引用格式:傅陽(yáng)陽(yáng),王思瑤,劉沛英,等. 39份子蓮資源的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2024(6):21-27.
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.006.005
收稿日期:2024-01-18
基金項(xiàng)目:云南省科學(xué)技術(shù)廳“云南省院士專家工作站”項(xiàng)目(202205
AF1500701);農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018年物種品種資源保護(hù)費(fèi)項(xiàng)目(111821301354052267);湖南林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(XLKY202316)
作者簡(jiǎn)介:傅陽(yáng)陽(yáng)(1999—),男,湖南邵陽(yáng)市人,碩士研究生,主要從事子蓮育種研究。并列第一作者王思瑤。
通信作者:田代科,李炎林,舒東膂
摘要:為了篩選出營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)高的子蓮資源,以39份子蓮資源作為研究對(duì)象,對(duì)其蓮子的蛋白質(zhì)含量、淀粉酶含量及礦物質(zhì)含量等11個(gè)蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,并結(jié)合主成分分析、隸屬函數(shù)分析法綜合評(píng)價(jià)蓮子的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。結(jié)果表明:不同子蓮資源的蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)差異較大,變異系數(shù)為0.27~0.76,其中,α-淀粉酶、Zn含量、VC含量變異幅度較大,蓮子重量、含水量、K含量變異幅度較小。營(yíng)養(yǎng)性狀指標(biāo)之間存在不同程度的相關(guān)性,其中,VC含量與P和K含量呈現(xiàn)正相關(guān),而與β-淀粉酶呈現(xiàn)負(fù)相關(guān);所分析的幾種礦物質(zhì)含量均呈正相關(guān)。P、K、Fe和VC含量可以作為子蓮蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的評(píng)價(jià)性指標(biāo)。綜合整體營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)考慮,篩選出優(yōu)良子蓮資源7份:‘建選17號(hào)’‘太空蓮2號(hào)’‘九華皓月’‘太空蓮36號(hào)’‘采桑湖蓮’‘宣蓮6號(hào)’和‘白湘蓮’。此外,‘日華寸三蓮’的VC及礦質(zhì)元素含量最高;‘臺(tái)灣子蓮’的β-淀粉酶含量最高;‘贛蓮-62號(hào)’的含水量最高,也具有各種不同方面的開(kāi)發(fā)潛力。綜合評(píng)價(jià)表明,‘建選17號(hào)’‘太空蓮2號(hào)’‘九華皓月’‘太空蓮36號(hào)’‘采桑湖蓮’‘宣蓮6號(hào)’和‘白湘蓮’7個(gè)子蓮資源的蓮子整體營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)高,可以結(jié)合產(chǎn)量?jī)?yōu)先考慮推廣,并為育種親本的選擇提供參考。
關(guān)鍵詞:子蓮;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);主成分分析;隸屬函數(shù)分析法;綜合評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S645.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-060X(2024)06-0021-07
Nutrient Quality of 39 Germplasm Accessions of Seed Lotus
FU Yang-yang1,2,3,WANG Si-yao2,LIU Pei-ying2,HUANG An-qi1,SHU Dong-lyu2,LI Yan-lin1,TIAN Dai-ke3
(1. College of Horticulture, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Hunan Botanical Garden,
Changsha 410116, PRC; 3. Chenshan Research Center of CAS Center for Excellence in Molecular
Plant Sciences, Shanghai Chenshan Botanical Garden, Shanghai 201602, PRC)
