閆 勇 李???王寒菊 郭 敏 張書奎 宋印明
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 北京 100193;2.河北省臨西縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北臨西 054900;3.河北省曲周縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北曲周 057250)
小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一,近年來,隨著人民生活水平的不斷提高, 具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能的彩色小麥倍受青睞。 彩色小麥(或稱黑小麥)的籽粒顏色為紫色、紫黑色、藍(lán)色和藍(lán)紫色[1]。 研究發(fā)現(xiàn)彩色小麥富含花青素、蛋白質(zhì)、維生素和微量營養(yǎng)元素等。 張正斌提出,針對彩色小麥進(jìn)行生物營養(yǎng)強(qiáng)化育種是一個重要研究方向[2],可以安全經(jīng)濟(jì)有效地提高小麥的營養(yǎng)成分。 也就是說, 運(yùn)用傳統(tǒng)育種方法進(jìn)行彩色小麥資源挖掘與創(chuàng)制, 以及彩色小麥新品種選育, 是小麥生物強(qiáng)化育種的主要方法和途徑。 農(nóng)大4218 紫是由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周實(shí)驗(yàn)站選育的紫色特用小麥新品種, 由組合京冬8 號/黑小麥76 經(jīng)系譜法選育而成。 2017-2020 年該品種完成河北省特用小麥區(qū)域試驗(yàn),2021 年9 月通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定 (審定編號: 冀審麥20219030)。
2009 年 配 制 組 合 黑 小 麥76/京 冬8 號(F0)。2009-2010 年度 (F1), 田間種植2 穗2 行, 編號為1063~1064,只收獲種子,不作選擇。 2010-2011 年度(F2),田間編號為2116,選擇紫色黑小麥21 株,選擇標(biāo)準(zhǔn)為籽粒飽滿、 色澤鮮艷、 株高在80 cm 左右。2011-2012 年度(F3)將21 個單株種植成系統(tǒng)群,行號為3101~3121 。 其中上一年編號為3114 的品系表現(xiàn)抗寒性好、豐相佳,特別是植株的高度矮于2 個親本,于是從該系中選黑色籽粒個體4 株,將紅色籽粒和粒色分離者淘汰。 2012-2013 年度(F4),來源于上一年3114 系統(tǒng)的4 個單株,組成了F4代系統(tǒng)群。 系統(tǒng)群內(nèi)的每一個系統(tǒng)株系種植2 行(雙行區(qū)),田間行號4633~4634。 由于是冬春組合,抗寒性還有比較明顯的差異(分離),所以在春季返青時,插棍標(biāo)記抗寒性好的單株。 根據(jù)后期一系列的性狀表現(xiàn)和抗寒性標(biāo)記(插棍),在4633 株系(是上一年3114 株系的第3 株,表現(xiàn)突出)中選擇11 個單株,全部是紫皮黑小麥。 經(jīng)過進(jìn)一步的室內(nèi)淘汰,有7 株升級為5 代。2013-2014 年度 (F5), 田間行號5132~5138。 其中4633~4635,本年行號為5136 的株系表現(xiàn)整齊一致,抗寒性、 豐產(chǎn)性好, 紫粒性狀穩(wěn)定一致, 從中當(dāng)選8 株后,其余混收升級進(jìn)入產(chǎn)量鑒定。 2014-2015 年度(F6),將優(yōu)良品系分別種植10 行,田間行號(5136~5137)為6-4218 的表現(xiàn)整齊度高、籽粒深紫色、株高78 cm,莖稈質(zhì)量好、抗倒性好。 2015-2016 年(F7),送6-4218 參加產(chǎn)量鑒定, 畝產(chǎn)為443.9 kg, 比衡4399減產(chǎn)2.6%。 品系6-4218 性狀表現(xiàn)穩(wěn)定,籽粒飽滿。
