摘要：小麥在發展中國家是第二大作物，地理分布全球化。從墨西哥北部濕潤的低地，到哈薩克干燥的平原，小麥種植面積在發展中國家已超過20億hm2。國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)是當今世界現有的15個國際農業研究和培訓中心之一。

　　關鍵詞：小麥,品質,育種,檢測

　　CIMMYT自1966年成立以來，為全世界尤其是第三世界國家的小麥、玉米種質資源培育及生產作出了巨大貢獻[1]。CIMMYT小麥項目尋求在亞洲的大部分、北非、南非、東非及拉丁美洲這一多樣的生態區中，還包括日常食品需求的一半僅來自小麥的一些國家中，改善食品安全和進行資源保護。

　　受國家留學基金委資助，筆者于2010年9月至2011年8月期間赴墨西哥CIMMYT進行小麥品質分析及小麥育種研究工作，現將CIMMYT的小麥育種策略及與谷物化學實驗室相結合情況作一介紹。

　　1研究內容

　　CIMMYT自成立以來，以面包春小麥和硬粒小麥育種為主，20世紀80年代中期又開展了冬小麥在土耳其的育種工作。CIMMYT每年從合作國家廣泛征集各具特色的種質資源2 000份左右[7]，年配制雜交組合約8 000個，針對各米格環境特點，選育適應該米格環境條件、氣候特點，及符合當地消費習慣的穩產高產、抗病的種質資源，并向全世界小麥育種者提供有關育成材料產量、性狀表現以及基因型與環境互作的信息，以促進種質資源的交流，確保以種植小麥謀生的農戶有最好的研究支持[1]。

　　2米格環境劃分

　　CIMMYT為開展工作的需要，并進行針對性育種，將全球小麥分布區域根據種植習慣、氣候條件、土壤類型、最終用途等劃分成12個米格環境。表1、表2分別為各米格環境分類標準、代表地區及育種目標。

　　CIMMYT從1944年對米格環境1進行育種，至今仍是主要育種地區。該區首先采用Rht1和Rht2矮化基因，使小麥品種產量潛力和實際產量提高了2～3倍，以后又相繼在其他米格環境采用該基因。自1988年在土耳其開展冬小麥育種工作。

　　3小麥育種

　　CIMMYT總的育種目標為：培育適于不同米格環境下的穩產高產、抗病，并具廣泛適應性的且具備一系列加工品質特性的種質資源。

　　針對這一育種目標，CIMMYT以近期推出的具廣泛適應性種質資源為一類親本材料，另一類為與之有溝通的、用于國家交流的、具有特殊特征特性種質資源;針對種質資源的特征特性，采用相對應的雜交方式，每年組配約8 000個雜交組合，一般單交每組合做3穗雜交，頂交和雙交每組合做15穗。

　　在選擇方法上，由20世紀80年代中期以前的系譜法選育，改為80年代中期后的改良系譜法或集團選育。從1995年后使用集團選育法，系譜法僅在F6使用。

　　F7中選材料升入小面積試驗圃，同時該材料在Toluca和El Batan分別進行條銹和葉銹、赤霉病鑒定篩選。入選材料升入第一年產量試驗圃(YT)，3次重復，同時鑒定葉銹病，產量比對照品種增產顯著的中選材料升入第二年產量試驗圃(EYT)，3次重復，兩年的產量試驗都在Cd.Obregon進行。通過產量試驗后，中選材料即可升入國際產量試驗圃。

　　Toluca, 氣候濕潤，多雨，主要是抗條銹和抗Septaria 葉病選育;Cd.Obregon，干燥，日光充足，晝夜溫差大，進行產量鑒定和抗葉銹育種;F5、F6代同時種植于Kenya，進行抗稈銹選育。

　　4品質檢測

　　CIMMYT小麥育種材料，除了對親本材料進行品質檢測與評價外，從F5代單株選擇開始，即進行品質檢測。F5-F10，用近紅外(NIR)光譜分析技術測定籽粒硬度和SDS(十二烷基硫酸鈉)沉降值試驗;F7-F10，用mixograph測定面筋類型;F8～F10，用Alveograph測定面團的比功和面團的彈性和延展性，進行烘焙試驗，包括面包、餅干等。對于來源于特殊地區的育種材料，還要進行更細微的品質檢測，包括親本及F2、F3代分子標記檢測，以及淀粉質量鑒定、SDS-PAGE高低分子量蛋白亞基檢測等。谷物化學實驗室根據育種家提供的小麥育種材料的信息，結合品質分析結果，提供給育種家詳細的分析報告。以下是小麥品質育種中非常重要的幾項分析項目。

　　4.1 籽粒硬度

　　小麥籽粒的硬度對胚乳和麩皮的分離、水分的吸收、面粉的篩分等，都有非常重要的影響;硬度大的小麥在磨粉時產生較多的破損淀粉，對于面包烘烤時，提供糖化力是非常重要的[2]。表3是用近紅外光譜分析技術對不同海拔高度的籽粒硬度分級。

　　4.2SDS沉降值

　　沉降值是測定小麥品質的綜合指標，沉降值越大，表明面筋強度越大，面粉的烘烤品質就越好。沉降值遺傳力較高，在育種早代選擇有效。比沉降值結合了蛋白質數量，可消除蛋白質數量對SDS沉降值影響，比值更可靠。經SDS法測定的各類型面筋強度的SDS沉降值范圍及比沉降值如表4所示。

　　4.3揉面儀(Mixograph)測定面筋類型

　　揉面儀顯示的曲線峰值是面團最適宜的形成時間，面團流動性最小，可塑性最大;耐揉性表示曲線峰值后下降斜率，表示面團的穩定性。稱量面粉的質量(g)(14%M.B.)=(100-14)×35/(100-面粉含水量);35 g面粉(14%M.B.)的加水量：Y=(1.5X+43.6) ×0.35。

　　根據峰值高度和峰值后斜率的范圍進行校正，在結合揉混時間，最后確定面筋強度類型。 Mixograph測定的曲線類型及面筋強度劃分類型如表5所示。

　　吸水率越高，面粉蛋白質質量越好;揉混時間越長，表明面粉蛋白質地筋力越強;曲線的寬度和下降角度，表明面團對揉混的耐性，曲線越寬，下降角度越小，表明面團對揉混的耐性越強，蛋白筋力越好[2]。

　　4.4吹泡示功儀測定面團比功、彈性及延展性

　　P值表示面團的張力，表示吹泡示功儀最大壓力時面團的抵抗力，面團彈性大時P值高;L表示面團的延展性;W(爾格)表示單位質量的面團變成厚度最小的薄膜所需的功，為曲線面積(S)×6.54乘積，表示膨脹指數[2]。

　　在各個品質指標測定后，綜合蛋白質含量、面筋類型、吹泡示功儀比功及P/L值，籽粒硬度、SDS沉降值，Mixograph 的峰值高度和時間，以及面包、餅干烘烤特性，最后確定某種小麥屬于哪類用途，并將分析的綜合信息報告給育種家，以便于育種家根據小麥品系類型確定適宜發展地區及為改良新品系做種質資源。

　　參考文獻：

　　[1]雷震生.國際玉米小麥改良中心小麥育種研究概況[J].國外農學：麥類作物，1992(5)：11-12.

　　[2]徐兆飛，張惠葉，張定一.小麥品質及其改良[M].北京：氣象出版社,1999：65-68.

　　[3] Ginkel M V, Trethowan R M , Ammar K, et al. Guide to Bread Wheat Breeding at CIMMYT[M]. CIMMYT, 2002:5-9.