Abstract: This study aims to screen out the seed lotus (Nelumbo nucifera) germplasm accessions with high nutrient quality. Eleven nutrient indicators of lotus seeds, including protein content, amylase content, and mineral content, in 39 germplasm accessions of seed lotus were measured. Principal component analysis and subordinate function analysis were performed to evaluate the nutrient quality of lotus seeds comprehensively. The results showed that the nutrient indicators varied significantly among different accessions of seed lotus, with the coefficients of variation (CVs) ranging from 0.27 to 0.76. Specifically, α-amylase, zinc content, and vitamin C (VC) content exhibited high CVs, while lotus seed weight, moisture content, and potassium (K) content had low CVs. There were correlations between nutrient indicators. VC had positive correlations with phosphorus (P) and K and a negative correlation with β-amylase. The content of analyzed minerals showed positive correlations between each other. P, K, Fe, and VC were identified as the indicators for evaluating the nutrient quality of lotus seeds. Considering the overall nutrient quality, we screened out seven elite germplasm accessions: 'Jianxuan 17', 'Taikonglian 2', 'Jiuhuahaoyue', 'Taikonglian 36', 'Caisanghulian', 'Xuanlian 6', and 'Baixianglian'. Additionally, 'Rihuacunsanlian' with the highest content of VC and total mineral elements, 'Taiwanzilian' with the highest β-amylase content, and 'Ganlian 62' with the highest moisture content demonstrated application potential in different aspects. The comprehensive evaluation indicated that the lotus seeds of the seven germplasm accessions ('Jianxuan 17', 'Taikonglian 2', 'Jiuhuahaoyue', 'Taikonglian
36', 'Caisanghulian', 'Xuanlian 6', and 'Baixianglian') screened out had higher nutrient quality. Considering both yield and nutrient quality, these germplasm accessions can be prioritized in production and serve as parents in breeding.
Key words: seed lotus; nutrient quality; principal component analysis; subordinate function analysis; comprehensive evaluation
