中國(guó)高油酸花生育種現(xiàn)狀與展望

王傳堂 張建成 唐月異 于樹(shù)濤 王強(qiáng) 劉峰 李秋

摘要：分析了新一次花生品種更新——高油酸花生替代普通油酸花生的內(nèi)在邏輯，總結(jié)了高油酸花生相對(duì)普通油酸花生的優(yōu)勢(shì)所在，隨之回顧了中國(guó)高油酸花生育種在表型和基因型選擇鑒定技術(shù)和品種選育上所取得的成就，指出了高油酸花生產(chǎn)業(yè)化應(yīng)注意的問(wèn)題，最后對(duì)中國(guó)高油酸花生育種未來(lái)方向作了展望。

關(guān)鍵詞：高油酸花生；貨架期；育種；現(xiàn)狀；展望

中圖分類號(hào)：S565.203文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）06-0171-06

Abstract The inner logic behind the ongoing variety replacement of normal oleic peanuts （NOP） with high oleic peanuts （HOP） was analyzed and the advantages of HOP over NOP were summarized. Progress in HOP breeding in China with relation to phenotyping/genotyping indentification techniques and varietal releases was then overviewed， issues needing special attentions in commercialization were pointed out， and future directions for HOP breeding in China were prospected.

Keywords High oleic peanut； Shelf life； Breeding； Current situation； Prospect

花生是中國(guó)主要的大田作物， 2011—2016六年間年均種植面積463.33×104 hm2，年均總產(chǎn)1 665.35×104 t，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)際貿(mào)易中占據(jù)重要地位[1]。中國(guó)北方產(chǎn)區(qū)和兩廣人民有食用花生油的傳統(tǒng)，全國(guó)出產(chǎn)花生約有半數(shù)用于榨油[2]，很多人心目中花生不過(guò)是一種主要的油料作物而已。實(shí)則不然，除了含有豐富的優(yōu)質(zhì)食用油脂，花生還富含易于消化的蛋白質(zhì)，可稱作“油、食兼用作物”，臺(tái)灣省將花生列為雜糧可為佐證。花生素有“長(zhǎng)生果”之美譽(yù)，其食品種類繁多，風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)健康，深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1，2]。近年全國(guó)出產(chǎn)的花生約有40%用于食用[2]。隨著社會(huì)發(fā)展，花生食用比例呈不斷上升之勢(shì)[2]。

中國(guó)新一次花生品種更新，以高油酸品種替代普通油酸品種為標(biāo)志。現(xiàn)階段著力推動(dòng)高油酸花生產(chǎn)業(yè)又快又好發(fā)展，對(duì)于落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、滿足新時(shí)期人民群眾的美好生活需要具有重要意義。這一次花生品種更新可以說(shuō)受加工商和消費(fèi)者的雙重驅(qū)動(dòng)。

1 花生食品加工業(yè)面臨的困境

花生雖屬豆科作物，卻與許多堅(jiān)果類食品一樣，含有有益心臟健康的植物化學(xué)成分，而且價(jià)格比堅(jiān)果更便宜[3]。但普通花生容易氧化酸敗，產(chǎn)生令人不快的“哈喇味”，很難與貨架期更長(zhǎng)的堅(jiān)果類食品相媲美。脂質(zhì)的氧化酸敗不僅引起食物風(fēng)味劣變、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)喪失， 甚至產(chǎn)生醛類等與人體衰老、腫瘤形成有關(guān)的有毒有害物質(zhì)[3]。醬類食品可采取阻隔包裝、脫氣和真空包裝、填充氮?dú)?、添加抗氧化劑等多種措施以延長(zhǎng)貨架期，但開(kāi)封以后時(shí)間稍長(zhǎng)口感勢(shì)必變差。在糖果類食品上真空包裝難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?？寡趸瘎┯行В瑓s無(wú)法在整粒、半粒和花生碎類產(chǎn)品上應(yīng)用，何況消費(fèi)者對(duì)人工合成的抗氧化劑從心理上講是抗拒的。我國(guó)南方地區(qū)普遍有消費(fèi)水煮花生（如“咸干花生”，不同于北方的鮮食花生）的習(xí)慣，目前采用的還是普通花生原料，為延長(zhǎng)貨架期，有的廠家只好采取特殊工藝，代價(jià)是影響了口感。

