芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量變異及雜種優(yōu)勢(shì)分析

許方濤 周瑢 崔向華 高媛 張艷欣 張秀榮 游均 王林海

摘要：【目的】明確不同芝麻雜交組合的雜種優(yōu)勢(shì)，發(fā)掘出高芝麻素和芝麻林素含量材料及合理組配親本，為培育高芝麻素和芝麻林素品種提供基礎(chǔ)材料?！痉椒ā繎?yīng)用高效液相色譜（HPLC）結(jié)合近紅外光譜（NIR），對(duì)62份地理來(lái)源不同且表型變異明顯的芝麻種質(zhì)材料及18個(gè)雜交組合進(jìn)行芝麻素和芝麻林素含量測(cè)定分析，并評(píng)價(jià)其雜種優(yōu)勢(shì)，篩選出更多高芝麻素和芝麻林素含量的芝麻材料?！窘Y(jié)果】62份芝麻材料中芝麻素和芝麻林素的含量在不同年份間極顯著相關(guān)（P<0.01）。其中，芝麻素含量變異范圍在0.51～8.85 mg/g，平均3.56 mg/g，77.42%以上芝麻材料的芝麻素含量分布在2.00～5.99 mg/g;芝麻林素含量變異范圍在0.72～3.22 mg/g，平均2.02 mg/g，82.26%芝麻材料的芝麻林素含量分布在1.50～3.49 mg/g。芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量平均值排序均為褐色芝麻>白色芝麻>黑色芝麻，褐色芝麻表現(xiàn)出較高的芝麻素含量變異系數(shù)（CV），而黑色芝麻表現(xiàn)出較高的芝麻林素含量變異系數(shù)。芝麻育成品種的平均芝麻素含量（3.90 mg/g）高于地方品種（3.44 mg/g），但芝麻林素含量稍低于地方品種。層次聚類(lèi)分析可將62份材料分為七大類(lèi)，其中第VII類(lèi)包含5個(gè)褐色芝麻，其芝麻素和芝麻林素含量均較高，芝麻素含量高出總體平均值58.74%，芝麻林素含量高出總體平均值22.13%。芝麻素和芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為中親優(yōu)勢(shì)，且以負(fù)向優(yōu)勢(shì)為主，芝麻素含量的雜種優(yōu)勢(shì)變化在-69.63%～31.62%，平均-20.07%;芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)變化在-36.48%～25.84%，平均-5.44%。在18個(gè)組合僅有5個(gè)組合表現(xiàn)出超高親優(yōu)勢(shì)?！窘Y(jié)論】芝麻籽粒中芝麻素和芝麻林素含量呈顯著正相關(guān)，且不同基因型間存在明顯變異;芝麻素和芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為中親優(yōu)勢(shì)，且以負(fù)向優(yōu)勢(shì)為主。因此，育種上若要提高目標(biāo)材料的芝麻素和芝麻林素含量，應(yīng)發(fā)掘和應(yīng)用高含量供體親本以提高成功概率。

關(guān)鍵詞： 芝麻;芝麻素;芝麻林素;含量變異;雜種優(yōu)勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)： S565.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2020）10-2420-09

Variability and heterosis of sesamin and sesamolin contents in sesame （Sesamum indicum L.）

XU Fang-tao1， ZHOU Rong1， CUI Xiang-hua2， GAO Yuan1， ZHANG Yan-xin1，

ZHANG Xiu-rong1，YOU Jun1， WANG Lin-hai1*

（1Oil Crops Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Oil Crops of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Wuhan? 430062， China; 2Zhumadian Academy of Agricultural Sciences， Zhumadian， Henan? 463000， China）

Abstract：【Objective】Heterosis of different sesame combinations was studied， germplasms with high contents? of se-samin and sesamolin and combination parents were selected， to provide theoretical references for varieties with high sesamin and sesamolin contents. 【Method】High-performance liquid chromatography（HPLC） and near infrared spectrum （NIR） methods were usedto evaluate the contents of sesamin and sesamolin in 62 sesame materials with different origins and difference in phenotypic variation and 18 cross combinations. Their heterosis were evaluated and the materials with high sesamin and sesamolin contents were selected. 【Result】The sesamin content and sesamolin content showed extremely significant difference among different years of the 62 materials（P<0.01）. Sesamin content ranged from 0.51 to 8.85 mg/g， with an average of 3.56 mg/g. Sesamin content of 77.42% of the materials was distributed in the range of 2.00-5.99 mg/g. While， the sesamolin content ranged from 0.72 to 3.22 mg/g， with an average of 2.02 mg/g. Sesamolin content of 82.26% materials was between 1.50 and 3.49 mg/g. The order of average contents of sesamin content and sesamolin content was brown sesame>white sesame>black sesame， brown sesame showed high coefficient of variation（CV） in sesamin content， and black sesame showed high CV of sesamolin content. The bred sesame varieties（3.90 mg/g） had higher average sesamin content than local varieties（3.44 mg/g）， but had lower average sesamolin content. Hierarchical cluster analysis could divide the 62 materials into seven groups， group VII included five brown sesame varieties with high sesamin content and sesamolin content， the sesamin content was 58.74% higher than the average and sesamolin content was 22.13% higher than the average. The heterosis of the sesamin and sesamolin contents was mainly mid-parent heterosis and mostly was negative heterosis. The heterosis of the sesamin and sesamolin contents ranged from -69.63% to 31.62% and -36.48% to 25.84%， with an average value of -20.07% and -5.44%， respectively. There were only five combinations out of the eighteen cross combinations presented super high parent heterosis. 【Conclusion】These findings suggest that sesamin content and sesamolin content are siginficantly positively correlated， and there are variations among different genotypes. The he-terosis of the sesamin and sesamolin contents is mainly mid-parent heterosis and mostly is negative heterosis. When the breeding target is to improve sesamin content and sesamolin content，parents with high sesamin content and sesamolin content should be selected to increase the? probability of success.

