大豆种质资源蛋白质及脂肪含量的聚类及相关性分析*

闫春娟，王文斌，董钻，宋书宏，曹永强，袁玉璐，王家宏，孙旭刚

(辽宁省农业科学院作物研究所，沈阳 110161)

中国是大豆Glycine max(L.)merril的起源地，具有丰富的种质资源，各地区生态环境的差异以及大豆在自身长期演化过程中，形成了不同的生态类型[1-2]。尽管大豆种质资源丰富，品种类型丰富多样，但在我国大豆生产上，仍存在许多制约因素，尤其是大豆的产量和品质，很难满足生产上的需要[3]。因此充分利用我国优良的种质资源，培育出高产、优质且适应我国大豆生产需要的优良品种，是当前及今后一段时间内值得深入研究的课题。

尽管我国种质资源丰富，但在生产上多数种质资源并未充分开发利用，我国大豆育种存在的主要问题仍是遗传基础狭窄，品种退化加快，经济寿命缩短[3，4]。因此在培育新品种时，要整理、筛选和改良地方种质资源，在引进和拓宽种质资源的基础上，进一步挖掘新的特殊种质，尤其是在特定地区条件下进一步鉴定和研究不同产地的大豆种质资源，针对某一个或几个性状展开调查，从而筛选出针对这一个或这些性状的优良种质，对于大豆品种改良有着重要的现实意义。大豆是人类优质蛋白及食用油脂的重要来源，因此有关大豆蛋白质及脂肪含量方面的研究历来受到国内外研究者的重视[5-10]。本文是在前人研究的基础上，对引自辽宁省及其他省份的45份种质资源进行了蛋白质及脂肪含量的测定，并对其进行了相关分析及聚类分析，以期为辽宁省优质大豆育种提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选取种植在辽宁省农业科学院种质资源圃的45份种质资源，分别编号为T1～T45，这些种质资源在生物学性状、农艺性状、产量品质等方面具有丰富的多样性和广泛的遗传基础。

1.2 试验设计

试验于2009年在辽宁省农业科学院试验基地（北纬41°49′，东经123°32′，海拔52m）进行，该试验区处于松辽平原南部的中心地带，属温带湿润—半湿润大陆性季风气候，年降雨量为550～750mm，年均气温6～8℃，≥10℃活动积温3300～3400℃，无霜期为130～180d。

供试土壤为发育于黄土母质的典型棕壤，实行秋翻地，垄作栽培，垄宽0.6m，行长6m，人工点播，每垄为一小区，中耕除草3次，使用农药氧化乐果防虫。

1.3 蛋白质及脂肪的测定

用Foss近红外谷物品质分析仪测定大豆蛋白质及脂肪含量。

1.4 数据分析

用SPSS16.0软件进行统计分析，用Excel2003作图。

2 结果与分析

2.1 供试品种的蛋白质、脂肪含量以及蛋脂总量的变化趋势

供试品种的蛋白质及脂肪含量见附表，45份种质资源的蛋白质含量在39.86%～47.37%之间，平均含量为43.34%，变异幅度为7.51%，其中T7蛋白质含量最高；供试品种的脂肪含量在17.58%～22.08%之间，平均含量为20.52%，变异幅度4.50%，T14脂肪含量最高；供试品种的蛋脂总量变异范围在60.15%～66.69%之间，平均值为63.86%，变异幅度为6.54%，T33蛋脂总量最高。

附表 供试品种的蛋白质、脂肪含量以及蛋脂总量 %

2.2 大豆蛋白及脂肪含量的相关分析

对45个大豆品种的蛋白质与脂肪含量进行回归分析，结果表明，大豆蛋白质含量与脂肪含量呈负相关，随着蛋白质含量的升高，脂肪含量普遍呈下降趋势（图1）。相关分析结果表明，二者间存在极显著的负相关，相关系数为-0.675**，离差平方和为-48.92，协方差为-1.11。对二者进行方程拟合，得到大豆蛋白质与脂肪含量的关系方程式y=-0.3461x+35.521（R2=0.4551），其相关性达到极显著水平（p<0.01），其中x指大豆蛋白质含量（39