采用高油酸花生原料可以破解這一難題。

2 高油酸花生：新希望

2.1 “高油酸花生”概念辨析

按當(dāng)前國(guó)際認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，高油酸花生油亞比至少應(yīng)該在9以上[4，5]。曾幾何時(shí)，油亞比超過(guò)1.5的花生品種一度也被稱為“高油酸花生”，誠(chéng)然當(dāng)時(shí)小花生油亞比不足1.0十分常見(jiàn)，就連大花生油亞比為1.0左右也不足為奇。這種油酸含量的小幅提高對(duì)延長(zhǎng)貨架期的作用有限，而且花生油亞比在這個(gè)量級(jí)受環(huán)境影響相當(dāng)大。下文所述高油酸花生與此無(wú)涉。有人為了與以往有所區(qū)別，將我們現(xiàn)在所稱的高油酸花生稱為“超高油酸花生”[6]。

2.2 F435的發(fā)現(xiàn)

世界上關(guān)于高油酸花生的首次報(bào)道來(lái)自于美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的Norden教授[7]，論文發(fā)表在1987年的《Peanut Science》上。他通過(guò)色譜法從494份材料當(dāng)中選出了兩份緊密關(guān)聯(lián)的高油酸花生材料F435-2-1和F435-2-2（后稱F435或UF435），油酸含量接近80%，亞油酸含量不足2.5%，油亞比超出34。該成果極具偶然性，因?yàn)榇饲霸?yàn)分析過(guò)，但結(jié)果正常。這兩份高油酸材料被認(rèn)定為自然突變體[7]。隨后，就讀于該校的Moore在《Journal of Heredity》上發(fā)表了花生高油酸性狀遺傳規(guī)律的論文，認(rèn)為該性狀在不同的雜交組合里受控于一對(duì)或兩對(duì)差別基因[8]。Moore后來(lái)聲稱他也獲得了一些突變體，并在育種中加以利用。毫無(wú)疑問(wèn)，Norden教授發(fā)現(xiàn)的高油酸突變體在國(guó)外花生育種中得到了更為廣泛的利用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外育成的89個(gè)高油酸品種有40個(gè)高油酸特性來(lái)自于F435。

2.3 高油酸花生好在何處

花生中的油酸含量與亞油酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)。與普通花生油酸含量通常低于60%不同，高油酸花生油酸含量能提高到70%以上，與此同時(shí)伴隨著亞油酸和棕櫚酸含量的顯著下降，亞油酸含量由普通花生的30%～50%降低到不足8%。油酸氧化速率大約只有亞油酸的十分之一，因此，無(wú)論是高油酸花生食用油、各種高油酸花生食品，還是高油酸種用花生，都十分耐貯藏[3]。采用烤花生仁、咸炸花生、巧克力裹衣花生、烤果、咸果、花生醬、冷榨花生餅、花生蛋白粉和花生油所進(jìn)行的研究一再證明，與普通油酸花生相比，高油酸花生制品貨架期延長(zhǎng)，花生良好的風(fēng)味更持久。在食品加工商看來(lái)，高油酸花生的問(wèn)世，為保證產(chǎn)品新鮮度、穩(wěn)定性以及實(shí)現(xiàn)對(duì)食品添加劑的明晰標(biāo)識(shí)提供了一個(gè)絕佳的選擇。

高油酸花生可以有很好的口感。山東省花生研究所分子育種團(tuán)隊(duì)最近一項(xiàng)感官評(píng)價(jià)研究發(fā)現(xiàn)，油酸含量與烤花生仁脆性、細(xì)膩度和總體喜歡度顯著相關(guān)，即隨油酸含量升高，呈烤花生仁口感更脆、更細(xì)膩、總體更受歡迎之勢(shì)。尚不清楚這僅僅是一種表象還是確實(shí)存有內(nèi)在聯(lián)系。無(wú)論如何，口感好的高油酸花生將增強(qiáng)對(duì)消費(fèi)者的吸引力。

油酸與人體健康的關(guān)系已多有研究。橄欖油被認(rèn)為是一種有益人體健康的食用油，油酸含量高是重要原因（富含多酚類物質(zhì)是另外一個(gè)原因）。高油酸花生油耐煎炸烹炒，更適合國(guó)人追求“色香味”的烹飪習(xí)慣。