Key words： sesame; sesamin; sesamolin; content variation; heterosis

Foundation item： Hubei Science and Technology Innovation Project（201620000001048）; Hubei Natural Science Foundation（2019CFB574）; Wuhan Cutting-edge Application Technology Project（2018020401011303）

0 引言

【研究意義】芝麻（Sesamum indicum L.）廣泛種植于亞洲、非洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，是我國(guó)傳統(tǒng)的重要優(yōu)質(zhì)油料作物（Trattner et al.，2011;魏其超等，2018，2019）。芝麻的含油量一般在55%左右，蛋白含量在20%左右，富含不飽和脂肪酸、維生素E及鈣、鎂等礦物質(zhì)成分，且含有芝麻素和芝麻林素等具有保健作用的抗氧化活性成分（孫建等，2015;宮慧慧等，2016;李信申等，2018;李偉等，2019）。至今，大量研究證實(shí)芝麻素和芝麻林素在保護(hù)肝臟、降血糖、降血壓、消炎抗腫、抗雌激素、治療帕金森病及減輕抑郁癥等方面發(fā)揮著重要作用（Tanabe et al.，2011;Ide et al.，2012;Oyinloye et al.，2016;Majdalawieh et al.，2017;Wang et al.，2019），而高芝麻素和芝麻林素含量的芝麻材料或品種已成為食品、保健、醫(yī)藥和化工等行業(yè)的重要原料（Jeng et al.，2005;Wang et al.，2012;Pathak et al.，2015），世界上許多國(guó)家已將培育高芝麻素和芝麻林素含量的品種作為芝麻育種的主要目標(biāo)（Liu et al.，2011;Cao et al.，2012;Periasamy et al.，2013）。因此，分析芝麻種質(zhì)資源中芝麻素和芝麻林素的含量差異，發(fā)掘高含量材料，并探討雜交組合的芝麻素、芝麻林素含量雜種優(yōu)勢(shì)，對(duì)培育高含量芝麻素和芝麻林素品種具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】芝麻除含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還含有很多重要的功能組分（周紅英等，2018）。其中，芝麻素約占主要成分芝麻木酚素類(lèi)的50%，芝麻林素含量?jī)H次于芝麻素，是芝麻的第二大木脂素類(lèi)化合物（馬鳳和方偉，2019;邵家威等，2019）。Moazzami和Kamal-Eldin（2006）通過(guò)分析65份芝麻，發(fā)現(xiàn)芝麻素和芝麻林素的含量分別為0.07～7.12和0.21～2.97 mg/g;Williamson等（2008）分析了11份美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）保存的芝麻材料，發(fā)現(xiàn)其芝麻素含量變化范圍在0.67～6.35 mg/g;Rangkadilok等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，芝麻素和芝麻林素的含量范圍分別為0～7.23和0～2.25 mg/g，平均值分別為1.55和0.62 mg/g;梅鴻獻(xiàn)等（2013）利用液相色譜法對(duì)我國(guó)209份芝麻種質(zhì)資源的芝麻素含量進(jìn)行分析，結(jié)果顯示芝麻素最高含量為5.00 mg/g;Muthulakshmi等（2017）通過(guò)氣相色譜檢測(cè)分析印度9個(gè)育成品種和6個(gè)地方種質(zhì)資源的芝麻素含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其芝麻素最高含量為6.45 mg/g;朱秀靈等（2018）利用高效液相色譜法（HPLC）檢測(cè)分析安徽不同產(chǎn)地的22份芝麻，測(cè)得芝麻素含量為2.16～7.37 mg/g，芝麻林素含量為1.09～3.73 mg/g;Dar等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，芝麻素和芝麻林素的含量分別為2.10～5.98和1.52～3.76 mg/g?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】我國(guó)的芝麻種質(zhì)資源庫(kù)目前已收集保存近8000份不同來(lái)源的材料（楊文娟等，2018），但針對(duì)這些材料籽粒芝麻素和芝麻林素含量的分析研究不夠全面，發(fā)掘出的高芝麻素和芝麻林素含量材料仍無(wú)法滿(mǎn)足育種需求，且在雜交育種應(yīng)用中二者的雜種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)尚不清楚?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用HPLC結(jié)合近紅外光譜（NIR）快速測(cè)定法，對(duì)62份地理來(lái)源不同且表型變異明顯的芝麻材料進(jìn)行芝麻素和芝麻林素含量測(cè)定分析，明確不同雜交組合的雜種優(yōu)勢(shì)，發(fā)掘出高含量材料及合理組配親本，為培育高芝麻素和芝麻林素品種提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試的62份芝麻材料（12份育成品種、43份地方品種和7個(gè)品系）由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所芝麻與特色油料遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)及國(guó)家芝麻種質(zhì)資源中期庫(kù)（武漢）提供，包括國(guó)內(nèi)、國(guó)外、黑色、白色、地方品種和育成品種等來(lái)源材料或不同類(lèi)型（表1）;從中選擇芝麻素和芝麻林素含量不同的芝麻材料用作親本，配制18個(gè)雜交組合用于雜種優(yōu)勢(shì)分析。

1. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

種植試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所武昌試驗(yàn)基地進(jìn)行，62份芝麻材料分別于2017和2018年種植，每份材料種植3行區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，自然成熟后收獲正常植株5株，芝麻籽?；旌虾笥糜谥ヂ樗睾椭ヂ榱炙睾繙y(cè)定。親本雜交后代于2018年種植，收獲F1代和親本各6株，單株芝麻籽粒用于芝麻素和芝麻林素含量測(cè)定。

1. 3 芝麻素和芝麻林素含量測(cè)定

采用HPLC測(cè)定62份芝麻材料的芝麻素和芝麻林素含量（Wang et al.，2012）。色譜柱：Agilent ZORBAX SB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）;流動(dòng)相：水—甲醇（20∶80，v/v）;流速：1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)：290 nm;柱溫：28 ℃;進(jìn)樣量：10 μL;采用外標(biāo)法峰面積定量。具體操作方法：稱(chēng)取0.6～0.7 g干燥芝麻籽粒置于研缽中，加入液氮研磨成粉末狀，待樣品恢復(fù)到室溫，稱(chēng)取0.2 g樣品置于15 mL離心管中，加入5 mL 80%酒精，搖床振蕩2 h，5000 r/min離心5 min，取上清液，重復(fù)該步驟再萃取1次。將2次萃取液充分混勻后，使用一次性無(wú)菌注射器吸取1 mL萃取液，經(jīng)0.22 μm Nylon66膜（Syringe Filters）過(guò)濾，加入自動(dòng)進(jìn)樣瓶，置于液相色譜儀中檢測(cè)分析。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定2次，若2次測(cè)定結(jié)果大于其算術(shù)平均值的15%，則再重復(fù)測(cè)定1次。雜交組合及F1代材料因籽粒量有限及后續(xù)試驗(yàn)需要，采用NIR進(jìn)行非破損分析，每個(gè)組合測(cè)定6株，所用儀器型號(hào)為FOSS-2500F。

1. 4 雜種優(yōu)勢(shì)度量

中親優(yōu)勢(shì)是指雜種F1代產(chǎn)量或某一數(shù)量性狀平均值與雙親同一性狀平均值的差值占雙親平均值的百分比。計(jì)算公式：中親優(yōu)勢(shì)（%）=[F1-（P1+P2）/2]/[（P1+P2）/2]×100。超親優(yōu)勢(shì)是指雜種F1代產(chǎn)量或某一數(shù)量性狀平均值與高親值親本[HP]同一性狀平均值的差值占高親值的百分比。計(jì)算公式：超親優(yōu)勢(shì)（%）=（F1-HP）/HP×100。

1. 5 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010計(jì)算相關(guān)參數(shù)，并進(jìn)行方差分析、相關(guān)分析和制圖;應(yīng)用R語(yǔ)言Factoextra和Cluster包進(jìn)行層次聚類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量的變異特征

經(jīng)HPLC檢測(cè)62份芝麻材料籽粒發(fā)現(xiàn)，其芝麻素含量變異范圍在0.51～8.85 mg/g，平均3.56 mg/g;芝麻林素含量變異范圍在0.72～3.22 mg/g，平均2.02 mg/g。芝麻素和芝麻林素含量最高的芝麻材料均是JD12品系（表1）。

由圖1可看出，不同芝麻材料籽粒芝麻素含量分布相對(duì)較集中，以2.00～5.99 mg/g居多，其中2017年有48份、2018年有49份，分別占芝麻材料總數(shù)的77.42%和79.03%;芝麻素含量高于5.00 mg/g的芝麻材料2017和2018年各有9份，占芝麻材料總數(shù)的14.52%。在芝麻林素含量分布上，以居于1.50～3.49 mg/g區(qū)間的芝麻材料較多，2017和2018年各有51份，占芝麻材料總數(shù)的82.26%;芝麻林素含量高于3.00 mg/g的芝麻材料2017年有2份、2018年僅1份，分別占芝麻材料總數(shù)的3.23%和1.61%。

芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量在不同年份間的相關(guān)系數(shù)分別為0.76和0.73，極顯著相關(guān)（P<0.01，下同）;芝麻素含量與芝麻林素含量間的相關(guān)性在2017和2018年也均達(dá)極顯著水平，相關(guān)系數(shù)分別為0.58和0.52。62份芝麻材料在2018年的芝麻素和芝麻林素平均含量略高于2017年，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)56.45%芝麻材料的芝麻素含量和58.06%芝麻材料的芝麻林素含量高于2017年，但方差分析結(jié)果顯示不同年份間的差異不顯著（P>0.05，下同）。