蓮(lotus),又叫蓮花、荷花,屬于被子植物門、雙子葉植物綱、毛莨目、蓮科(Nelumbonaceae)蓮屬(Nelumbo),為多年生挺水宿根草本植物,在我國(guó)栽培歷史悠久[1]。以栽培生產(chǎn)目的為依據(jù),可將蓮屬分為三類:子蓮、藕蓮、花蓮[2]。其中子蓮主要用來(lái)生產(chǎn)蓮子,花多為單瓣,紅色居多,開(kāi)花量大,結(jié)實(shí)率高,蓮子顆粒大,其地下莖(藕)細(xì)長(zhǎng)且分枝多[3]。子蓮在我國(guó)種植面積廣泛,按照子蓮產(chǎn)地不同,可將其分為湖南湘潭等地的湘蓮、江西廣昌等地的贛蓮、福建建寧等地的建蓮和浙江武義等地的宣蓮[4]。蓮子被用作蔬菜、功能性食品和藥物已有七千多年的歷史,蓮子不僅含有大量營(yíng)養(yǎng)素(蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪),還含有許多礦物質(zhì),如磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鐵(Fe)和維生素[5-6]。新鮮蓮子的維生素C(VC)含量較高,VC是一種抗氧化劑,食用蓮子后能使人增強(qiáng)抗壓能力和免疫力[7]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)民眾的膳食結(jié)構(gòu)進(jìn)一步豐富與完善,開(kāi)始追求更加科學(xué)、健康的飲食。蓮子因其熱量低且富含人體所需要的多種營(yíng)養(yǎng)元素和生物活性成分而更加引人關(guān)注,其需求量也在逐年增長(zhǎng)[8]。楊銀愛(ài)等[9]和邵方平等[10]分別以1份建蓮和3份‘處州白蓮’為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)蓮子不僅富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還富含多糖、類黃酮、蛋白質(zhì)、超氧化物歧化酶(SOD)及其他功能成分。林雄等[11]
對(duì)4份福建省蓮子主栽品種進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)研究發(fā)現(xiàn),在鮮蓮子主要營(yíng)養(yǎng)素中,含量由高至低的順序?yàn)椋核郑镜矸郏镜鞍踪|(zhì)>灰分>脂肪>粗纖維。Guo等[12]對(duì)建蓮的新鮮蓮子研究后發(fā)現(xiàn),蓮子含有大量的鈣、鉀、鈉、鎂和磷,而硒含量很少。雖然對(duì)蓮子營(yíng)養(yǎng)成分的研究案例不少且在不斷深入,但研究的資源樣本太少,目前尚為同質(zhì)栽培條件下對(duì)子蓮資源的蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。
因此,筆者以湖南省植物園內(nèi)收集、保存的來(lái)自全國(guó)各地的39份子蓮資源作為研究材料,對(duì)其蓮子的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)定、比較分析和綜合評(píng)價(jià),以期從現(xiàn)有的資源中篩選出蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)質(zhì)的子蓮品種,為子蓮的生產(chǎn)推廣、食品加工、功能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及子蓮育種提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
以湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)湖南省植物園內(nèi)收集的39份子蓮資源作為研究材料(表1),依據(jù)傳統(tǒng)產(chǎn)地來(lái)源或育種地分為6個(gè)大類,分別為(1)湘蓮6份:‘白湘蓮’‘采桑湖蓮’‘九華皓月’‘老黃寸三蓮’‘日華寸三蓮’和‘烏蓮’;(2)建蓮6份:‘白花建蓮’‘昌順2號(hào)’‘紅花建蓮’‘建選6號(hào)’‘建選17號(hào)’和‘建選35號(hào)’;(3)贛蓮16份:‘廣昌白花蓮’‘廣昌百葉蓮’‘廣昌陡頭蓮’‘廣昌蓮’‘星空牡丹’‘太空紅旗’‘贛蓮–62號(hào)’‘十里荷蓮1號(hào)’‘太空蓮1號(hào)’‘太空蓮2號(hào)’‘太空蓮3號(hào)’‘太空蓮4號(hào)’‘太空蓮6號(hào)’‘太空蓮20號(hào)’‘太空蓮36號(hào)’和‘太空蓮58號(hào)’;(4)宣蓮8份:‘處州白蓮’‘金芙蓉1號(hào)’‘金芙蓉2號(hào)’‘金芙蓉3號(hào)’‘宣蓮’‘宣蓮5號(hào)’‘宣蓮6號(hào)’和‘水果蓮’,其中‘宣蓮’是傳統(tǒng)品種;(5)湖北地區(qū)來(lái)源的2份:‘嘉魚湖蓮’和‘植研1號(hào)’;(6)其他地區(qū)來(lái)源的1份:‘臺(tái)灣子蓮’。每個(gè)品種選取3支大小基本一致的健康種藕,分別種植于3方盆中(1.0 m×1.0 m),于2023年4月10日定植,盆土深60 cm,常規(guī)水肥管理。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 蓮子的采收與測(cè)量方法 8月中旬選取同一時(shí)間開(kāi)花的花朵掛牌,確保蓮子成熟期一致。于初花后20 d采摘所需品種同一成熟期的鮮蓮蓬3~5個(gè),取出蓮子;混合后每個(gè)品種隨機(jī)選取10顆蓮子去殼,當(dāng)天以微量天平測(cè)量,然后去除果皮和蓮子芯,于–80℃冰箱進(jìn)行儲(chǔ)存,用于蛋白質(zhì)含量、α –淀粉酶含量、β –淀粉酶含量、礦物質(zhì)含量、VC含量、含水量的檢測(cè)。