高油酸花生有益人體健康，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[3]。第一，改善血清脂蛋白譜，降低低密度脂蛋白過(guò)氧化易感性，減少心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。第二，有益腦血管健康，增強(qiáng)腦認(rèn)知能力。第三，減輕炎癥，增強(qiáng)胰島素敏感性，有助于控制血糖和體重。第四，可能的抑癌作用。研究顯示，高油酸花生油對(duì)啟動(dòng)期小鼠肺癌發(fā)生有明顯的抑制作用。

3 中國(guó)高油酸花生育種研究進(jìn)展

3.1 建立完善了高油酸花生選擇鑒定技術(shù)

花生油酸含量可以通過(guò)測(cè)定花生油的折射率加以估測(cè)[9]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所花生育種團(tuán)隊(duì)建立了相應(yīng)的技術(shù)[10]。河南省開(kāi)封市農(nóng)林科學(xué)研究院在高油酸花生育種上也采用折光儀進(jìn)行選擇[11]。

近紅外技術(shù)則更為便捷，但臺(tái)式設(shè)備價(jià)格不菲。山東省花生研究所、河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所等單位建立了能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)花生油酸、亞油酸等主要脂肪酸含量的多粒近紅外模型，單粒近紅外模型也已在山東省花生研究所等單位建立起來(lái)[3，12]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所王強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建立了可在便攜式近紅外儀上應(yīng)用的近紅外多粒模型。

針對(duì)F435型FAD2A/FAD2B突變，國(guó)內(nèi)多家實(shí)驗(yàn)室已開(kāi)發(fā)應(yīng)用了PCR產(chǎn)物直接測(cè)序法[13，14]、等位基因特異性PCR（AS-PCR）法[15]、酶切擴(kuò)增多態(tài)性序列（CAPS）[16]和競(jìng)爭(zhēng)特異性等位基因PCR（KASP）法[17]。河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生育種團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了針對(duì)C458型FAD2B MITE（微型反向重復(fù)轉(zhuǎn)座元件）突變的功能標(biāo)記[3]。

3.2 育成一批高油酸花生新品種

截止2016年底，中國(guó)共育成了38個(gè)高油酸花生品種，通過(guò)全國(guó)和（或）省級(jí)審（鑒）定[3，18-28]。其中百仁重大于80 g的有18個(gè)，為大粒品種，其余20個(gè)為小粒品種。按育種單位分別統(tǒng)計(jì)，山東省花生研究所共育成19個(gè)，數(shù)量居首；河南省開(kāi)封市農(nóng)林科學(xué)研究院共育成6個(gè)，位列第二；河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所共育成5個(gè)，列第三；河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所共育成2個(gè)，列第四；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所等6家單位各育成1個(gè)品種（以上均指首家育種單位，有7個(gè)品種為兩家單位合作育成）。表1匯總了這些品種的部分特征特性。

上述中國(guó)高油酸花生品種的高油酸親本共計(jì)有AT 201、錦引花1號(hào)、SPI098、開(kāi)選01-6、開(kāi)選176、CTWE、P76和SunOleic 95R。其中CTWE、P76、SPI098是經(jīng)誘變處理獲得的高油酸材料， AT 201和SunOleic 95R是美國(guó)引進(jìn)品種，開(kāi)選01-6、開(kāi)農(nóng)176是利用引進(jìn)的高油酸材料選育而成的。追根溯源，中國(guó)高油酸花生品種的高油酸供體有F435、SPI098、0002-2、CTWE和P76共5份材料[3]。

山東省花生研究所在高油酸花生育種領(lǐng)域的研究居領(lǐng)先地位。與國(guó)內(nèi)其他單位采用引進(jìn)的高油酸資源培育高油酸品種不同，山東省花生研究所育成的高油酸品種源于自創(chuàng)鑒定出的SPI098、CTWE和P76等高油酸親本材料。山東省花生研究所分子育種團(tuán)隊(duì)已成功建立了利用花生不親和野生種的幼胚原位拯救技術(shù)，因此多采用栽培種與不親和野生種種間雜種作親本成為該團(tuán)隊(duì)育成品種的一個(gè)重要特征。其選育的高油酸品種多采用栽培品種四粒紅與野生種Arachis rigonii的種間雜種06-I8B4為普通油酸親本。鑒于該野生種抗青枯病、耐鹽堿、耐旱，育成的高油酸品種普遍具有較強(qiáng)的抗性，不僅如此，由其育成的高油酸品種多繼承了該種間雜種良好的口感。類似地，山東省花生研究所雜交育種團(tuán)隊(duì)育成的適合單粒播種的高油酸品種花育917是非高油酸栽培種“河北高油”與野生種A. villosa的種間雜交后代。高油酸育種中利用種間雜種做親本，有助于拓寬花生栽培種狹窄的遺傳基礎(chǔ)，培育出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的高油酸花生品種。

