乌塌菜VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量的变异和聚类分析
2011-01-25周玉丽舒英杰黄昌松
周玉丽,舒英杰,黄昌松
(安徽科技学院,安徽凤阳,233100)
乌塌菜VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量的变异和聚类分析
周玉丽,舒英杰,黄昌松
(安徽科技学院,安徽凤阳,233100)
对63份乌塌菜品种资源的VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量等3个主要营养品质指标进行了测定、比较和聚类分析。结果表明,乌塌菜3个主要营养品质指标具有较丰富的变异潜力,其中可溶性蛋白含量和VC含量品种间变异较大,可溶性糖含量变异较小;利用类平均法进行聚类分析,在欧氏距离2.58处,供试的63份乌塌菜品种资源可分为4种类型,各类型的VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量差异明显。
乌塌菜;品质指标;变异;聚类分析
我国是许多白菜类蔬菜的起源中心,有非常丰富的白菜类蔬菜的遗传资源,这些资源在长期的自然选择和进化过程中,形成了许多亚种和变种[1]。不结球白菜原为我国长江流域普遍栽培的一种大众蔬菜,近年来在我国北方地区栽培面积愈来愈大[2],前人对不结球白菜的品质性状进行了一些研究[3,4],为不结球白菜的品质育种工作奠定了一定的基础。乌塌菜[Brassica campesttrisssp.chinesis(L.)Makino var.rosularisTsen et Lee]是不结球白菜的一个变种,由芸薹进化而来,是以叶为产品器官的二年生草本植物,因其叶片中富含VC被称为 “维他命”菜,而受到消费者的青睐[5]。乌塌菜在我国已有近千年的栽培历史,在长江中下游地区栽培较为普遍,可周年生产、四季供应;在北方,仅在大城市附近有零星栽培,仍属稀特蔬菜行列。目前有关乌塌菜的研究报道相对较少。聚类分析法在研究作物品质性状的相关、差异和分类方面已有不少的应用,被证明是行之有效的分析评价方法[6~10]。本试验测定了乌塌菜VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量,分析了3个指标的品种间变异和改良潜力,并通过聚类分析法对63份乌塌菜品种资源进行了分类,以期为乌塌菜品种资源的合理开发利用和品质育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为2008年收集自江淮流域和临近省市的63份乌塌菜品种资源,其中安徽省40份,其他相邻省份23份,具体名称、编号及来源见表1。
1.2 试验方法
试验于2009年在安徽科技学院种植科技园内进行。材料于2009年9月9日育苗,10月9日定植。每品种定植2个小区,小区面积4 m2,定植株行距25 cm×25 cm,每小区64株,2次重复,随机排列。生育期内的管理按常规方法进行,每次施肥、浇水、病虫害防治等措施各品种均一致。于产品器官形成期每品种各选具有代表性的10株测定相关指标。考虑到不同部位叶片营养成分含量不一致,每株样品都分别取其外部、中部和内部的叶片撕碎后混合取样,取10株产品测定指标的平均值作为该品质指标的测定值。
1.3 测定方法
VC含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定,可溶性糖含量用手持糖度计测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定[11]。
试验数据利用Excel 2003和DPS 7.05软件处理后,采用欧式距离和类平均法进行聚类分析。
表1 供试乌塌菜品种资源情况简介
2 结果与分析
2.1 乌塌菜VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量的特征及变异
由表2可知,供试的63份乌塌菜品种资源的3个主要营养品质指标均存在不同程度的变异。可溶性蛋白含量的变幅最大,变异范围0.31~1.40 mg/g,变异系数35.86%;VC含量的变幅次之,变异范围28.65~232.50 mg/100 g,变异系数24.77%;可溶性糖含量的变幅最小,变异范围5.97%~10.91%,变异系数15.58%。供试乌塌菜的VC含量具有较大的改良潜力(168.21%),可溶性糖含量的改良潜力较小(58.95%),可溶性蛋白含量的改良潜力居中。
表2 乌塌菜VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量的特征及其变异
表3 不同乌塌菜类型间VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量的差异
2.2 乌塌菜VC、可溶性糖及可溶性蛋白含量的聚类分析
对供试的63份乌塌菜品种资源的3个主要品质指标进行了系统聚类(类平均法),结果表明,在欧氏距离2.58处,供试的乌塌菜品种资源可分为4类(图1),各类的主要品质性状如表3。