2.3 大豆蛋白及脂肪含量的聚类分析

用SPSS层次聚类的Q型聚类分析对45个大豆品种蛋白质及脂肪含量进行聚类分析，其中变量个体距离采用平方欧式距离，类间距离采用平均组间链锁距离，生成的聚类分析树状图见图2。在类间距离为15处可将各种质资源分为三大类，则多数品种归为第一类群，共37个，占总数的82.22%，该类群属中间型，在第一类群下面又可细分为10个亚类群；第二类群下面共4个品种，分别为T17、T21、T22、T30，占总数的8.89%，这4个品种属蛋白质含量相对较低而脂肪含量较高的种质，该类群属高脂肪低蛋白型；第三类群共4个品种，占总数的8.89%，这4个品种为蛋白质含量极高而脂肪含量相对较低的类群，该类群下面还可分为2个亚类群，其中T33、T07、T11为该群第一亚类群，T34为该群第二亚类群，该类群属高蛋白低脂肪型。

图2 45个大豆品种聚类分析树状图

3 结论

本试验中45份大豆种质的蛋白质含量在39.86%～47.37%之间，平均含量为43.34%，变异幅度为7.51%；供试品种的脂肪含量在17.58%～22.08%之间，平均含量为20.52%，变异幅度4.50%；大豆蛋脂总量变异范围在60.15%～66.69%之间，平均值为63.86%，变异幅度为6.54%。

大豆蛋白质含量与脂肪含量间存在极显著的负相关，相关系数为-0.675**。方程拟合得到大豆蛋白质与脂肪含量的关系为y=-0.3461x+35.521（R2=0.4551），其中x指大豆蛋白质百分含量（39

对大豆蛋白质及脂肪含量进行聚类分析，可将品种分为三大类群，第一类群为中间型，占总数的82.22%；第二类群为高脂肪低蛋白型，占总数的8.89%；第三类群为高蛋白低脂肪型，占总数的8.89%。

综上可以发现，蛋白质、脂肪及蛋脂总量最高值分别为三个不同的品种，其峰值并未出现在同一品种。而相关分析表明，蛋白质及脂肪含量呈极显著负相关，因此在大豆品质改良育种或栽培中，注重某一单一品质的改良更为容易实现。

［1］常汝镇,孙建英,邱丽娟.中国大豆种质资源研究进展[J].作物杂志,1998(3):7-9.

［2］王立平,周永香.北京郊区大豆生产的概括与前景[J].北京农业科学,2002(1):10-16.

［3］杨光宇.大豆品种主要数量性状的相关和通径分析[J].吉林农业科学,1985,5(3):9-13.

［4］彭宝,项淑华,牛建光.我国大豆育种问题浅析及对策[J].吉林农业科学,2002,4(1):1-5.

［5］Rosell I A.Effects of moisture stress on the oil and protein component of soybean seeds[J].Australian Journal of Agricultural Research,1988(39):163-170.

［6］胡明祥,于德洋,孟祥勋.不同生态区域环境对中国大豆品质的影响[J].大豆科学,1990,9(1):37-49.

［7］魏云山,王会才,生国利,等.影响大豆品质的因素[J].内蒙古农业科技,2008(5):67.

［8］焦碧婵,李贵全,张海燕.大豆新品种农艺性状及品质性状研究分析[J].山西农业大学学报,2005,(3):214-216.

［9］张伟,王曙明,邱强,等.从品种志分析吉林省八十五年来大豆育成品种产量和品质的演变[J].大豆科学,2009,28(6):970-975.

［10］杨春燕,姚利波,刘兵强,等.国内外大豆品质育种研究方法与最新进展[J].华北农学报,2009,24:75-78(增刊).