小麦面筋相关性状的主基因+多基因遗传模型分析

【目的】通过小麦面筋相关性状的主基因+多基因遗传模型分析,探析小麦湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数的遗传规律,为我国长江中下游麦区红皮强筋专用小麦品种选育提供理论参考。【方法】以苏麦6号×扬97G59为亲本构建的双单倍体(DH)群体(共189个家系)为材料,采用主基因+多基因遗传分离分析方法对小麦湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数进行遗传模型分析。【结果】湿面筋含量在句容试点MX2-ED-A模型为最佳模型,受到2对显性上位性效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为74.18%,多基因遗传率为24.35%,但在扬州试点MX2-IE-A模型为最佳模型,受到2对抑制效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为7.41%,多基因遗传率为90.60%。对于干面筋含量,在句容试点MX2-ED-A模型为最佳模型,受到2对显性上位性效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为38.24%,多基因遗传率为61.61%,但在扬州试点MX2-IE-A模型为最佳模型,受到2对抑制效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为5.65%,多基因遗传率为94.04%。面筋指数在句容试点MX2-AI-AI模型为最佳模型,受到2对加性上位性效应主基因和加性上位性效应微效多基因控制,主基因遗传率为66.34%,多基因遗传率为33.55%,但在扬州试点MX2-DE-A模型为最佳模型,受到2对重叠效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为42.05%,多基因遗传率为57.62%。【结论】小麦干面筋含量、湿面筋含量和面筋指数均表现为数量性状的特点,受多基因的控制,且存在环境效应。干面筋含量和湿面筋含量的遗传主要受2对显性上位性或抑制效应主基因+多基因的控制;面筋指数的遗传受2对加性上位性或重叠效应主基因+多基因的控制。

银耳多糖抑制鲜湿面水分迁移及改善黏连的作用

通过不同银耳多糖添加量对鲜湿面的粉质特性及质构特性的品质评价以及傅里叶变换红外光谱、低场核磁共振、动态流变学分析和激光共聚焦显微镜等微观结构分析,探究银耳多糖与鲜湿面水分迁移及抑制黏连的量效关系。结果表明:添加银耳多糖的鲜湿面具有较低的表观黏性,且多糖可抑制自由水的迁移,致使水分分布发生变化。与未添加银耳多糖鲜湿面相比,添加0.5%银耳多糖的鲜湿面的α-螺旋的相对含量增加了9.96%,β-转角的相对含量降低了7.11%;面筋蛋白有序性增强,且微观结构较为紧密,淀粉颗粒暴露较少,使鲜湿面持水性更佳,进而贮藏期间更加稳定。通过热特性、动态流变学特性分析结果均可证明,银耳多糖能够促进鲜湿面形成均匀、有序稳定的面筋网络结构。其中添加0.5%银耳多糖对抑制鲜湿面贮藏期间水分迁移,改善黏连的效果最好。