2. 2 不同類(lèi)型芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量差異

根據(jù)材料特征可劃分不同組別進(jìn)行比較分析。按籽粒種皮顏色，62份芝麻材料可分為白色、褐色、黑色和其他（因份數(shù)較少，未列入表中）等類(lèi)型（表2），3種類(lèi)型的芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量平均值排序均為褐色芝麻>白色芝麻>黑色芝麻。褐色芝麻表現(xiàn)出較高的芝麻素含量變異系數(shù)（CV），黑色芝麻次之;而黑色芝麻表現(xiàn)出較高的芝麻林素含量變異系數(shù)，褐色芝麻次之。根據(jù)材料來(lái)源，62份芝麻材料可分為國(guó)內(nèi)芝麻（41份）和國(guó)外芝麻（21份），國(guó)內(nèi)芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量的變異系數(shù)均高于來(lái)源于國(guó)外的芝麻材料，芝麻素含量平均值也高于來(lái)源于國(guó)外的芝麻材料，但平均芝麻林素含量較低。62份芝麻材料包含12份育成品種和43份地方品種，育成品種的平均芝麻素含量（3.90 mg/g）高于地方品種（3.44 mg/g），但芝麻林素含量稍低于地方品種;在變異系數(shù)上則表現(xiàn)為地方品種整體上略高于育成品種。

對(duì)芝麻籽粒種皮顏色、材料類(lèi)型和來(lái)源分別進(jìn)行賦值，與2017和2018年的芝麻素、芝麻林素含量等性狀參數(shù)進(jìn)行層次聚類(lèi)分析，結(jié)果顯示62份芝麻材料可分為七大類(lèi)（圖2）。其中，第I類(lèi)主要為育成品種和品系，第II類(lèi)全部來(lái)源于國(guó)外，第III類(lèi)為來(lái)源于國(guó)內(nèi)的地方品種，這3類(lèi)芝麻材料除了編號(hào)7和編號(hào)40為黃色種皮外，其他34份材料的籽粒種皮顏色均為白色，且其芝麻素平均含量高于總體平均值;第IV類(lèi)包含7份黑色芝麻，其芝麻素和芝麻林素平均含量均低于總體平均值;第V類(lèi)包含7份籽粒種皮顏色為黑色的地方品種，其芝麻素平均含量低于總體平均值，但芝麻林素含量高于總體平均值;第VI類(lèi)包含7份地方品種，種皮顏色主要為褐色和黃色，芝麻素含量較低，芝麻林素含量接近總體平均值;第VII類(lèi)包含5份褐色芝麻，其芝麻素和芝麻林素含量均較高，其中芝麻素含量高出總體平均值58.74%，芝麻林素含量高出總體平均值22.13%，是育種應(yīng)用及研究的理想材料。

2. 3 芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)分析結(jié)果

為分析芝麻素和芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)，從62份芝麻材料中選取18份材料用作親本，采用株對(duì)株授粉，配制18個(gè)雜交組合，在同一環(huán)境下分別獲得親本和F1代籽粒，以FOSS-2500F近紅外儀檢測(cè)其芝麻素和芝麻林素含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用NIR測(cè)定18份芝麻材料的芝麻素和芝麻林素含量與HPLC測(cè)定結(jié)果極顯著相關(guān)，芝麻素含量相關(guān)系數(shù)達(dá)0.97，芝麻林素含量相關(guān)系數(shù)為0.87。方差分析結(jié)果也顯示，NIR測(cè)定的芝麻素含量（P=0.95）和芝麻林素含量（P=0.20）與HPLC測(cè)定結(jié)果間無(wú)顯著差異，說(shuō)明采用NIR檢測(cè)芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量具有可行性。

比較雜交親本和F1代發(fā)現(xiàn)，芝麻素含量的雜種優(yōu)勢(shì)變化在-69.63%～31.62%，平均-20.07%;芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)變化在-36.48%～25.84%，平均 -5.44%。從表3可看出，芝麻素和芝麻林素的雜種優(yōu)勢(shì)主要是中親優(yōu)勢(shì)，且以負(fù)向優(yōu)勢(shì)為主，18個(gè)組合中芝麻素含量具有正向雜種優(yōu)勢(shì)的僅有5個(gè)組合，芝麻林素含量具有正向雜種優(yōu)勢(shì)的僅有7個(gè)組合。18個(gè)組合中僅有較少組合（圖3）表現(xiàn)出超親優(yōu)勢(shì)，在芝麻素含量上僅有編號(hào)5[芝麻（中國(guó)江西）×Guojillo]、編號(hào)10[芝麻（中國(guó)西藏）×紫花黑]和編號(hào)17[芝麻（中國(guó)江西）×中芝16]3個(gè)組合，在芝麻林素含量上僅有編號(hào)11[VIR214×芝麻（中國(guó)云南）]和編號(hào)17[芝麻（中國(guó)江西）×中芝16]2個(gè)組合。綜合表3和圖3還發(fā)現(xiàn)，以來(lái)源于我國(guó)江西芝麻材料為母本組配的組合，在籽粒芝麻素和芝麻林素含量均表現(xiàn)出超親優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明此份芝麻材料在高芝麻素和芝麻林素育種或研究方面具有重要價(jià)值。此外，親本JD12的芝麻素和芝麻林素含量均較高，盡管其組合主要為中親偏負(fù)向優(yōu)勢(shì)，但在所有F1代中其芝麻素和芝麻林素含量均最高。