1.2.2 蓮子的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法 蓮子中α –淀粉酶與β –淀粉酶的測(cè)定使用淀粉酶活性檢測(cè)試劑盒(KTB1380 CheKine? β –淀粉酶活性檢測(cè)試劑盒)測(cè)定,蛋白質(zhì)含量使用蛋白質(zhì)定量試劑盒(KTD3001蛋白質(zhì)定量試劑盒)測(cè)定,2款試劑盒均來(lái)自武漢亞科因Abbkine生物技術(shù)有限公司。含水量依據(jù)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3—2016食品中的水分測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。
VC檢測(cè)采用固藍(lán)鹽B法,稱取約0.1g鮮蓮子樣品,加入1 mL提取液,進(jìn)行冰浴勻漿,離心靜止后取上清液,用酶標(biāo)儀在波長(zhǎng)410 nm下檢測(cè)各管吸光值,計(jì)算VC含量。礦物質(zhì)含量檢測(cè)使用濃硝酸消解結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP–MS)檢測(cè)法[13],稱取0.1 g鮮蓮子樣品,加入10 mL優(yōu)級(jí)純濃硝酸進(jìn)行消解,再用孔徑為0.22 μm的濾膜對(duì)樣品進(jìn)行過(guò)濾去除雜質(zhì)。根據(jù)濃度大小進(jìn)行稀釋,后上機(jī)分析。通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP–MS)進(jìn)行相關(guān)金屬離子檢測(cè)。上述指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及計(jì)算均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù);用IBM SPSS Statistics V24統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行主成分分析。參照文獻(xiàn)[14-18]方法,采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對(duì)子蓮營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),各性狀類別的隸屬函數(shù)值用相應(yīng)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 蓮子的主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)分析
選取鮮蓮子的蛋白質(zhì)含量、α –淀粉酶含量、β –
淀粉酶含量、礦物質(zhì)(P、K、Ca、Fe、Zn)含量、VC含量、含水量作為代表性營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo),以此檢測(cè)不同子蓮品種的蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異。變異系數(shù)表示指標(biāo)變化的幅度偏離其平均值的程度,變異系數(shù)越高則表示指標(biāo)變異程度越大,變異系數(shù)在衡量不同品種同一性狀的差異方面具有重要作用[19]。營(yíng)養(yǎng)分析結(jié)果表明(表2),39份不同子蓮品種蓮子的11個(gè)指標(biāo)之間均存在變異現(xiàn)象,且差異較大。其中,α –
淀粉酶的變異系數(shù)最大(0.76),所有資源中‘建選17號(hào)’的α –淀粉酶最高(182.231),‘處州白蓮’最低(21.316),相差約8倍。Zn含量(0.62)與VC含量(0.50)的變異系數(shù)次之,蓮子重量的變異系數(shù)最?。?.27)。因此,在所測(cè)試的39份子蓮品種中,α–淀粉酶、Zn含量、VC含量變異幅度較大,蓮子重量、K含量、含水量變異幅度較小。
2.2 蓮子的主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析
利用軟件IBM SPSS Statistics V24對(duì)39份子蓮資源蓮子的11個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析(表3)。結(jié)果表明,VC含量與P含量、K含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),而與β –淀粉酶呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān),即VC含量越高,P、K的含量就越高,而β –
淀粉酶含量就越低。值得關(guān)注的是,P、K的含量與其他礦質(zhì)元素均呈現(xiàn)顯著正相關(guān),此外,Ca與Fe之間也存在著極顯著正相關(guān)。表明子蓮中這幾種礦物質(zhì)的含量均呈正相關(guān)。
