麦长管蚜危害对优质小麦产量和面粉品质特征的影响

麦蚜是小麦重要害虫之一，其取食为害会导致严重减产。有关蚜虫取食为害对小麦籽粒及面粉品质的影响的报道很少。本研究以麦长管蚜和优质专用面包小麦"中优206"互作体系为研究对象，围绕蚜虫不同为害密度与优质小麦品质特征变化的关系这一科学问题，采用室内不同麦长管蚜地理种群的鉴定，以及田间网罩人工接蚜，收获后运用近红外仪、面筋仪、粉质仪、聚丙烯酰胺凝胶电泳和高效液相色谱分析等品质检测及贮藏蛋白质组分和含量分析等方法，重点研究优质小麦对麦长管蚜不同地理种群生命参数的影响，明确该品种对蚜虫不同地理种群的适应性，以及蚜虫不同为害度对小麦籽粒理化特性、面团流变学特性、面粉贮藏蛋白质的麦醇溶蛋白、麦谷蛋白组分和含量以及高低分子的麦谷蛋白含量等指标变化的影响，解析蚜虫为害对面粉品质的影响程度与机理，为优质小麦上蚜害的控制策略制定、优质小麦推广种植和抗蚜育种品质参数的遴选提供实验依据，具有重要的理论和实际意义。

本研究以优质面包小麦“中优206”为材料，通过建立生命表和室内苗期抗蚜鉴定方法，研究优质小麦“中优206” 对不同地理种群麦长管蚜的适应性及相关评价体系。结果表明：“中优206”比较适宜推广种植的地区为南京、山东泰安、河南新乡、四川江油和青海，其次是湖南枣阳、江苏镇江、河北廊坊、山西太原和新疆等地区，最不适宜地区为陕西杨凌。在河北廊坊、河南新乡两地田间通过笼罩接蚜方式，设计密度梯度（低密度1头/茎、中等密度5头/茎、高密度10头/茎），研究了不同初始蚜量优质小麦“中优206”上麦长管蚜种群动态、产量性状及籽粒品质特征的影响。结果表明，不同初始接蚜量显著影响无翅蚜总量和高峰期蚜量，初始蚜量增加能显著降低小麦的有效穗粒数和千粒重。麦长管蚜高峰期蚜量与总蚜量呈极显著正相关（P<0.01），与千粒重和穗粒数均呈显著负相关（P<0.05）。建立了两年的麦长管蚜高峰期蚜量（百株）与中优206产量千粒重（Y1）和穗粒数（Y2）的线性回归模型，2010年为：Y1=30.44-0.0015X ，Y2=28.86-0.00077X，；2012年为：Y1=36.13-0.0006X，Y2=21.45-0.0002X。测定各处理和对照小麦的面粉理化特性及面团流变学特性参数，结果表明，麦长管蚜取食小麦会降低籽粒直径，籽粒蛋白产量随蚜虫密度增高而降低；能增加面粉的常量沉降值，延长面团的形成时间和稳定时间。本研究建立并完善了中优206谷蛋白的SDS-PAGE与RP-HPLC分离技术， RP-HPLC的量化结果显示，麦长管蚜危害会提高HMW-GS含量及比例，其中对Bx亚基含量影响较大。两地对照区比较研究还发现，中优206在河北廊坊产量高；而河南新乡的常量沉降值，面团形成时间，吸水率，湿面筋率和干面筋率显著高于廊坊地区。表明在新乡地区种植中优206加工品质水平高，适合制作优质面包。另外通过比较两地谷蛋白亚基含量及比例发现，廊坊地区谷蛋白亚基含量极显著高于新乡地区。中、高密度接蚜处理对小麦品质降低很明显，对廊坊地区优质小麦加工品质降低比新乡的更明显。本研究初步阐明麦长管蚜取食为害对优质小麦品质影响的程度和机制，为优质小麦的抗虫育种提供理论依据。