2015-2017 年經(jīng)2 年異地試驗(yàn), 品系6-4218 整齊度高、籽粒紫色澤鮮艷、產(chǎn)量穩(wěn)定。 推薦參加河北省黑小麥區(qū)域試驗(yàn),同時定名為農(nóng)大4218 紫。
該品種屬半冬性中晚熟品種, 平均生育期236.3 d,比對照晚熟1.0 d。幼苗半匍匐,葉色深綠,葉片較小, 分蘗力中等偏強(qiáng)。 成株株型較緊湊, 株高80 cm 左右。 穗紡錘形,長芒,白殼,紫粒,硬質(zhì),較飽滿。畝穗數(shù)48.9 萬穗,穗粒數(shù)31.4 粒,千粒重34.5 g。熟相佳。 常年畝產(chǎn)在500 kg 左右。
2.1.1 產(chǎn)量表現(xiàn) 2017-2019 年度河北省特用小麥組區(qū)域試驗(yàn),2 年區(qū)域試驗(yàn)平均畝產(chǎn)450.7 kg, 平均比對照增產(chǎn)5.5%, 在4 個參試品種中居第1 位。2019-2020 年度生產(chǎn)試驗(yàn),平均畝產(chǎn)479.2 kg,比對照增產(chǎn)1.5%,6 個試驗(yàn)點(diǎn)中5 點(diǎn)增1 點(diǎn)減,在4 個參試品種中居第2 位。
2.1.2 抗寒性 抗寒性較好。 遵化國家農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)站抗寒性鑒定結(jié)果,2018-2019 年度越冬死莖率12.4%,對照品種死莖率8.9%;2019-2020 年度越冬死莖率0.4%,對照品種死莖率0.3%。
2.1.3 抗病性 河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗病性鑒定結(jié)果,2018-2019 年度高感條銹病、 白粉病、赤霉病,中抗葉銹病,感病紋枯病。
2.1.4 品質(zhì) 2020 年河北省農(nóng)作物品種品質(zhì)檢測中心測定,粗蛋白質(zhì)(干基)14.8%,濕面筋(14%濕基)25.8%,吸水量57.6 mL/100 g,穩(wěn)定時間16.7 min,拉伸面積97 cm2,最大拉伸阻力512 E.U.,容重804 g/L。農(nóng)大4218 紫小麥蛋白質(zhì)含量高,穩(wěn)定時間達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn),是可以直接作為面包原材料的紫小麥品種。
2020 年9 月農(nóng)大4218 紫全麥粉送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(鄭州)檢測,檢測編號:2020WA-0737。 比較農(nóng)大4218 紫全麥粉與普通面粉中微量元素含量(表1)和氨基酸含量(表2)可知,農(nóng)大4218 紫的鋅、鐵、鈣、硒、鉻元素含量分別為27.9 mg/kg、51.3 mg/kg、378 mg/kg、0.025 mg/kg、0.742 mg/kg,普通面粉濟(jì)22 全麥粉的各元素含量分別對 應(yīng) 為16 mg/kg、43.3 mg/kg、324 mg/kg、0.022 mg/kg、0.426 mg/kg; 農(nóng)大4218 紫比普通面粉各元素含量分別高74.38%、18.48%、16.67%、13.64%、74.18%,其中鋅和鉻元素的含量明顯比對照組高,增加74%以上,表明農(nóng)大4218 紫富含豐富的微量元素,具有較高的營養(yǎng)價值。
表1 2020 年農(nóng)大4218 紫全麥粉微量元素養(yǎng)分分析(單位:mg/kg)
由表2 可知, 農(nóng)大4218 紫每100 g 全麥粉的賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸和組氨酸含量分別為0.40 g、0.39 g、0.49 g、0.74 g、0.36 g,普通面粉濟(jì)麥22 每100 g 5 種氨基酸含量分別為0.34 g、0.35 g、0.49 g、0.69 g、0.32 g。 4 種人體必需氨基酸中, 除異亮氨酸的含量與對照面粉相比無變化外, 農(nóng)大4218紫賴氨酸、 蘇氨酸和苯丙氨酸含量分別比普通全麥粉高17.65%、 11.43%、 7.25%, 其中賴氨酸的含量相比對照增加最多。 農(nóng)大4218 紫全麥粉總氨基酸含量為13.19 g/100 g, 普通面粉濟(jì)麥22 總氨基酸含量為11.98 g/100 g, 農(nóng)大4218 紫比普通濟(jì)麥22 全麥面粉高10.10%。 組氨酸為嬰幼兒所必需, 對兒童視力發(fā)育有特定作用, 農(nóng)大4218 紫小麥組氨酸含量為0.36 g/100 g, 普通面粉含量為0.32 g/100 g, 農(nóng)大4218 紫比普通面粉高2.5%。 檢測結(jié)果表明, 農(nóng)大4218 紫全麥粉蛋白質(zhì)含量高,4 種必需氨基酸及組氨酸含量顯著高于普通面粉, 日常食用具有較高的營養(yǎng)價值。