2.3 主成分分析
主成分分析法(PCA,Principal component anal-
ysis)可用較少的因子變量代表原有變量的大部分信息,以達(dá)到識(shí)別最顯著特征的目的[20-21]。采用主成分分析法對(duì)39份子蓮鮮蓮子的α –淀粉酶、β –粉酶、蛋白質(zhì)含量、VC含量、P、K、Ca、Fe、Zn和含水量這10個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析,得出各主成分之間的特征值、貢獻(xiàn)率以及累計(jì)貢獻(xiàn)率(見(jiàn)表4)。結(jié)果表明,前4個(gè)主成分的特征值大于1,其貢獻(xiàn)率分別為32.17%、14.04%、12.56%、10.31%,累計(jì)貢獻(xiàn)率為69.08%。
主成分載荷矩陣反映了各指標(biāo)對(duì)主成分的影響程度[19]。主成分1中礦質(zhì)元素P、K、Fe以及VC含量的正相關(guān)系數(shù)較大,說(shuō)明P、K、Fe、VC含量高時(shí),主成分1較大;主成分2中主要以β –淀粉酶為主,β –淀粉酶含量高時(shí),主成分2較大;主成分3主要為α –淀粉酶與蛋白質(zhì);主成分4主要為含水量(表4)。通過(guò)主成分分析法將子蓮的10個(gè)食用品質(zhì)相關(guān)指標(biāo),轉(zhuǎn)換為4個(gè)獨(dú)立的綜合指標(biāo),用于下一步綜合評(píng)價(jià)子蓮的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。
2.4 蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的綜合分析
基于上述的主成分分析結(jié)果,采用隸屬函數(shù)法對(duì)39份子蓮的蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析與綜合評(píng)價(jià),首先計(jì)算出營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值,然
后再計(jì)算出每個(gè)品種蓮子的平均隸屬函數(shù)值,其數(shù)值越大,則說(shuō)明該品種子蓮的綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越好[15-16]。
如表5所示,可將其分為4級(jí),分別為Ⅰ級(jí)(T≥0.5)、Ⅱ級(jí)(0.4≤T<0.5)、Ⅲ級(jí)(0.3≤T<0.4)和Ⅳ級(jí)(T<0.3)。Ⅰ級(jí)包括7個(gè)子蓮品種,分別為‘建選17號(hào)’‘太空蓮2號(hào)’‘九華皓月’‘太空蓮36號(hào)’‘采桑湖蓮’‘宣蓮6號(hào)’和‘白湘蓮’,其隸屬函數(shù)值遠(yuǎn)高于其他品種,分別為0.648、0.590、0.574、0.550、0.546、0.538和0.529;Ⅱ級(jí)包括8個(gè)子蓮品種;Ⅲ級(jí)包括16個(gè)子蓮品種;Ⅳ級(jí)包括8份子蓮品種。
在單項(xiàng)主成分1(T1)的排名中,‘宣蓮6號(hào)’和‘日華寸三蓮’分別位列第一(1.000)與第二(0.856),說(shuō)明這2個(gè)子蓮的蓮子在VC含量以及礦質(zhì)元素方面具有明顯優(yōu)勢(shì);在單項(xiàng)主成分2(T2)的排名中,‘太空蓮36號(hào)’‘臺(tái)灣子蓮’分別位列第一(1.000)與第二(0.797),說(shuō)明這2個(gè)子蓮蓮子的β–淀粉酶含量比較高;在單項(xiàng)主成分3(T3)的排名中,‘建選17號(hào)’‘白湘蓮’分別位列第一(1.000)與第二(0.681),代表這2個(gè)子蓮品種蓮子的蛋白質(zhì)含量較高,是高蛋白子蓮的首選;在單項(xiàng)主成分4(T4)中,‘太空蓮2號(hào)’‘贛蓮–62號(hào)’分別位列第一(1.000)與第二(0.972),表明這2個(gè)子蓮品種在蓮子含水量方面優(yōu)勢(shì)顯著,適宜于開(kāi)發(fā)水果或蓮子汁等產(chǎn)品。
綜上所述,根據(jù)隸屬函數(shù)值排名得出,在39個(gè)子蓮品種中,‘建選17號(hào)’‘太空蓮2號(hào)’‘九華皓月’‘太空蓮36號(hào)’‘采桑湖蓮’‘宣蓮6號(hào)’和‘白湘蓮’的蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)排名前7,為Ⅰ級(jí)子蓮資源。另外,還有VC含量以及礦質(zhì)元素含量高的‘日華寸三蓮’,β –淀粉酶含量高的‘臺(tái)灣子蓮’,含水量高的‘贛蓮–62號(hào)’也具有相應(yīng)功能食品方面的開(kāi)發(fā)潛力和育種親本選擇。
3 討論與結(jié)論
3.1 討論