3 討論

芝麻素和芝麻林素主要存在于芝麻中，在其他植物中極少發(fā)現(xiàn)，因此，分析不同芝麻材料籽粒的芝麻素和芝麻林素含量，發(fā)掘和培育高含量材料是芝麻品質(zhì)研究的重要方向。目前，檢測(cè)芝麻素和芝麻林素含量的方法主要有薄層色譜法（TLC）（Kamal-Eldin et al.，1991）、氣相色譜法（GC）、氣相色譜—質(zhì)譜法（GC-MS）（張令莉等，2006）和HPLC（余少?zèng)_等，2010;張東等，2018）等，其中又以HPLC檢測(cè)為主。近年來(lái)，NIR在芝麻品質(zhì)檢測(cè)中也逐漸得到應(yīng)用（Dossa et al.，2018）。其中，HPLC是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法（NY/T 1595—2008），具有較高的準(zhǔn)確度;NIR是一種非破損高效測(cè)定方法，但精確度易受芝麻籽粒顏色、種子量、種子凈度、含量和環(huán)境溫度等因素的影響。因此，采用這2種方法測(cè)定芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量時(shí)，應(yīng)盡量減少上述因素的干擾，如挑選干凈、飽滿(mǎn)種子，選用NIR時(shí)則需分深色和淺色籽粒進(jìn)行測(cè)定。從本研究的測(cè)定結(jié)果來(lái)看，HPLC和NIR具有極顯著的相關(guān)性，測(cè)定的含量變化趨勢(shì)一致，且以芝麻素含量間的相關(guān)性較高，說(shuō)明NIR作為一種快速簡(jiǎn)便的芝麻素和芝麻林素測(cè)定方法具有可行性，但精確度仍需按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法（NY/T 1595—2008）采用HPLC進(jìn)行驗(yàn)證。

芝麻素和芝麻林素含量存在明顯變異，但高含量的芝麻材料較少。本研究對(duì)62份芝麻材料進(jìn)行連續(xù)2年的種植復(fù)測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其芝麻素含量變異范圍在0.51～8.85 mg/g，芝麻林素含變異范圍在0.72～3.22 mg/g，且最高芝麻素含量高于Williamson等（2008）、孫榮華等（2010）、Rangkadilok等（2010）、梅鴻獻(xiàn)等（2013）、Muthulakshmi等（2017）、朱秀靈等（2018）和Dar等（2019）的研究結(jié)果，但最高芝麻林素含量較低。從不同年份來(lái)看，芝麻籽粒芝麻素、芝麻林素含量雖受環(huán)境影響，但其差異并不顯著，說(shuō)明這2種成分的遺傳性較穩(wěn)定。Wang等（2013）根據(jù)芝麻素和芝麻林素含量的分布特點(diǎn)，將芝麻劃分為高、中和低3個(gè)等級(jí);其中，芝麻素含量小于4.00 mg/g、芝麻林素含量小于2.50 mg/g為低含量芝麻，芝麻素含量大于8.00 mg/g、芝麻林素含量大于4.50 mg/g為高含量芝麻。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，本研究中的62份芝麻以中低級(jí)芝麻素為主，僅存在1份高芝麻素芝麻（JD12），是已報(bào)道為數(shù)不多且芝麻素含量超過(guò)8.00 mg/g的芝麻材料，說(shuō)明亟待開(kāi)展大量有關(guān)芝麻素和芝麻林素含量檢測(cè)的研究，以發(fā)掘更多的高含量材料為高芝麻素育種提供親本。

芝麻籽粒種皮色與其芝麻素和芝麻林素含量間的相關(guān)性還需進(jìn)一步研究。常見(jiàn)的芝麻籽粒有黑色和白色，在種質(zhì)資源中還存在褐色和黃色等種皮顏色的芝麻。至今，已有研究嘗試分析不同種皮顏色與芝麻素等成分含量間的關(guān)系，以期通過(guò)辨別芝麻籽粒種皮顏色對(duì)高芝麻素或芝麻林素含量材料進(jìn)行初步篩選。Tashiro等（1990）通過(guò)分析42份芝麻的芝麻素和芝麻林素含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)褐色、黑色芝麻的芝麻素和芝麻林素平均含量均高于白色芝麻;金青哲等（2005）采用HPLC分析國(guó)內(nèi)主要芝麻產(chǎn)區(qū)的15份芝麻材料，發(fā)現(xiàn)以白色芝麻的芝麻素平均含量最高，棕黃色芝麻和黑色芝麻次之;Moazzami和Kamal-Eldin（2006）的研究結(jié)果也表明白色芝麻籽粒芝麻素含量較高;Wang等（2012）對(duì)215份芝麻材料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)白色芝麻的芝麻素和芝麻林素平均含量均高于黃色、褐色和黑色芝麻。本研究結(jié)果表明，褐色芝麻具有相對(duì)較高的芝麻素和芝麻林素含量。上述研究結(jié)果并不完全一致，可能與研究材料的組成不同有關(guān)，也可能是芝麻素和芝麻林素的含量與種皮顏色并無(wú)緊密關(guān)聯(lián)。因此，選用種皮顏色作為標(biāo)記選擇高芝麻素或芝麻林素材料并不科學(xué)。