3.3 編撰出版了相關(guān)專著

中國(guó)專家參編了2016年美國(guó)出版的《Peanuts： Genetics， Processing， and Utilization》[2]和2017年美國(guó)出版的《Peanuts： Consumption， Allergies and Nutritional Content》[29]兩部著作，中國(guó)高油酸花生育種成就在其中得以體現(xiàn)。

2017年底，山東省花生研究所王傳堂、朱立貴主編的《高油酸花生》一書(shū)由上海科學(xué)技術(shù)出版社出版[3]。這是國(guó)內(nèi)外首部高油酸作物品種專著。國(guó)內(nèi)有高油酸品種育成的團(tuán)隊(duì)均參與其中，一線加工專家和種子工作者也應(yīng)邀參與編寫(xiě)。全書(shū)共分九章，系統(tǒng)總結(jié)梳理了高油酸花生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值、高油酸特性與其他特性的關(guān)系、國(guó)內(nèi)外高油酸花生育種方法、選擇鑒定技術(shù)、品種系譜、品種特征特性、品種擴(kuò)繁技術(shù)，并探討了高油酸花生產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略，對(duì)高油酸花生產(chǎn)業(yè)化前景做了展望。這本著作的出版，無(wú)疑將對(duì)宣傳普及高油酸花生相關(guān)知識(shí)、推動(dòng)中國(guó)高油酸花生產(chǎn)業(yè)化發(fā)揮積極作用。

4 高油酸花生產(chǎn)業(yè)化應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

高油酸花生現(xiàn)已引起國(guó)內(nèi)市場(chǎng)關(guān)注。在普通油酸花生總產(chǎn)急劇膨脹、市場(chǎng)價(jià)格低迷的情況下，高油酸花生優(yōu)勢(shì)明顯，其市場(chǎng)前景看好，但前提是保障高油酸花生質(zhì)量。

4.1 種子純度

高油酸花生品種擴(kuò)繁與商品生產(chǎn)，純度是關(guān)鍵。高油酸花生與普通油酸花生種子不能通過(guò)肉眼區(qū)分。對(duì)不同產(chǎn)區(qū)的樣品檢測(cè)顯示，高油酸花生純度從零到100%不等。給種植者的忠告是，要咨詢相關(guān)品種信息，盡量與育種家直接聯(lián)系。育種家不一定能提供種子，但他一定知道哪個(gè)地方繁育合格的種子。

要保證高油酸花生種子純度，除確保原種來(lái)源可靠外，還要注意做好以下幾點(diǎn)。在北方夏直播花生區(qū)和南方地區(qū)，特別要注意避開(kāi)前茬作物種植花生的地塊（避免自生苗）、媒蟲(chóng)活動(dòng)頻繁的地塊（防止傳粉導(dǎo)致生物學(xué)混雜）及近處種植普通油酸花生的地塊（建議隔離至少30 m）。為防止機(jī)械混雜，播種前要仔細(xì)清理播種機(jī)，收獲時(shí)清理收獲機(jī)械，運(yùn)輸環(huán)節(jié)要注意清理車(chē)輛；單獨(dú)干燥，貯藏時(shí)使用新的包裝袋并單獨(dú)存放。

4.2 種子發(fā)芽率

高油酸花生品種的種子活力和發(fā)芽率需要引起關(guān)注。鈣肥不僅能增強(qiáng)花生對(duì)黃曲霉等真菌性病害的抗性，而且增強(qiáng)種子活力。美國(guó)花生種子生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)使用鈣肥。發(fā)芽率低或與對(duì)缺鈣敏感有關(guān)。

4.3 芽期耐低溫性

花生種子耐低溫性存在差異，高油酸品種間差別很大?；ㄓ?61萌動(dòng)率高達(dá)100%[23]，不過(guò)還缺少該品種田間遇低溫后的數(shù)據(jù)。高油酸品種在東北播種遭遇低溫爛種時(shí)有發(fā)生，有農(nóng)戶反映花育667耐低溫，但還是慎重為好。