目前尚未出臺(tái)權(quán)威的以果實(shí)為食用部位的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的規(guī)范,但一般認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括宏量營(yíng)養(yǎng)素、微量營(yíng)養(yǎng)素、特征營(yíng)養(yǎng)成分等[22]。張鮮艷等[23]在評(píng)價(jià)秋葵(Abelmoschus esculentus L.)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)研究中以可溶性糖含量、可溶性蛋白、粗纖維、飽和脂肪酸為檢測(cè)指標(biāo)。劉銳等[22]認(rèn)為稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要是指能量、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及鈣、鐵、鋅、錳等微量元素的含量。陳妹姑等[24]以可溶性糖含量、可滴定酸含量、VC含量、可溶性固形物、可溶性蛋白含量和礦物質(zhì)含量(P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu)為檢測(cè)指標(biāo),評(píng)價(jià)了榴蓮(Durio zibethinus Murr.)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。鄧阿俐[25]
以水分含量、抗壞血酸含量、可溶性糖含量、粗蛋白含量、氨基酸含量及粗纖維含量為營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)了多種黑老虎[Kadsura coccinea(Lem.)A. C. Sm.]鮮果的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。顯然,不同作物營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)往往不同,其評(píng)價(jià)所選取的指標(biāo)不可能有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)存在一定差異。研究在參考前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合子蓮蓮子營(yíng)養(yǎng)成分特點(diǎn),選擇了以α –淀粉酶、β –淀粉酶、蛋白質(zhì)含量、VC含量、P、K、Ca、Fe、Zn和含水量這10個(gè)代表性指標(biāo)進(jìn)行了蓮子的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析。
為了更加準(zhǔn)確、科學(xué)和全面地對(duì)子蓮品種進(jìn)行分析、篩選與評(píng)價(jià),研究在同質(zhì)栽培條件下栽培和管理子蓮品種材料;采用主成分分析和模糊數(shù)學(xué)模型的隸屬函數(shù)法綜合分析方法對(duì)不同子蓮品種品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。主成分分析利用了降維思想把多個(gè)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)[26],隸屬函分析法建立在主成分分析綜合指標(biāo)基礎(chǔ)之上,能較好地對(duì)子蓮品種之間營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià),彌補(bǔ)單一帶來(lái)的指標(biāo)片面性[27]。隸屬函數(shù)分析法已廣泛應(yīng)用于多種作物農(nóng)藝品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)與種質(zhì)資源的篩選。在進(jìn)行益母草(Leonurus heterophyllus Houtt.)種質(zhì)材料苗期耐鹽性研究時(shí),孟晨等[27]選取了12個(gè)性狀,綜合相關(guān)性分析和主成分分析對(duì)益母草耐鹽性鑒定進(jìn)行了主要耐鹽指標(biāo)的篩選,篩選出主根直徑、地上部分及根的干鮮重,以及葉綠素含量作為評(píng)價(jià)該種耐鹽性的重要指標(biāo),并利用隸屬函數(shù)將4個(gè)主成分進(jìn)行歸一化處理,鑒定出耐鹽性較強(qiáng)的益母草種質(zhì)材料。于馥榕等[28]等通過(guò)主成分分析將17個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)變成5個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo),將干質(zhì)量、葉綠素、莖粗、根冠比、分蘗數(shù)和組織含水量可作為主要耐鹽評(píng)價(jià)指標(biāo)最終篩選出耐鹽性強(qiáng)的油莎豆(Cyperus esculeutus L.)種質(zhì)資源3份。
研究在測(cè)定了蛋白質(zhì)等子蓮主要營(yíng)養(yǎng)素的前提下,還進(jìn)行了α –淀粉酶與β –淀粉酶的測(cè)定。α –
