江蘇省花生地方品種品質(zhì)性狀分析

王曉軍　孫東雷　張祖明　王宗標(biāo)　王幸　徐澤俊　齊玉軍

摘要：利用近紅外分析儀對江蘇省143個花生地方品種資源的粗脂肪、蛋白質(zhì)、脂肪酸、氨基酸含量等20個品質(zhì)性狀進(jìn)行檢測分析。結(jié)果表明：不同地方品種之間品質(zhì)性狀差異較大，變異系數(shù)在1.95%～23.39%，其中硬脂酸含量的變異系數(shù)最大，粗脂肪含量變異系數(shù)最??；檢測到一些粗脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、油酸含量、總氨基酸含量較高的優(yōu)異材料；在歐氏距離為15時可將143份花生地方品種劃分為五大類群，為育種時親本選配提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：花生；品質(zhì)性狀；聚類分析；歐氏距離；近紅外光譜分析

中圖分類號：S565.202.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-1302（2015）10-0116-03

花生是世界上重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，特別是在廣大的發(fā)展中國家，花生是重要的食用蛋白源和食用植物油源[1]。過去50年來，我國花生品種改良工作取得了巨大成就，通過對農(nóng)家品種、育成品種（系）、引入資源的搜集整理和鑒定，篩選出一大批優(yōu)異種質(zhì)，在育種或生產(chǎn)上發(fā)揮了較大作用[1-2]。隨著人們生活水平不斷提高，花生育種目標(biāo)也由以高產(chǎn)為主轉(zhuǎn)向產(chǎn)量與品質(zhì)并重，這對花生品質(zhì)育種提出了更高要求。目前花生育種工作中存在產(chǎn)量水平徘徊、品種適應(yīng)性不夠、遺傳基礎(chǔ)狹窄等問題，加強(qiáng)花生地方種質(zhì)資源研究，拓寬品種遺傳基礎(chǔ)，保護(hù)品種多樣性，對于促進(jìn)花生育種及遺傳改良等有重要意義[3]。江蘇省花生種植歷史悠久，地方品種資源豐富，優(yōu)異種質(zhì)較多。前人對國內(nèi)已育成的200多個花生品種親本系譜分析表明，作為直接或間接親本育成5個新品種以上的種質(zhì)僅有18個，其中18個主要骨干親本有4個來自江蘇省[1]。近紅外光譜分析技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項物理測試技術(shù)，該技術(shù)具有檢測快、成本低、無污染、不破壞樣本等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物品質(zhì)分析[4-8]。本研究利用DA7200型近紅外光譜儀，連續(xù)2年對江蘇省保存的花生地方品種資源進(jìn)行品質(zhì)分析，旨在了解不同花生資源品質(zhì)特性，篩選優(yōu)異種質(zhì)，為花生種質(zhì)資源的有效利用提供理論依據(jù)和材料基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

143份江蘇省花生地方品種資源由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所油料研究室提供，詳見文獻(xiàn)[9]。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間試驗設(shè)計 田間試驗于2012—2013年在江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗田進(jìn)行。每個花生品種種2行，2粒播；行長2.5 m，行距0.4 m，株距0.2 m。栽培管理措施與大田相同，適時收獲。

1.2.2 品質(zhì)性狀分析 將收獲的花生種子剝殼，選取籽粒飽滿、無破損的代表性種子待測。利用波通公司（Perten）生產(chǎn)的DA7200型近紅外光譜儀對樣品進(jìn)行檢測，重復(fù)3次。檢測品質(zhì)指標(biāo)包括4類：粗脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪酸含量（油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、二十四烷酸）、氨基酸含量（總氨基酸、蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸），共20個性狀。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS 20.0軟件分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試材料品質(zhì)性狀遺傳分化

利用近紅外分析儀對143份供試材料的粗脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、油酸含量等20個品質(zhì)性狀進(jìn)行分析。由表1可以看出，不同地方品種之間品質(zhì)性狀差異較大，變異系數(shù)為195%～23.39%，其中硬脂酸含量的變異系數(shù)最大，粗脂肪含量的變異系數(shù)最小。

2.1.1 粗脂肪含量 由表1可知，143份江蘇省花生地方品種的粗脂肪含量平均為51.91%，最低為48.54%，最高為5621%；不同品種之間差異較小，變異系數(shù)僅為1.95%。由圖1可知，143份江蘇省花生地方品種的粗脂肪含量主要分布在50%～54%，有135份，占供試材料的94.41%；粗脂肪含量低于50%的品種有4份；粗脂肪含量高于54%的品種有4份，其中粗脂肪含量大于55%的材料僅有1份。連續(xù)2年檢測結(jié)果顯示，花生品種贛榆小花生粗脂肪含量均大于56%。

