富花青素营养功能性小麦新品种蒙紫麦1 号的选育

2024-04-26 18:23吴晓华王小兵于美玲崔国惠李元清张海斌赵轩微代亚博史学芬
中国种业 2024年3期
关键词:内蒙古自治区花青素功能性

叶 君 吴晓华 王小兵 于美玲 崔国惠 李元清 张海斌赵轩微 刘 娟 杨 蕾 代亚博 史学芬 赵 贤

(1 内蒙古自治区农牧业科学院,呼和浩特010031;2 内蒙古自治区巴彦淖尔市农牧业科学研究所,巴彦淖尔015000;3 内蒙古大学,呼和浩特010021;4 内蒙古自治区鄂尔多斯市农牧业科学研究院,鄂尔多斯017000;5 内蒙古自治区巴彦淖尔市现代农牧事业发展中心,巴彦淖尔015000)

小麦是重要的粮食作物,世界上近1/3 的人口以小麦为主要口粮[1]。目前,我国人均粮食占有量超过470kg,高于人均400kg 的国际粮食安全标准线,小麦品种的自主率为100%[2]。内蒙古自治区是我国小麦重要的商品粮生产基地,也是我国春小麦种植第一大省,具有生产优质小麦的区位优势和生态优势[3-4]。随着科技的发展和人们生活水平的不断提高,健康饮食越来越受到人们重视,由原来“吃得饱”“吃得好”逐渐向“吃得健康”转变,对小麦的需求也由高产、优质品种向多元化营养功能性品种拓展。营养功能性小麦是指富含花青素、麦黄酮、维生素及矿质营养等成分,并且在健康营养食材的选择或功能性食品开发上可发挥重要作用的小麦[5]。一些功能性活性成分,如富集的花青素有助于抗氧化、清除自由基、抗衰老和有效降低患癌症和糖尿病等疾病的风险,有益于人类健康[6]。小麦的特殊营养功能在富集花青素的彩色小麦品质改良中不断得到优化和体现,因此,营养功能性彩色小麦种质创新与新品种选育研究正好契合了内蒙古乃至全国对多元化小麦品种的广泛需求。

1 选育过程

蒙紫麦1 号是内蒙古自治区农牧业科学院作物科学研究所以漯055 为母本、宁春46 号为父本进行有性杂交,F1再以宁春46 号进行有限回交,经过连续多年多代定向选择培育而成的品种。母本漯055是河南省漯河市农业科学院选育的优异紫粒小麦品系,中晚熟,抗倒伏性好;父本宁春 46 号是宁夏农林科学院农作物研究所育成的紫粒春小麦品种,丰产稳产性好、适应性强。

2010 年6 月初在内蒙古自治区农牧业科学院试验基地用父本宁春46 号和母本漯055 配制杂交组合;2011 年F1再用父本宁春46 号进行有限回交;2012 年对BC1F1进行单株选择;2013 年BC1F2种植成株系,并在优良株系中进行穗选;2014-2016年种植BC1F3~BC1F5;2017 年在内蒙古自治区农牧业科学院试验地种植的BC1F6中选择性状稳定的优良穗行出圃,同年冬在云南省元谋县南繁村进行扩繁。2018 年开展品系鉴定试验;2019 年进行品种比较试验;2019-2020 年开展多点试验;2021-2022年参加内蒙古水地小麦组区域试验;2022 年参加内蒙古水地小麦组生产试验。2023 年通过内蒙古自治区农作物品种审定委员会审定,审定编号:蒙审麦2023005 号。蒙紫麦1 号是内蒙古自治区自主选育审定的第一个富花青素营养功能性春小麦新品种。

2 品种特征特性

2.1 农艺性状蒙紫麦1 号小麦生育期91~97d;幼苗直立,叶片草绿色,叶鞘浅紫色。蒙紫麦1 号叶姿态为披散,株高76~80cm,穗长方形,穗长9.3~9.7cm,长芒,白壳,籽粒饱满、紫色、硬质,千粒重38.0~40.0g。整体株型紧凑,农艺性状稳定,成熟落黄较好,无穗发芽。

2.2 品质特性2022 年经农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)检测,籽粒容重834g/L,粗蛋白(干基)含量15.09%,湿面筋含量30.7%,降落数值374s,Zeleny 沉淀值33.5mL,硬度指数64,吸水量60.0mL/100g,面团形成时间6.5min,稳定时间7.2min,粉质质量指数114mm,弱化度100F.U.,能量136cm2,延伸性(E135)208mm,最大拉伸阻力(Rm.135)500E.U.,最大拉伸比例2.4。赖氨酸含量(干基)含量0.47g/100g。蒙紫麦1号小麦籽粒花青素含量为105.3mg/kg,可作为富花青素营养功能性春小麦加以开发利用。