淀粉酶、β –淀粉酶、及限制性糊精酶等酶的協(xié)同作用可將淀粉水解為可發(fā)酵的糖,可廣泛用于食品加工[29]。林亞康等[30]對(duì)10份大麥(Hordeum vulgare L.)品種進(jìn)行了β –淀粉酶和麥芽糖活力的分析測(cè)定后發(fā)現(xiàn):蛋白質(zhì)含量適宜且具有較高β –淀粉酶含量的大麥品種是釀啤酒大麥育種的一個(gè)重要方向。目前,關(guān)于子蓮釀酒方面的研究還較少,筆者通過(guò)對(duì)子蓮的α –淀粉酶及β –淀粉酶含量的測(cè)定,篩選出了一批β –淀粉酶較高的品種,如‘太空蓮36號(hào)’和‘臺(tái)灣子蓮’,這或許對(duì)于子蓮蓮子食品加工及子蓮品種的定向育種有一定參考作用。
通過(guò)分析子蓮蓮子的食用品質(zhì),可以了解不同品種、產(chǎn)地等因素對(duì)蓮子品質(zhì)的影響,為生產(chǎn)者提供更有針對(duì)性的種質(zhì)資源、種植和采收建議,提高蓮子的品質(zhì)和口感。子蓮作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,其主要用途的蓮子含有多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)和維生素等。通過(guò)對(duì)不同子蓮資源的蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的系統(tǒng)分析,可以為生產(chǎn)者和消費(fèi)者提供更多和更好的選擇參考,同時(shí)為推動(dòng)子蓮產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí),推進(jìn)子蓮相關(guān)領(lǐng)域的深入研究起到積極指導(dǎo)作用。
研究盡管材料幾乎涵蓋了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有所有子蓮資源,但暫未把蓮子主產(chǎn)國(guó)之一的越南的子蓮資源用于分析比較,因此,從材料收集方面來(lái)看還無(wú)法全面反映出子蓮資源的全貌。其次,由于場(chǎng)地有限,沒(méi)有進(jìn)行大田栽培,栽培土壤營(yíng)養(yǎng)和氣候因子等可能對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)帶來(lái)一定影響,因此結(jié)果同生產(chǎn)實(shí)踐可能存在一定差異。此外,由于子蓮的群體花期相對(duì)來(lái)說(shuō)較長(zhǎng),同一時(shí)間段采集的蓮子同早中晚不同時(shí)間段采集的蓮子營(yíng)養(yǎng)含量方面可能不同,例如水分、淀粉含量等。最后,研究主要關(guān)注了蓮子的代表性營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo),而未對(duì)其他的生物活性成分進(jìn)行分析討論,也未同品種產(chǎn)量結(jié)合起來(lái)分析。因此,今后需要進(jìn)一步拓展子蓮蓮子品質(zhì)的研究領(lǐng)域,為子蓮資源的合理利用、開(kāi)發(fā)和種質(zhì)創(chuàng)新提供更加全面的科學(xué)依據(jù)。
3.2 結(jié)論
研究以湖南省植物園內(nèi)收集栽培的39份子蓮資源作為研究對(duì)象,檢測(cè)了其蓮子淀粉酶含量、蛋白質(zhì)含量、及礦物質(zhì)含量等11個(gè)子蓮食用品質(zhì)指標(biāo),利用主成分分析、隸屬函數(shù)分析法綜合評(píng)價(jià)了子蓮食用品質(zhì)。研究結(jié)果如下:
(1)子蓮食用品質(zhì)的各個(gè)指標(biāo)間差異較大,變異系數(shù)0.27~0.76。其中α –淀粉酶、Zn含量、VC含量變異幅度較大,蓮子重量、K含量、含水量變異幅度較小。
(2)各性狀指標(biāo)之間具有不同程度的相關(guān)性,VC含量與P含量、K含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān),而與β–淀粉酶呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān),幾種礦物質(zhì)的含量均呈正相關(guān)。
(3)磷(P)、鉀(K)、鐵(Fe)和VC含量可以作為蓮子食用品質(zhì)的評(píng)價(jià)性指標(biāo)。
(4)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,篩選出‘建選17號(hào)’‘太空蓮2號(hào)’‘九華皓月’‘太空蓮36號(hào)’‘采桑湖蓮’‘宣蓮6號(hào)’和‘白湘蓮’這7份整體食用品質(zhì)高的子蓮資源。
(5)篩選出VC含量以及礦質(zhì)元素含量高的‘日華寸三蓮’,β–淀粉酶含量高的‘臺(tái)灣子蓮’和含水量高的‘贛蓮–62號(hào)’也具有相應(yīng)的開(kāi)發(fā)潛力。
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