2.1.2 蛋白質(zhì)含量 由表1可知，143份江蘇省花生地方品種的蛋白質(zhì)含量平均為26.35%，最低為21.57%，最高為2905%；不同品種之間差異較小，變異系數(shù)僅為4.14%。由圖1可知，143份江蘇省花生地方品種的蛋白質(zhì)含量主要分布在24%～28%，有132份，占供試材料的92.31%；蛋白質(zhì)含量低于24%的品種有5份；蛋白質(zhì)含量高于28%的品種有6份。連續(xù)2年檢測顯示，花生品種如東破皮風(fēng)的蛋白質(zhì)含量均大于28%。

2.1.3 脂肪酸含量 由表1可知，143份江蘇省花生地方品種的油酸含量平均為46.19%，最低為32.68%，最高為5756%，變異系數(shù)為8.63%；亞油酸含量平均為36.06%，最低為25.93%，最高為49.80%，變異系數(shù)為10.02%；棕櫚酸含量平均為10.64%，最低為9.00%，最高為12.52%，變異系數(shù)為4.91%；硬脂酸含量平均為1.34%，最低為0.31%，最高為2.31%，變異系數(shù)為23.39%；花生酸含量、山崳酸含量、二十四烷酸含量的變異系數(shù)分別為8.66%、8.34%、8.28%。

花生油酸含量越高，花生及其制品的耐儲藏性越強(qiáng)，貨架壽命越長。由圖1可知，143份江蘇省花生地方品種油酸含量小于50%的材料有132份，占供試材料的92.31%；油酸含量大于50%的品種11份；油酸含量高于55%的品種1份。連續(xù)2年檢測結(jié)果顯示，花生品種豐縣大二混子油酸含量均大于55%。

2.1.4 氨基酸含量 由表1可知，143份江蘇省花生地方品種的總氨基酸含量平均為24.04%，最低為19.79%，最高為33.86%；不同品種之間差異較小，變異系數(shù)僅為5.26%。由圖1可知，花生總氨基酸含量主要分布在20%～25%之間，有130份，占供試材料的90.91%；總氨基酸含量低于20%的品種1份；總氨基酸含量高于25%的品種12份。連續(xù)2年檢測結(jié)果顯示，花生品種泗洪四粒洋總氨基酸含量均大于30%。

測定的10種氨基酸中，精氨酸含量最高，平均為278%；脯氨酸含量變異系數(shù)最大，達(dá)到12.91%，其他氨基酸含量變異系數(shù)均小于10%。

2.2 基于品質(zhì)性狀的聚類分析

基于20個品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)，采用類間平均鏈鎖法對歐氏距離進(jìn)行聚類分析，建立聚類樹狀圖。由圖2可知，在歐氏距離（D）為15時可將143份花生地方品種劃分為五大類群。表2給出了各類群中地方品種品質(zhì)性狀的平均表現(xiàn)。

第Ⅰ類群包含119個品種，屬第一大類群，品種數(shù)占供試材料的83.22%，品質(zhì)性狀平均值和所有供試材料平均值非常接近。

第Ⅱ類群包含1個品種，即泗洪四粒洋。該品種精氨酸、總氨基酸含量均在所有供試材料中最高。

第Ⅲ類群包含3個品種，即揚州小花生、如皋西洋生、海門圓頭花生。該類群粗脂肪含量最低，蛋白質(zhì)含量最高，油酸含量最低，亞油酸含量最高。

第Ⅳ類群包含19個品種，屬第二大類群，品種數(shù)占供試材料的13.29%。該類群油酸含量低于供試材料平均值，亞油酸含量高于供試材料平均值。

第Ⅴ類群包含1個品種，即豐縣大二混子。在所有供試材料中，該類群油酸含量最高，亞油酸含量最低。

3 結(jié)論與討論

品質(zhì)育種研究涉及的育種材料數(shù)量眾多，尤其在低世代階段，在品質(zhì)性狀測定方法上除了要求簡便、快捷、經(jīng)濟(jì)地處理大量樣品外，還要求所采用的檢測技術(shù)最好是非破壞性的[5]。常規(guī)化學(xué)方法已經(jīng)無法滿足上述要求，而利用近紅外分析技術(shù)進(jìn)行品質(zhì)測定已經(jīng)被廣泛使用[4-8]。本研究利用近紅外分析儀對143份供試材料的粗脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、油酸含量等20個品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，篩選到一些較好的種質(zhì)資源，如贛榆小花生粗脂肪含量大于56%，如東破皮風(fēng)蛋白質(zhì)含量大于28%，豐縣大二混子油酸含量大于55%，泗洪四粒洋總氨基酸含量大于30%，為花生品質(zhì)育種提供了親本材料。

通過聚類分析既可看出類群間的相互關(guān)系，又可了解類群內(nèi)品系的親疏遠(yuǎn)近?；ㄉ胤狡贩N資源豐富，通過聚類可更好地為育種時親本選配提供理論依據(jù)。本研究利用品質(zhì)性狀聚類，將143份材料聚為五大類群，為花生品質(zhì)育種的親本選配提供理論基礎(chǔ)。

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