟
而逐渐下降 ;球蛋白含量在整个籽粒发育过程中始
终最低 ,在灌浆过程中亦有所下降 ,但幅度很小 ;醇
溶蛋白在籽粒形成期有下降趋势 ,大约在花后 15 d
达到最低值 ,然后随籽粒成熟而逐渐升高 ;谷蛋白含
量随籽粒发育成熟而逐渐升高 ,且始终高于醇溶蛋
白含量。至籽粒成熟时 ,4 种蛋白组分含量以谷蛋
白最高 ,表现为谷蛋白 > 醇溶蛋白 > 清蛋白 > 球蛋
白 ,4 种组分在籽粒形成期及成熟时差异较大 ,和前
人研究结果基本一致。籽粒蛋白质组分在不同类型
专用小麦间存在差异 ,在籽粒形成期 ,强筋小麦皖麦
38 清蛋白、谷蛋白含量相对较高 ,弱筋小麦宁麦 9
号醇溶蛋白和球蛋白含量相对较高 ;籽粒乳熟期 ,3
种专用型小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量比较接近 ,
弱筋小麦宁麦 9 号谷蛋白和醇溶蛋白含量明显低于
中、强筋小麦 ;成熟期 3 种类型专用小麦中清、球蛋
白的组分含量 ( %) 虽有差异 ,但组分比例 ( %) 无差
异 ,而醇溶、谷蛋白的组分含量 ( %)和组分比例 ( %)
却差异显著 ,表现为强筋 > 中筋 > 弱筋小麦。说明
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醇溶蛋白、谷蛋白差异是专用小麦蛋白质含量差异
和专用型加工品质差异的原因之一。因此在生产
中 ,通过育种和栽培手段 ,提高籽粒中醇溶蛋白和谷
蛋白含量 ,有利于改善中筋、强筋专用小麦籽粒蛋白
质含量和加工品质 ,而降低籽粒中醇溶蛋白和谷蛋
白含量 ,有利于降低弱筋专用小麦籽粒中蛋白质含
量 ,改善籽粒加工品质。
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