宁春4号×河东乌麦F_(6:7)家系籽粒蛋白质性状及候选基因分析

【目的】对宁春4号和河东乌麦杂交、自交F_(6:7)家系进行籽粒蛋白质性状及候选基因分析,以期挖掘与籽粒蛋白质性状相关的基因,为小麦籽粒蛋白质性状遗传改良提供理论参考。【方法】以蛋白质性状差异较大的2个亲本(宁春4号和河东乌麦)及其杂交、自交的551个F_(6:7)家系为材料,对小麦籽粒蛋白质性状(粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值)进行方差分析、相关分析及聚类分析,通过高、低值株系转录组测序,对差异表达基因(DEGs)进行功能注释及信号通路富集分析,并鉴定籽粒蛋白质性状相关基因。【结果】籽粒蛋白质相关性状在F_(6:7)家系中均出现明显分离,分布均呈连续正态分布。粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值的平均值分别为15.64%、33.31%和39.06 mL,介于双亲该性状值之间,其中,超中亲比例为29.04%~77.31%,超高亲比例为7.08%~39.56%;变异系数排序为沉降值(10.99%)>湿面筋含量(6.07%)>粗蛋白含量(5.70%),且三者间呈极显著正相关(P<0.001)。551个F_(6:7)家系被聚为四大类群(Ⅰ~Ⅳ),分别包括148、125、171和107个家系,其中,类群Ⅳ的平均粗蛋白含量(16.87%)、湿面筋含量(35.96%)和沉降值(45.02 mL)均最高,为优异类群。根据高、低值株系的转录组测序数据,从中筛选出4368个DEGs,其中,970个为上调表达,3398个为下调表达。GO功能注释结果显示,小麦籽粒蛋白质性状差异表达主要发生在细胞区域,涉及细胞膜结构和细胞器等组分,同时也发生在细胞连接等部位,通过调节结合、催化等分子功能,引起细胞过程、代谢过程、胁迫反应和应激反应为主的生物过程协同变化。KEGG信号通路富集结果显示,DEGs显著富集到9条代谢通路(P<0.05),其中筛选出4条与小麦籽粒蛋白质性状密切相关的代谢通路及其DEGs,10个DEGs与组氨酸代谢、21个与淀粉和蔗糖代谢、8个与酪氨酸代谢、8个与丙氨酸和天冬氨酸及谷氨酸代谢相关,其中有7个DEGs上调表达。实时荧光定量PCR验证结果与转录组测序结果基本一致。【结论】小麦籽粒蛋白质性状属多基因控制的数量性状遗传,F_(6:7)家系出现许多超亲类型,其中沉降值具有较大改良潜力。类群Ⅳ为籽粒蛋白质性状优异类群,可用于蛋白质性状优异品种的育种实践。基于富集功能分析筛选出组氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、酪氨酸代谢、丙氨酸和天冬氨酸及谷氨酸代谢4条通路与小麦籽粒蛋白质性状调控机制有关,并鉴定出7个与籽粒蛋白质性状相关的候选基因。

基于测量不确定度评定小麦粉中湿面筋含量的合格概率与控制值

湿面筋含量是评定小麦粉质量的一项重要指标,试验依据GB/T 5506.1—2008测量湿面筋含量,依据JJF1059.1—2012评定湿面筋含量的测量不确定度,依据CNAS-TRL-010:2019评定湿面筋含量的合格概率和控制值。结果表明,试样中湿面筋含量的扩展不确定度可表示为:G=(22.1±0.5)%,k=2;试样中湿面筋含量的合格概率为64.8%;当试样中湿面筋含量的测量值大于22.43%时,湿面筋含量的合格概率大于95%。通过评定小麦粉中湿面筋含量的测量不确定度、合格概率和控制值,可为生产企业与检验机构提供参考。

冷冻生胚油条的关键工艺研究

以不同湿面筋含量的面粉为原料制备生胚油条。以油条的比容和感官评分为评价指标,通过对影响生胚油条品质的原料配比、复配膨松剂添加量及速冻条件的差异进行单因素试验,优化其最佳关键工艺条件。结果表明,最佳工艺条件为高低筋粉配比7∶3,膨松剂添加量4%,松弛时间4 h,冷藏松弛16 h,速冻温度-35℃。在此条件下制备的生胚油条冻藏30 d后仍具有良好的膨胀性。

2006—2015年中国小麦质量年度变化

【目的】中国小麦由强筋小麦、中强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦4种类型构成,分析近10年来各类型小麦年度质量变化,探讨小麦生产质量现状、存在的问题和解决方法,为小麦生产、科研、购销和加工等环节提供必要的参考。【方法】对2006—2015年中国小麦生产区742个小麦品种7 561份样品的容重、蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀指数和面团流变学特性进行测定,分析各类型小麦年度比例和8个主要品质性状年度变化。【结果】小麦品种结构有所改善,但达标样品比例较低。从品种比例看,强筋品种、中强筋品种、中筋品种和弱筋品种比例分别为12.6%、16.7%、68.7%和2.0%,年度间保持稳定。从样品比例看,强筋小麦、中强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦样品比例分别为21.0%、16.9%、49.4%和3.8%;各类型小麦样品比例年度间变化差异较大,年度间强筋小麦和中筋小麦呈此消彼长趋势,中强筋小麦呈缓慢增加趋势,弱筋小麦呈下降趋势。从达标样品比例看,各类型小麦达标比例较低,强筋小麦、中强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦达标比例分别为4.8%、4.6%、25.0%和0.4%。中国小麦总体质量表现为中筋小麦水平,容重、蛋白质含量和湿面筋含量年度间变化趋势不明显,沉淀指数、粉质和拉伸参数呈小幅下降趋势。强筋小麦、中强筋小麦和中筋小麦品质性状年度间保持相对稳定,沉淀指数、粉质和拉伸参数变化趋势基本相同;弱筋小麦近年来蛋白质含量、湿面筋含量和沉淀指数年度平均值增加,品质下降。不同类型小麦品质性状差异较大,容重年度平均值大小依次为中强筋小麦>强筋小麦>中筋小麦>弱筋小麦,蛋白质含量和湿面筋含量年度平均值大小依次为强筋小麦>中筋小麦>中强筋小麦>弱筋小麦,沉淀指数、粉质和拉伸参数年度平均值大小依次为强筋小麦>中强筋小麦>中筋小麦、弱筋小麦;年度平均值变幅不同,其中沉淀指数、粉质和拉伸参数年度平均值变幅大小依次为强筋小麦>中强筋小麦>中筋小麦、弱筋小麦。【结论】中国小麦品种结构有所改善,各类型小麦达标比例较低,小麦质量有较大提升空间。应通过选育和推广高产优质专用小麦品种、合理增加现有各类型优质小麦品种面积和加大政策扶持力度等途径,优化品种结构,提高小麦质量。