高油酸花生品種建議種植在透氣性好的土壤中，并避免播種時(shí)土壤過(guò)濕。高油酸花生品種的適宜播期地溫，一般建議比普通油酸花生高3℃。即高油酸小花生品種5 cm地溫連續(xù)5日穩(wěn)定在15℃以上，高油酸大花生品種穩(wěn)定在18℃以上。

5 展望

5.1 加工專用型高油酸品種選育提速

優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)各級(jí)政府部門(mén)和知名加工企業(yè)將加大投入，針對(duì)花生的適加工特性開(kāi)展系統(tǒng)研究，科企緊密聯(lián)合，培育兼具高油酸、高油特性的油用型花生品種和高油酸、高蛋白、口感佳、富含鈣和鉀等礦質(zhì)元素、果形和粒形理想的食用型品種。預(yù)計(jì)未來(lái)3～5年內(nèi)，高油、高蛋白遺傳機(jī)制將得以闡明，加工專用型高油酸品種將被培育出來(lái)并用于生產(chǎn)。

5.2 培育減少用種量、適合機(jī)械化的品種

花生品種選育必須適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)和加工的需要。亟待加強(qiáng)花生種子學(xué)相關(guān)研究，培育種子活力高、單株結(jié)實(shí)性好、莢果和子仁整齊度佳、適合單粒播種的花生新品種。

5.3 增強(qiáng)高油酸品種的綜合抗性

預(yù)計(jì)未來(lái)3～5年內(nèi)將能推出耐低溫和耐鹽堿的高油酸花生品種。

中國(guó)長(zhǎng)江流域和南方產(chǎn)區(qū)，毀滅性病害青枯病十分常見(jiàn)，嚴(yán)重影響光合作用的葉斑病、銹病發(fā)生嚴(yán)重。在上述地區(qū)推廣的花生品種要求具備對(duì)這些病害的抗性。中國(guó)育成的高油酸花生品種（系）中，花育963、花育668、桂花37等經(jīng)鑒定抗青枯病。

針對(duì)危害大、近年來(lái)日趨嚴(yán)重的花生莖腐、白絹、根腐、果腐等病害的抗性育種，我國(guó)有關(guān)研究多停留于抗性鑒定階段，尚缺乏系統(tǒng)工作。生產(chǎn)上迫切要求培育出多抗、高油酸新品種，以保證花生高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

花生抗蟲(chóng)育種研究嚴(yán)重滯后于抗病育種。野生資源遺傳多樣性豐富、對(duì)多種生物和非生物脅迫的抗性強(qiáng)，在高油酸花生育種中應(yīng)加強(qiáng)野生資源的利用。

5.4 多途徑解決花生黃曲霉毒素污染問(wèn)題

針對(duì)困擾花生制品衛(wèi)生安全的黃曲霉毒素污染，抗性育種有進(jìn)展，但鑒定出的抗性材料在大區(qū)內(nèi)的穩(wěn)定性差不容回避[2]?，F(xiàn)階段花生黃曲霉毒素污染防控仍需從產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各環(huán)節(jié)入手綜合采取多種措施。目前最成功的策略是將不產(chǎn)毒的黃曲霉菌施于田間與產(chǎn)毒黃曲霉菌競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)外于開(kāi)花下針期施用[2]，中國(guó)因?yàn)橛械啬じ采w，改在播種期施用，效果也很好（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所劉陽(yáng)，私人交流）。

提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、施用鈣肥、防止收獲前4～6周遇旱，加工時(shí)先脫去種皮，采用理化或微生物手段降解毒素等對(duì)控制黃曲霉毒素都有一定效果。除農(nóng)藝措施和植保措施以外，產(chǎn)地普查是常用手段。最近在產(chǎn)自新疆的花生中也檢出了黃曲霉毒素，需要引起有關(guān)部門(mén)的重視。

關(guān)于花生高油酸特性與黃曲霉抗性的關(guān)系尚沒(méi)有一致的結(jié)論。我們認(rèn)為培育高油酸抗黃曲霉的花生品種是有可能的。從育種角度看，現(xiàn)階段須進(jìn)行多區(qū)域、大批量的抗性鑒定工作，年復(fù)一年地進(jìn)行下去，為最終篩選培育出抗性穩(wěn)定的品種奠定基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)：

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