表2 2020 年農(nóng)大4218 紫全麥粉氨基酸含量分析(單位:g/100 g)
2021 年9 月農(nóng)大4218 紫全麥面粉送交農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作物專用肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (曲周實(shí)驗(yàn)站)檢測,檢測指標(biāo):磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅元素;檢測儀器:微波消解儀,ICP。
由表3 可知,農(nóng)大4218 紫面粉中磷、鉀、鈣、鎂、鐵、 錳、 銅、 鋅元素含量均比市場銷售的面粉高,分別高486.5%、308.0%、214.4%、753.2%、325.3%、939.0%、1 033.3%、42.7%。 人們最重視的鈣、鐵、鋅元素在農(nóng)大4218 紫中含量分別為548.95、49.21、24.17, 市場銷售面粉的相應(yīng)含量分別為174.60、11.57、16.94, 農(nóng)大4218 紫分別比對照高214.4%、325.3%、42.7%,其中鈣和鐵元素農(nóng)大4218 紫是普通市場面粉的3~4 倍, 表明該品種具有極高的微量元素含量和食用價值。
表3 2021 年農(nóng)大4218 紫主要元素含量分析
特用黑小麥品種農(nóng)大4218 紫的功能性主要體現(xiàn)在: 紫粒小麥由于小麥果皮中的紫色花青素聚集于最外層的種皮,因而籽粒是紫色的,脫去麩皮磨出的面粉是白色的,全麥粉是紫褐色(巧克力色)的。 紫小麥種皮含有的天然色素花青素, 屬于花色苷類黃酮類物質(zhì),具有抗氧化還原作用,可以不同程度地預(yù)防糖尿病和阻止不良細(xì)胞的發(fā)生和擴(kuò)散[4]。同時紫小麥面粉富含硒、鈣、鐵、鋅、硒等微量元素,可以作為特殊疾病人群補(bǔ)充微量元素的自然食物來源。
隨著人們對食品多樣化和營養(yǎng)安全的重視,功能性的食品會受到人們的更多青睞, 市場需求將越來越大。 據(jù)了解, 目前廊坊市大城縣鼎祥農(nóng)場魏付船,引進(jìn)農(nóng)大4218 紫和農(nóng)大5321 藍(lán)品種,已經(jīng)開發(fā)了面粉、面條等產(chǎn)品,加工了黑小麥月餅等,2022 年8 月黑麥產(chǎn)品參加廣交會,大受歡迎。 河南省許昌市建安區(qū)瓏康家庭農(nóng)場趙新芳引進(jìn)了農(nóng)大5321 藍(lán)小麥,加工銷售藍(lán)麥面粉,產(chǎn)值效益比種植普通小麥高1 500 元/畝。
12 月14 日,中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035 年)》,綱要在持續(xù)提升傳統(tǒng)消費(fèi)一節(jié)中提出倡導(dǎo)健康飲食結(jié)構(gòu),增加健康、營養(yǎng)農(nóng)產(chǎn)品和食品供給,促進(jìn)餐飲業(yè)健康發(fā)展。 特色黑小麥的選育和推廣符合《綱要》中提出的增加營養(yǎng)農(nóng)產(chǎn)品供給的要求,符合當(dāng)下加快農(nóng)村產(chǎn)業(yè)升級、延長農(nóng)作物生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈、促進(jìn)種植戶增收等的需求,對推進(jìn)農(nóng)村一、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展具有重要意義。