在芝麻雜種優(yōu)勢(shì)方面，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究并未涉及芝麻素和芝麻林素含量。本研究發(fā)現(xiàn)，芝麻籽粒芝麻素和芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)主要是中親優(yōu)勢(shì)，且以負(fù)向優(yōu)勢(shì)為主，在18個(gè)組合僅有5個(gè)組合表現(xiàn)出超高親優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明配制組合時(shí)只有親本含量較高時(shí)，才能提高獲得超高芝麻素和芝麻林素含量材料或品系的概率。因此，育種上若要提高目標(biāo)材料的芝麻素和芝麻林素含量，應(yīng)首選高含量供體親本，并盡量避免超高親本優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

芝麻籽粒中芝麻素和芝麻林素含量呈顯著正相關(guān)，且不同基因型間存在明顯變異;芝麻素和芝麻林素含量的雜種優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為中親優(yōu)勢(shì)，且以負(fù)向優(yōu)勢(shì)為主。因此，育種上若要提高目標(biāo)材料的芝麻素和芝麻林素含量，應(yīng)發(fā)掘和應(yīng)用高含量供體親本以提高成功概率。

參考文獻(xiàn)：

宮慧慧，趙逢濤，裴偉，孟慶華. 2016. 芝麻種質(zhì)資源及相關(guān)分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，17（3）：517- 522. [Gong H H，Zhao F T，Pei W，Meng Q H. 2016. Advances in sesame（Sesamum indicum L.） germplasm resources and molecular biology research[J]. Journal of Plant Genetic Resources，17（3）：517-522.]

金青哲，劉元法，王興國(guó)，戴洪平. 2005. 國(guó)產(chǎn)芝麻中芝麻素含量分析[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，20（4）：85-87. [Jin Q Z，Liu Y F，Wang X G，Dai H P. 2005. Analysis of sesamin in domestic Sesamum indicum L.[J]. The Journal of Chinese Cereals and Oils Association，20（4）：85-87.]

李偉，王歡，姚海，楊解人. 2019. 芝麻素對(duì)大鼠化學(xué)性心肌損傷的保護(hù)作用[J]. 醫(yī)學(xué)信息，32（8）：1-3. [Li W，Wang H，Yao H，Yang J R. 2019. Protective effect of sesamin on chemical myocardial injury in rats[J]. Medical Information，32（8）：1-3.]

李信申，饒建輝，肖運(yùn)萍，魏林根，汪瑞清，黃瑞榮，黃蓉，胡建坤，華菊玲. 2018. 芝麻種質(zhì)資源抗青枯病鑒定[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，30（1）：54-58. [Li X S，Rao J H，Xiao Y P，Wei L G，Wang R Q，Huang R R，Huang R，Hu J K，Hua J L. 2018. Identification of resistance of sesame（Sesamum indicum） germplasm resources to bacterial wilt （Ralstorinia solanacearum）[J]. Acta Agriculturae Jiangxi，30（1）：54-58.]

馬鳳，方偉. 2019. 芝麻活性成分及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，27（6）：86-92. [Ma F，F(xiàn)ang W. 2019. Research progress on active components and products deve-lopment of sesame[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin，27（6）：86-92.]

梅鴻獻(xiàn)，魏安池，劉艷陽(yáng)，王春弘，杜振偉，鄭永戰(zhàn). 2013. 芝麻種質(zhì)資源芝麻素、蛋白質(zhì)、脂肪含量變異及其相關(guān)分析[J]. 中國(guó)油脂，38（4）：87-90. [Mei H X，Wei A C，Liu Y Y，Wang C H，Du Z W，Zheng Y Z. 2013. Variation and correlation analysis of sesamin，oil and protein contents in sesame germplasm resource[J]. China Oils and Fats，38（4）：87-90.]

邵家威，祁國(guó)棟，張桂香，付建鑫，張炳文. 2019. 芝麻的營(yíng)養(yǎng)與功能價(jià)值評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J]. 糧油食品科技，27（6）：86-92. [Shao J W，Qi G D，Zhang G X，F(xiàn)u J X，Zhang B W. 2019. Research progress of evaluation of nutrition and functional value of sesame[J]. Science and Technology of Cereals，Oils and Foods，27（6）：86-92.]

孫建，樂(lè)美旺，何才和，顏廷獻(xiàn)，饒?jiān)铝?，顏小文，周紅英. 2015. 中國(guó)主要黑芝麻品種的遺傳多樣性分析[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，16（2）：269-276. [Sun J，Le M W，He C H，Yan T X，Rao Y L，Yan X W，Zhou H Y. 2015. Analysis of genetic diversity of main black sesame cultivars released in China[J]. Journal of Plant Genetic Resources，16（2）：269-276.]