第Ⅰ类型仅包括W53(安徽黄地黄)一个品种。该类型的主要特征是VC和可溶性蛋白含量丰富,分别为232.50 mg/100 g和1.09 mg/g,可溶性糖含量中等,平均可溶性糖含量为7.06%。
第Ⅱ类型仅包括W62(黑珍珠)一个品种。该类型的主要特征是VC和可溶性糖含量都较低,可溶性蛋白含量表现中等,平均VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别为28.65 mg/100 g,5.97%,0.99 mg/g。
第Ⅲ类型包括W34、W37和W61等21个品种。该类型的主要特征是VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量均中等,平均含量分别为124.58 mg/100 g,7.30%和0.99 mg/g。
第Ⅳ类型包括W1、W6和W44等40个品种。该类型的主要特征是VC含量中等,平均VC含量为118.93 mg/100 g,可溶性糖含量高,平均可溶性糖含量为9.04%,可溶性蛋白含量相对较低,平均可溶性蛋白含量为0.61 mg/g。
3 小结与讨论
本试验研究表明,不同乌塌菜品种间叶片的VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量存在显著差异,供试品种VC平均含量为121.19 mg/100 g,这一结果与宋元林[12]报道的每100 g新鲜叶片中VC含量高达70 mg相差较大,可能是由于供试品种不同或测定时期不同所致,因为乌塌菜不同品种、不同生育期叶片的VC含量差异显著[13]。可溶性糖的平均含量为8.38%,可溶性蛋白的平均含量为0.75 mg/g,与之前报道的基本一致。
乌塌菜的VC含量的改良潜力较大(168.21%),可溶性蛋白含量的改良潜力(145.33%)居中,可溶性糖含量的改良潜力较小(58.95%)。说明通过选择育种和杂交育种选育出VC含量高的乌塌菜品种较容易,相反要选育出可溶性糖含量高的乌塌菜品种难度较大。
3个主要品质指标聚类的结果表明,63份乌塌菜品种资源可分4个不同的类型,但除Ⅰ和Ⅱ类型外,大多数乌塌菜品种间的主要品质性状间差异不明显,说明大多数乌塌菜品种间品质性状的遗传背景较近,遗传基础狭窄,所以乌塌菜等不结球白菜的品质育种要有所突破,不仅要通过穿梭育种等途径来扩大育种材料品质性状方面的遗传差异,还应通过生化标记和分子标记等手段创新育种途径,以提高育种效率。
图1 63个乌塌菜品种主要品质性状聚类分析
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Variation and Cluster Analysis of Vitamin C,Soluble Sugar and Soluble Protein inBrassica campesttrisL.ssp.chinesis(L.)Makino var.rosularisTsen et Lee
ZHOU Yuli,SHU Yingjie,HUANG Changsong
(College of Plant Science,Anhui Science and Technology University,Fengyang,Anhui 233100)
Variation and cluster analysis of primary nutritional quality indexes of 63 Wuta-cai cultivars,including vitamin C content,soluble sugar content and soluble protein content were studied.The results showed that the variation level of soluble protein content and vitamin C content were higher,but the variation level of soluble sugar content was lower.The result of cluster analysis indicated that the 63 Wuta-cai germplasm resources could be classified four groups when Euclid distance was 2.58,each group had obvious characteristics.
Wuta-cai(Brassica campesttrisL.ssp.chinesis(L.)Makino var.rosularisTsen et Lee);Quality index;Variation;Cluster analysis
10.3865/j.issn.1001-3547.2011.12.007
安徽省教育厅高校青年教师资助项目(2006jql194)
周玉丽(1975-),女,试验师,主要从事蔬菜栽培研究
舒英杰,通信作者,讲师,研究方向为蔬菜栽培与育种,E-mail:xuanxuan051010@163.com
2010-10-14