氮肥运筹对弱筋小麦群体指标与产量和品质形成的影响

以弱筋小麦品种扬麦9号和宁麦9号为材,研究了不同施氮水平及基追比对群体指标、产量和品质的影响。结果表明,孕穗期叶面积指数(LAI)随施氮量的增加而提高;小麦籽粒产量及成熟期生物产量、花后干物质积累量与施氮量均呈二次曲线关系;籽粒蛋白质含量、湿面筋含量与施氮量呈极显著正相关。增加后期追氮比例及同比例2次追氮均提高了成熟期生物产量、花后干物质积累量、茎蘖成穗率、孕穗期LAI、籽粒产量、蛋白质含量和湿面筋含量。花后干物质积累量、成熟期生物产量、成穗数、茎蘖成穗率与产量呈显著或极显著正相关,拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期LAI与产量呈显著或极显著二次曲线关系。弱筋小麦实现优质和产量7000kghm-2的氮肥运筹技术以施氮量200kghm-2和基肥∶拔节肥∶孕穗肥为7∶2∶1,其高产优质协调的关键群体调控指标,最适LAI为6.9,花后干物质积累量和成熟期生物产量分别为5300和16500kghm-2,成穗数为466×104hm-2,茎蘖成穗率为50%。

2004—2011年中国主产省小麦蛋白质品质分析

【目的】分析2004—2011年来中国主产区小麦蛋白质品质检测数据,探讨小麦蛋白质品质年度和地区间变化规律。【方法】对2004—2011年分别来自冀、鲁、豫、苏、皖5个小麦主产省的4 235份小麦样品的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、稳定时间和最大拉伸阻力进行分析。【结果】2004—2011年,中国主产省小麦籽粒蛋白质含量和湿面筋含量平均值变化不大,沉淀值呈明显下降趋势,表明近年来小麦内在品质变差;不同主产省之间小麦蛋白质含量差异较大,呈明显北高南低和东高西低趋势。【结论】近年来片面追求高产已影响了中国小麦的整体品质,致使强筋麦产区小麦面筋强度降低、弱筋麦产区小麦面筋增加。应根据各地区的不同条件发展适合本地区的高产优质小麦品种。

超声辅助冷冻对面筋蛋白二级结构的影响

本文通过对湿面筋蛋白冷冻时间和冷藏过程中二级结构变化的检测,研究超声改善冷冻食品品质的微观作用机制。用激光显微共聚焦拉曼光谱仪测定了不同环境下冷冻,冷藏不同时间的面筋蛋白二级结构,结果显示:传统环境下冷冻的湿面筋蛋白二级结构中的α-螺旋的含量随着冷藏时间的延长逐渐减少,无规卷曲的含量随着冷藏时间的延长逐渐增加;超声环境下冷冻的湿面筋蛋白二级结构随着冷藏时间的延长,其二级结构变化不明显。冻结完成时间的测定表明适宜的功率超声能加速湿面筋蛋白的冷冻过程,显示超声辅助冷冻是改善冷冻食品品质的实用技术。