孫榮華，何良興，李崗. 2010. 芝麻油特征成分檢測(cè)及防偽技術(shù)的研究[J]. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，20（1）：49-52. [Sun R H，He L X，Li G. 2010. Determination of lignans in sesame oil and identification of adulterated sesame oil[J]. Chinese Journal of Health Laboratory Technology，20（1）：49-52.]

魏其超，苗紅梅，汪學(xué)德，張海洋，袁青麗，李海玲. 2018. 芝麻枯萎病害條件下籽粒及其制油品質(zhì)變化分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，47（12）：70-77. [Wei Q C，Miao H M，Wang X D，Zhang H Y，Yuan Q L，Li H L. 2018. Effects of Fusarium wilt disease stress on the quality of sesame seed and oil product[J]. Journal of Henan Agricultural Scien-ces，47（12）：70-77.]

魏其超，張海洋，劉文萍，汪學(xué)德，苗紅梅. 2019. 干旱脅迫下芝麻籽粒品質(zhì)及抗氧化能力變化分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，48（9）：30-39. [Wei Q C，Zhang H Y，Liu W P，Wang X D，Miao H M. 2019. Variation analysis of seed quality and antioxidant capacity in sesame under drought stress[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences，48（9）：30-39.]

楊文娟，張艷欣，王林海，魏鑫，黎冬華，高媛，劉盼，張秀榮. 2018. 一個(gè)芝麻應(yīng)用核心種質(zhì)的DNA分子身份證構(gòu)建[J]. 作物學(xué)報(bào)，44（7）：1010-1020. [Yang W J，Zhang Y X，Wang L H，Wei X，Li D H，Gao Y，Liu P，Zhang X R. 2018. Establishment of DNA molecular identification for a sesame（Sesamum indicum L.） applied core collect[J]. Acta Agronomica Sinica，44（7）：1010-1020.]

余少?zèng)_，鐘玲，李迎霞，葛發(fā)歡. 2010. 芝麻中芝麻素含量的高效液相色譜法測(cè)定[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào)，29（5）：527-529. [Yu S C，Zhong L，Li Y X，Ge F H. 2010. Determination of sesamin in sesame by high performance liquid chromatographic method[J]. Journal of Instrumental Analysis，29（5）：527-529.]

張東，段章群，李秀娟，朱琳，薛雅琳. 2018. 正相高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定芝麻油中生育酚、芝麻素及芝麻林素含量[J]. 中國(guó)油脂，43（5）：131-134. [Zhang D，Duan Z Q，Li X J，Zhu L，Xue Y L. 2018. Simultaneous determination of tocopherol，sesamin and sesamolin in sesame oil by normal phase-high performance liquid chromatography[J]. China Oils and Fats，43（5）：131-134.]

張令莉，鄭永杰，任桂蘭. 2006. CO2超臨界萃取芝麻油中芝麻素含量的GC-MS測(cè)定[J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)，22（5）：28-30. [Zhang L L，Zheng Y J，Ren G L. 2006. The GC-MS determination of sesamin in sesame oil by CO2 supercritical fluid extraction[J]. Journal of Qiqihar University（Natural Science Edition），22（5）：28-30.]

周紅英，皮曉玲，熊書(shū)敏，孫建，樂(lè)美旺，饒?jiān)铝?，顏廷獻(xiàn)，顏小文. 2018. 烯效唑葉面噴施對(duì)秋芝麻生長(zhǎng)及產(chǎn)量性狀的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，30（9）：8-11. [Zhou H Y，Pi X L，Xiong S M，Sun J，Le M W，Rao Y L，Yan T X，Yan X W. 2018. Effects of foliage spraying uniconazole on growth and yield characters of autumn sesame[J]. Acta Agriculturae Jiangxi，30（9）：8-11.]

朱秀靈，戴清源，木朝麗，蔡為榮，郭玉寶，許祚文，張志祥，汪建飛. 2018. 安徽不同產(chǎn)地芝麻中木酚素和總酚含量及芝麻提取物抗氧化能力比較[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工，（8）：38-43. [Zhu X L，Dai Q Y，Mu Z L，Cai W R，Guo Y B，Xu Z W，Zhang Z X，Wang J F. 2018. Comparative assessment of lignan and total phenolic contents in sesame seeds and antioxidant capacity of sesame extracts from different producing areas in Anhui Province[J]. Farm Pro-ducts Processing，（8）：38-43.]

Cao W M，Dai M J，Wang X，Yuan F J，Chen F X，Zhang W Y. 2012. Protective effect of sesaminol from Sesamum indicum Linn. against oxidative damage in PC12 cells[J]. Cell Biochemistry and Function，31（7）：560-565.

Dar A A，Kancharla P K，Chandra K，Sodhi Y S，Arumugam N. 2019. Assessment of variability in lignan and fatty acid content in the germplasm of Sesamum indicum L.[J]. Journal of Food Science and Technology，56（2）：976-986.

Ide T，Ono Y，Kawashima H，Kiso Y. 2012. Interrelated effects of dihomo-γ-linolenic and arachidonic acids，and sesamin on hepatic fatty acid synthesis and oxidation in rats[J]. The British Journal of Nutrition，108（11）：1980-1993.

