功能型蓝粒黑小麦农大5321蓝选育及特用价值推广探讨

2021-01-16 23:07闫勇白璐洁兰佳佳郭敏张书奎宋印明
种子科技 2021年22期
关键词:功能型育种

闫勇 白璐洁 兰佳佳 郭敏 张书奎 宋印明

摘    要:农大5321蓝是由中国农业大学曲周实验站经多年系谱选育而成,该功能型黑小麦品种籽粒饱满、色泽纯蓝、抗病性强、产量稳定。分析了蓝粒黑小麦农大5321蓝选育过程、特性和栽培技术要点,提出了功能型营养保健小麦产业化发展建议。

关键词:黑小麦;功能型;育种

文章编号:1005-2690(2021)22-0006-02       中国图书分类号:S512       文献标志码:B

1   蓝粒黑小麦农大5321蓝选育过程

随着黑小麦营养功能的发掘,黑小麦育种已经成为生物营养强化育种中的一个重要研究方向。由于蓝小麦存在花粉直感现象,纯系不容易保存,增加了蓝粒黑小麦的育种难度。曲周实验站小麦育种课题有多年的黑小麦选育经验和资源基础,通过多年阶梯改良,利用中间材料逐步选择育成农大5321蓝黑小麦品种。蓝粒黑小麦农大5321蓝亲本组合:农大3588×4482,组合后代采用系谱法选育处理,其中4482组合为乐亭639/CA0392//农大189的高代品系,多穗、小穗、灌浆好、抗穗发芽;农大3588是乌麦526和农大3218组合的后代,丰产性表现较差、茎秆较软;乌麦526是蓝色糊粉层的资源,农大3588籽粒颜色较深、比中间偃麦草蓝粒的短。

(1)2011年,F0代。配置组合为农大3588/4482。

(2)2011—2012年,F1代。田间行号为119。全部混收、混脱。

(3)2012—2013年,F2代。大区稀条播种植,田间区号2043。群体表现丰相较足,共中选33株,单株籽粒全部为纯合蓝色。

(4)2013—2014年,F3代。田间行号是3399。为上一年大区编号2043F2杂种群体中选单株的第26株(编号为2043-26)。这个品系表现较整齐,穗数较多,可用“近”字评价。株高84 cm,全收升级,共收获种子876 g。

(5)2014—2015年,F4代。对蓝粒品系3399进行产量初比试验,小区编号为Q256。小区收获8.76 kg,比对照(中麦175)减产4.9%。田间表现较为整齐,成穗数少,穗子较小,茎秆偏高。在小区群体中共中选单穗51个。

(6)2015—2016年,F5代。田间行号5321。来源于上一年小区Q256所选择单穗群中的第21个单穗。群中品系5321表现丰产性和综合抗病性好、整齐度较好,决定全收升级参加来年的产量比较试验。共收获种子307 g,千粒重47.5 g。

(7)2016—2017年,F6代。品系5321进行产量比较试验。產量比较试验中的编号为Q460和Q498,两次重复平均折合产量为475.7 kg/667 m2,比对照品种济麦22(486.8 kg/667 m2)减产2.33%。

2   农大5321蓝的特性

农大5321蓝属半冬性中晚熟品种,越冬性好,平均生育期236.9 d,比对照晚1.6 d。幼苗半匍匐,叶色绿色,生长量小,分蘖力较强。成株蜡质较轻,株型半紧凑,单位面积成穗较少,茎秆较粗壮,株高78.0 cm。穗呈纺锤形,长芒,颖壳白色,蓝色籽粒,半硬质,饱满。小穗排列适中,穗籽较小,穗数48.6万穗/667 m2,穗粒数29.1个,千粒重37.3 g,熟相好。

(1)抗寒性。中等。遵化国家农作物品种区域试验站抗寒性鉴定结果,2018—2019年越冬死茎率15.5%,对照品种死茎率为8.9%;2019—2020年越冬死茎率2.3%,对照品种死茎率为0.3%。

(2)品质。2020年河北省农作物品种品质检测中心测定,粗蛋白质(干基)15.9%,湿面筋(14%湿基)27.3%,吸水量54.2 mL/100 g,稳定时间4 min,拉伸面积47 cm2,最大拉伸阻力230 EU,容重812 g/L。