硫对不同类型春小麦湿面筋和沉降值及氨基酸的效应

以 6个不同品质类型春小麦为材料 ,在不同氮水平下 ,研究施硫对湿面筋、沉降值及氨基酸的调节效应。结果表明 ,高氮条件下 (施尿素 12 8kg/hm2 ) ,施硫可提高湿面筋含量和沉降值 ,对高蛋白品种作用更明显。低氮 (施尿素 6 0kg/hm2 )条件下施硫 ,除辽 10的湿面筋和沉降值均降低外 ,其他品种表现湿面筋含量降低而沉降值提高。高蛋白品种在氮供应较充足条件下 ,硫才能发挥改善各项品质指标的作用 ,否则 ,氮将成为硫发挥作用的限制因素。氮施用水平较高时 ,硫可提高不同品种的总氨基酸和含硫氨基酸含量 ,且含硫氨基酸与湿面筋和沉降值呈正相关。

小麦重要品质性状的遗传分析和面条专用型小麦的筛选

分析了 32个小麦品种 (或稳定品系 )的蛋白质和湿面筋含量、面粉 RVA粘度特性及其相互关系 ,结果表明 :(1)蛋白质和湿面筋含量以及 7个 RVA粘度性状在不同品种 (品系 )间存在着广泛的遗传变异 ,并且都具有较高的广义遗传力 ;(2 )蛋白质和湿面筋含量与到达高峰粘度的时间呈显著正相关 ,与其它 RVA粘度指标相关系数的高低因性状而异 ,未达显著水平 ;(3)依据蛋白质和湿面筋含量聚类的结果与依据 7个 RVA参数聚类的结果有较大差异。依据 RVA粘度性状聚类的结果表明 ,生态类型相似的品种 (品系 )有聚集在一起的趋势 ,而以蛋白质和湿面筋含量聚类时没有类似的现象存在。本研究按照两种聚类结果对蛋白质、湿面筋含量和 RVA粘度参数综合考虑 ,筛选出 10个优质面条加工潜力较大的品种 (品系 ) ,并对优质面条小麦的评价体系做了讨论。

南阳彩色小麦面团拉伸性能测定及粉质评价研究初报

了解南阳彩色小麦系列新品种面粉的面团拉伸性能、吸水量和面团糅合性能并进行粉质评价,为该小麦新品种的品种改良、种植结构调整、加工和开发利用提供科学依据,用南阳灰麦、蓝麦和硬质紫麦为材料,与高优503等小麦品种进行对照,用国家颁布的标准方法对上述小麦品种湿面筋、粉质、面团拉伸性能等指标进行了测定。实验结果表明,面团形成时间为3.3～5.7min,面团稳定时间为2.0～6.2min,拉伸面积仅有51、57cm2(灰麦为147cm2除外),均明显低于高筋小麦的要求。因此,限制了南阳彩色小麦系列新品种在食品加工上的某些应用。但综合其营养价值和保健功能,该新品种在我国传统蒸煮类食品加工和功能食品应用上仍有很大的开发前景。

冷冻环境对湿面筋蛋白中可冻结水的影响

用差示扫描量热仪测定了不同冷冻环境下湿面筋蛋白中可冻结水的含量,探讨了超声辅助食品冷冻过程中冰结晶的热力学机制;用扫描电镜间接观察和分析了冷冻湿面筋蛋白中冰晶的形状和粒度分布.结果表明:360W、440W超声辅助冷冻和液氮浸渍冷冻的湿面筋蛋白中可冻结水占总水含量的比例分别为67.3%、70.8%和77.0%,均比传统冷冻过程的(56.9%)高;不同环境下冷冻的样品其热力学特征各不不同;适宜功率的超声能加速湿面筋蛋白的冷冻过程,削弱面筋蛋白和水分子之间的相互作用力;超声辅助和液氮浸渍冷冻的湿面筋蛋白中冰晶细小,直径在4μm以内且分布均匀,可减少对面筋蛋白网络结构的破坏;与高能耗的液氮浸渍冷冻法相比,超声辅助冷冻是一种更实用的改善食品品质的技术.

基于连续投影算法的小麦湿面筋近红外校正模型优化

为减少建模过程中的计算量、提高模型的稳健性及预测精度,将连续投影算法用于小麦湿面筋近红外校正模型的建立。首先采用SPXY算法选择具有代表性的校正集样本,然后对光谱数据作不同预处理,增强光谱特征;运用连续投影算法对原始光谱和预处理后的光谱进行敏感波点提取,进而分别建立多元线性回归校正模型。测试结果表明,对光谱标准正态变量变换后利用连续投影算法提取敏感波点所建多元线性回归模型预测效果最好,预测均方根误差和预测相关系数分别为1.3332和0.94319,优于同等条件下建立的偏最小二乘回归模型。