2.3 抗性表现2022 年经中国农业科学院植物保护研究所检测,蒙紫麦1 号中抗条锈病(MR),中感黄矮病(MS),高感白粉病(HS)、叶锈病(HS)和赤霉病(HS)。蒙紫麦1 号矮秆耐密植,抗倒伏性好。

3 产量表现

蒙紫麦1 号在各项试验中的产量表现突出。其中,品系鉴定试验每667m2平均产量409.93kg;品系比较试验平均产量523.58kg;异地多点品比试验平均产量433.96kg;内蒙古水地小麦组区域试验2 年平均产量分别为447.80kg 和425.20kg;内蒙古水地小麦组生产试验平均产量424.60kg,与对照农麦2 号相比没有显著差异。多年来,在参加普通春小麦各项试验中产量均稳定在400.00kg 以上,丰产稳产性好。

4 栽培技术要点

蒙紫麦1 号适宜在内蒙古巴彦淖尔市河套灌区、鄂尔多斯市、呼和浩特市、赤峰市及具有相同生态条件的春麦区种植,同时需满足小麦生育期≥10℃活动积温达到2000℃以上。

4.1 选地选用中等以上肥力、地势平坦、有灌溉条件的土地。在上一季作物收获后及时耕翻,结合秋季耕翻整地,每667m2施入成品有机肥100~150kg 或农家肥1000~1500kg。冬汇地早春土壤解冻后及时耙耱平整土地,达到上松下实。

4.2 播种由于蒙紫麦1 号的分蘖成穗能力中等,需要合理密植,适时早播。并根据土壤肥力适当调整密度,保证基本苗 45 万~50 万株/667m2,中低肥田需要适当加大密度。内蒙古中西部黄河灌区一般在3 月中下旬采用小麦分层播种机播种,行距10cm,播深3~5cm。播后及时镇压。

4.3 肥水管理随播种每667m2施种肥磷酸二铵20kg 和硫酸钾2kg;小麦生育期灌水3~4 次,在小麦3~4 叶期时及时浇好分蘖水,并结合灌水追施尿素8~10kg。在小麦生长到7 叶露尖时适时浇好拔节水。要根据天气情况,在小麦灌浆期灌水,防止小麦发生倒伏和贪青晚熟。

4.4 病虫草害防治对于病虫害要做到提前预测预报,及早防治。田间杂草 在浇小麦分蘖水后的3~5d,进行田间杂草防治。小麦拔节以后到中后期田间大草需人工拔除。病虫害防治 在小麦的孕穗期,如果锈病和白粉病的病叶率达到20%、扬花期倒三叶病叶率达到10%时要及时进行防治,每667m2用20%三唑酮40g 兑水30kg 喷雾。禁用高毒、高残留农药。

4.5 叶面喷肥在小麦灌浆期每667m2用磷酸二氢钾0.1kg、尿素0.5kg 兑水50kg 进行叶面喷施。在抽穗期至灌浆期每隔7~10d 叶面喷施1 次,以增强小麦植株抗性,促进干物质的运转和积累,提高品质和产量。

4.6 适时收获为了确保蒙紫麦1 号小麦的营养品质和商品品质,在小麦生长到蜡熟末期适时抢收,防止机械混杂,及时晒干扬净。在小麦籽粒含水量达到13%以下时,储藏在通风干燥处或进仓贮藏,注意防雨及其他生物危害。

5 结语

富花青素营养功能性小麦的优势之一就是含有大量花青素。花青素是一类属于类黄酮化合物家族的水溶性色素,具有抗氧化、消炎、抗菌和抗癌活性。除了具有改善血管和血小板的作用,还能降低冠心病的发病率[7]。彩色小麦面粉提取物中花青素含量和抗氧化能力明显高于白粒小麦面粉。研究表明,黑小麦面粉提取物中花青素含量最高,对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌和白色念珠菌的抑制作用最大。除色素外,种皮还含有膳食纤维及其他营养物质,如糊粉层富含蛋白质、氨基酸和不饱和脂肪酸,胚含有多糖及其他生物活性物质。因此,富含花青素的彩色小麦在营养功能食品中具有重要营养价值,选育富含花青素的彩色小麦品种对人类健康具有显著促进作用[8-9]。

蒙紫麦1 号是内蒙古自治区自主选育审定的第一个富花青素营养功能性彩色春小麦新品种,丰产稳产性较好。该品种的选育契合了内蒙古乃至全国对多元化小麦品种的广泛需求,同时也填补了内蒙古自治区长期以来彩色小麦育种的空白。为了加快营养功能性彩色小麦蒙紫麦1 号的开发和利用,后期还需要加大科普宣传,让更多的人了解蒙紫麦1号的营养成分和功能。同时争取各级部门加大科技和产业化投入,扩大深加工产业化规模,努力形成高赋值全麦食品。更为重要的是,特殊营养价值小麦食品的开发多为生物医学方向研究,需要与临床医学紧密结合。因此,实现跨学科交叉发展也是营养功能性彩色小麦蒙紫麦1 号开发和利用的重要路径。

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