(3)抗病性。河北省农林科学院植物保护研究所抗病性鉴定结果,2018—2019年高抗条锈病、中抗叶锈病、中抗白粉病、感纹枯病、高感赤霉病;2019—2020年中抗条锈病、高抗叶锈病、中感白粉病、中感纹枯病、中感赤霉病。

(4)产量表现。2018年和2019年河北省特用小麦组区域试验,两年区域试验平均产量442.2 kg/667 m2,平均比对照增产3.4%。

综上,适宜种植区域为石家庄市、邢台市、邯郸市冬麦区,可进行订单生产。

3   栽培技术要点

农大5321蓝不宜密植,应适当降低播种量;冬前生长量小,叶片淡绿色、发黄,茎秆粗壮,抗倒伏。

(1)适宜播期为10月1—15日。适当稀播,高肥水地适宜播种基本苗20万棵/667 m2,中等肥水地适宜播种基本苗20万~24万棵/667 m2,地力较弱、墒情较差、整地质量不好或播期后移都应适当增加播种量。

(2)整地。整地要精细,秸秆一定要深翻,施足底肥,浇足底墒水。

(3)肥水管理。要在入冬(昼化夜冻)时期浇好小麦越冬水;小麦拔节后,结合浇水追施氮肥一次,一般施用量约为15 kg/667 m2。

(4)病虫害防治。小麦抽穗前后注意及时防治蚜虫和小麦的各种病害。提倡冬前防治小麦蚜虫1次;进入小麦灌浆期后,喷施磷酸二氢钾1~2次。

4   农大5321蓝功能特性

2020年9月,农大5321蓝全麦粉送至农业农村部农产品质量监督检验测试中心(郑州)检测,检测编号为2020WA-0737。农大5321蓝全麦粉与普通面粉进行锌﹑铁﹑钙﹑硒﹑铬﹑氨基酸元素含量比较,见表1,除锌元素较普通面粉含量低7.93%外,铁元素高49.43%,钙元素高6.45%,硒元素高344.44%,铬元素高318.64%,总氨基酸含量高17.69%。检测结果表明,农大5321蓝麦全麦粉富含人体必需的铬﹑硒元素。可以作为人体补充微量元素的重要来源。小麦粉中的铬元素属自然来源,人体可吸收利用,具有促进胰岛素工作、增强葡萄糖代谢的作用。农大5321蓝麦全麦粉可以作为心脑血管疾病和糖尿病病人的食疗保健食品;硒元素含量较普通面粉高344.44%,属于富硒面粉。

2021年9月,农大5321蓝全麦面粉在农业农村部农作物专用肥料重点实验室(曲周实验站)检测。检测指标:磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌元素;检测仪器:微波消解仪、ICP。如表2所示,农大5321蓝面粉中磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌元素含量都比市场销售的面粉高,钙、铁、锌元素比对照分别高40.19%、51.34%、17.71%。

5   功能型营养保健小麦产业化发展方向

因为功能型小麦富含人体所必需的微量元素,常被人们作为营养保健食品推广食用,多年来备受人们推崇,在我国不同地方,形成了不同规模的黑小麦生产和食品加工产业。例如,山西省农业科学院用黑小麦制成黑小麦专用粉、黑小麦富硒醋、黑小麦片、黑小麦方便面等产品,西北农林科技大学选育秦蓝1号、秦黑1号等黑小麦品种,但并没有形成“以点带面”的大发展局面,究其原因如下:一是宣传不够,人们接受需要时间;二是生产规模小,产品单一;三是市场比较局限,没有大的面粉企业开发黑小麦面粉和加工食品。

6   产业发展建议

黑小麦品种的功能性主要体现在以下方面。一是富含人体必需的微量元素、氨基酸等,紫小麦在种皮、蓝小麦在糊粉层含有花青素,属于花色苷类物质,具有抗氧化还原作用,可以不同程度地预防和阻止不良细胞的发生和扩散。二是蓝麦富含人体可食用的铬元素,具有促进胰岛素工作、增强葡萄糖代谢的作用,可以作为特殊疾病人群补充微量元素的自然食物来源。三是紫麦麦麸可以作为色素提取的原料,这种天然色素对人体是完全无害的。

据此,建议根据黑小麦的特殊性和功能多样型,开发针对特定人群的食品。还应扩大宣传,让更多的人接受“有颜色”的面食,树立品牌,扩大影响,增加黑小麦种植户和种植面积,占领市场。值得注意的是,黑小麦的营养价值已经多方验证,但是其对于疾病的预防和治疗作用需进一步验证。

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