Jeng K C G，Hou R C W，Wang J C，Ping L I. 2005. Sesamin inhibits lipopolysaccharide-induced cytokine production by suppression of p38 mitogen-activated protein kinase and nuclear factor-κB[J]. Immunology Letters，97（1）：101-106.

Kamal-Eldin A，Yousif G，Appelqvist L. 1991. Thin-layer chromatographic separations of seed oil unsaponifiables from four Sesamum species[J]. Journal of the American Oil Chemists Society，68（11）：844-847.

Dossa K，Wei X，Niang M，Liu P，Zhang Y X，Wang L H，Liao B S，Cissé N，Zhang X R，Diouf D. 2018. Near-infrared reflectance spectroscopy reveals wide variation in major components of sesame seeds from Africa and Asia[J]. The Crop Journal，6（2）：202-206.

Liu B G，Guo X N，Zhu K X，Liu Y. 2011. Nutritional evaluation and antioxidant activity of sesame sprouts[J]. Food Chemistry，129（3）：799-803.

Majdalawieh A F，Massri M，Nasrallah G K. 2017. A comprehensive review on the anti-cancer properties and mechanisms of action of sesamin，a lignan in sesame seeds （Sesamum indicum）[J]. European Journal of Pharmaco-logy，815：512-521.

Moazzami A A，Kamal-Eldin A. 2006. Sesame seed is a rich source of dietary lignans[J]. Journal of the American Oil Chemists Society，83：719. doi：10.1007/s11746-006-5029-7.

Muthulakshmi C，Pavithra S，Selvi S，Chellamuthu M，Sekar P，Subramanian S. 2017. Evaluation of sesame（Sesamum indicum L.） germplasm collection of Tamil Nadu for alpha-linolenic acid，sesamin and sesamol content[J]. African Journal of Biotechnology，16（23）：1308-1313.

Oyinloye B E，Ajiboye B O，Ojo O A，Nwozo S O，Kappo A P. 2016. Cardioprotective and antioxidant influence of aqueous extracts from sesamum indicum seeds on oxidative stress induced by cadmium in wistar rats.[J]. Pharmacognosy Magazine，12（S2）：S170-S174.

Pathak N，Bhaduri A，Bhat K V，Rai A K. 2015. Tracking se-samin synthase gene expression through seed maturity in wild and cultivated sesame species—A domestication footprint[J]. Plant Biology，17（5）：1039-1046.

Periasamy S，Chien S P，Liu M Y. 2013. Therapeutic oral se-same oil is ineffectual against monocrotaline-induced sinusoidal obstruction syndrome in rats[J]. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition，37（1）：129-133.

Rangkadilok N，Pholphana N，Mahidol C，Wongyai W，Saengsooksree K，Nookabkaew S，Satayavivad J. 2010. Variation of sesamin，sesamolin and tocopherols in sesame （Sesamum indicum L.） seeds and oil products in Thailand[J]. Food Chemistry，122（3）：724-730.

Tanabe H，Kuribayashi K，Tsuji N，Tanaka M，Kobayashi D，Watanabe N. 2011. Sesamin induces autophagy in colon cancer cells by reducing tyrosine phosphorylation of EphA1 and EphB2[J]. International Journal of Oncology，39（1）：33-40.

Tashiro T，F(xiàn)ukuda Y，Osawa T，Namiki M. 1990. Oil and minor components of sesame（Sesamum indicum L.） strains[J]. Journal of the American Oil Chemists Society，67（8）：508-511.

Trattner S，Ruyter B，Ostbye T K，Kamal-Eldin A，Moazzami A，Pan J，Gjoen T，Br?nn?s E，Zlabek V，Pickova J. 2011. Influence of dietary sesamin，a bioactive compound on fatty acids and expression of some lipid regulating genes in Baltic Atlantic salmon（Salmo salar L.） juveniles[J]. Physiological Research，60（1）：125-137.

Wang L H，Zhang Y X，Li P W，Wang X F，Zhang W，Wei W L，Zhang X R. 2012. HPLC analysis of seed sesamin and sesamolin variation in a sesame germplasm collection in China[J]. Journal of the American Oil Chemists Society，89（6）：1011-1020.

Wang L H，Zhang Y X，Li P W，Zhang W，Wang X F，Qi X Q，Zhang X R. 2013. Variation of sesamin and sesamolin contents in sesame cultivars from China[J]. Pakistan Journal of Botany，45（1）：177-182.

Wang Q X，Jia M Z，Zhao Y H，Hui Y，Pan J R，Yu H F，Yan S K，Dai X S，Liu X B，Liu Z G. 2019. Supplementation of sesamin alleviates stress-induced behavioral and psychological disorders via reshaping the gut microbiota structure[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，67（45）：12441-12451.

Williamson K S，Morris J B，Pye Q N，Kamat C D，Hensley K. 2008. A survey of sesamin and composition of tocophe-rol variability from seeds of eleven diverse sesame（Sesamum indicum L.） genotypes using HPLC-PAD-ECD[J]. Phytochemical Analysis，19（4）：311-322.

（責(zé)任編輯 蘭宗寶）