面粉面筋数量和质量与鲜湿面条品质的关系

以河南农业科学院提供的12种小麦为材料,分析了它们的湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数与面条品质的关系.结果表明:湿面筋含量与面条的干物质吸水率、干物质损失率、蛋白质损失率呈高度显著负相关,与面条的剪切应力呈高度显著正相关;与面条的粘结性、回复性、剪切力、拉断力、拉断应力呈显著正相关.干面筋含量与面条的粘结性呈高度显著正相关;与面条的回复性、剪切力、剪切应力呈显著正相关;与面条的干物质吸水率、干物质损失率、蛋白质损失率呈显著负相关.面筋指数与面条的拉伸距离呈高度显著正相关;与面条的硬度、粘合性、剪切力、拉断力、拉断应力呈显著正相关;与面条的弹性、粘结性、回复性、干物质吸水率、干物质损失率呈显著负相关.

超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的影响

超声辅助食品冷冻过程是一种新的技术。本文通过对湿面筋蛋白中冰晶粒度分布及总水含量的检测,探讨超声改善冷冻食品品质的微观作用机制,为超声冷冻新技术在食品化工中的应用奠定化学工程学基础。测定了有无超声环境下冷冻的湿面筋蛋白经过不同冷冻贮藏时间后总水含量,结果显示:随着冷冻贮藏时间的延长,超声环境下冷冻的湿面筋蛋白中总水含量比传统环境下高。用扫描电镜和压汞仪间接观察和分析了冷冻的湿面筋蛋白中冰晶的形状和粒度分布。研究表明,适宜的功率超声辅助下,冷冻过程能在湿面筋蛋白内部形成细小且分布均匀的冰晶体,减少面筋蛋白网络结构的破坏,从而改善冷冻食品的品质。

小麦湿面筋蛋白的流变学性质

采用HAAKE(RS600)流变仪,分别用动态(应力和频率扫描)和稳态(蠕变-恢复实验)方法研究不同湿面筋含量和品质的三种小麦面粉湿面筋蛋白(湿面筋蛋白Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ)的临界应用、弹性模量等流变学性质.结果表明:应力扫描时,湿面筋蛋白Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的临界应力分别为49.59,24.88和12.48 Pa;频率扫描时,当频率为1.117 rad/s时它们的弹性模量分别为1194,789和583 Pa;蠕变-恢复实验时,当时间为5.11m in时它们的形变分别为7.09%,9.43%和14.29%.这表明湿面筋含量越高,面筋品质越好,其临界应力越大;弹性模量越大;形变率越小,面筋蛋白形变恢复时间越短.

小麦湿面筋含量和面筋指数的杂种优势分析

选用4个强筋和4个中弱筋小麦品种为亲本通过NCⅡ设计,配制正反杂交32个组合,对其湿面筋含量和面筋指数的杂种优势进行了分析。结果表明:湿面筋含量的杂种优势较低,面筋指数的杂种优势较高。仅有2个组合的湿面筋含量具有正向优势且不显著,其余30个组合均为负向优势,并有5个组合达到了显著水平;有26个组合的面筋指数具有正向优势,其中6个达到了显著水平,4个组合达到了极显著水平,其余6个组合具有负向优势,但都不显著。

面粉品质参数对面包配方及品质的影响研究

采用四种具有代表性的不同面粉生产面包(圆餐包),研究面粉品质参数对面包配方及品质的影响。结果表明面筋指数、吸水率、面团形成时间、阻力延伸比等面粉品质参数与面包的生产工艺及品质参数具有高度的相关性(>0.95)。

微胶囊化葡萄糖氧化酶对面团氧化作用研究

以游离葡萄糖氧化酶(GOD)作对比,根据面团保温过程中小麦粉湿面筋(WG)含量、水溶性蛋白巯基(W-SH)含量和SDS可溶性蛋白巯基(SDS-SH)的变化,研究以海藻酸钠-壳聚糖为壁材的微胶囊化葡萄糖氧化酶(CAGC)对面团中—SH的氧化速度及程度;结合面团动态流变学特性以及电子显微结构观察,检验CAGC对面团面筋结构的改良效果。结果表明:微胶囊化以后CAGC在面团中的氧化速度减慢,作用时间增长;添加CAGC的面团其黏弹性(G*)、回复性(ε(t))、聚合度(tanδ)及显微网络结构均优于游离GOD。