与豆腐性状相关的大豆遗传育种研究进展*

张红梅，陈 新，顾和平，陈华涛，袁星星，崔晓艳

（江苏省农业科学院蔬菜研究所，南京 210014）

中国是大豆的故乡，也是大豆制品的发源地，以大豆为原料的大豆制品中，豆腐是最常见，也是我国最受欢迎的大豆产品之一。豆腐具有高蛋白、低胆固醇的营养特点，含有人体所需的8种必需氨基酸，豆腐中的蛋白被人体消化吸收率可以达到95%。不同的大豆品种对豆腐产量和品质有较大的影响。因此，选育适于豆腐加工性状的大豆专用品种具有重要的意义。

1 豆腐产量与大豆育种

豆腐产量（得率）育种始于20世纪70年代。Watanabe等[5]研究发现日本的大豆品种比美国的大豆品种更适合于加工豆腐。Smith等[6]认为美国大豆和日本大豆生产的豆腐主要区别在于豆腐的质地和颜色不同，豆腐平均产量二者没有明显差异。刘志胜[7]研究表明，在加工条件相同时，不同大豆品种的豆腐得率变化很大。章晓波[8]和金骏培等[9]在秋播与夏播条件下，研究了黄淮海和南方地区地方品种干豆腐和湿豆腐产量的遗传变异，变异系数分别为12.20%和10.38%，表明大豆品种中豆腐产量存在着丰富的变异，从地方品种中筛选适合于加工生产豆腐的特异种质是可能的。

王春娥等[10]研究了来源于不同生态区栽培与野生大豆豆腐和豆乳得率的变异，结果表明，由于农家留种的方向多种多样，形成了地方品种豆腐和豆乳得率的大幅度变异，而育成品种变异幅度和最高得率并不高于地方品种。这与长期以来大豆育种以产量为主，并未突出豆腐和豆乳得率的改良有关。干豆腐和干豆乳得率均属2对连锁主基因加多基因混合遗传模型，在C2连锁群检测到与干豆腐得率相关的2个紧密连锁的QTL，在M连锁群检测到与干豆乳得率相关的1个QTL[11]。张红梅等[12]以黄淮海和南方地区176份大豆品种为材料，利用改进的大批量小样品豆腐与豆乳得率实验室定量分析技术[2]，分析干豆腐、湿豆腐和干豆乳得率的变异特点。结果表明，关内黄淮海和南方地区100g大豆干基可得干豆腐、湿豆腐、干豆乳分别约 45.60～73.53g、368.74～622.14g和 58.05～83.33g，最高值高于平均31.14%、17.33%和17.71%，总体上变异是丰富的。干豆腐和干豆乳得率均属1对主基因加多基因遗传模型,湿豆腐得率属2对非连锁主基因加多基因遗传模型。3性状的QTL定位结果与分离分析所获的主基因数、主基因贡献率、主基因和多基因的相对贡献可以相互验证。育种中要兼顾主基因和微效多基因的利用。并遴选出29份高得率品种，南方和黄淮海地区分别有17和12份可供生产应用或作为育种特异种质利用。

钱虎君等[13]研究表明种胚世代的干豆腐和干豆乳产量具有母体影响和细胞质效应；其2性状遗传均属1对主基因和多基因混合遗传模型，干豆腐产量的主基因遗传率为51.80%和59.80%,多基因遗传率为48.03%和39.18%；干豆乳产量的主基因遗传率为68.51%和78.74%，多基因遗传率为30.32%和20.46%。盖钧镒等[14]分析了灌云大黑豆×六合小叶青杂交组合干豆腐和干豆乳产量的遗传规律,表明干豆腐和干豆乳产量2性状主要不是决定于受精后种胚的基因型,而是决定于母体效应,包括显著的母体核影响。

大豆对豆腐产量的影响是由于不同大豆品种化学成分，如籽粒蛋白质含量、种子贮存蛋白各组分含量、籽粒脂肪含量、豆浆中可溶性固形物含量、灰分元素以及维生素含量等差异引起的。武天龙等[15]研究认为，蛋白质含量高的品种，豆腐得率高，豆腐的蛋白质含量也更高。陈学珍等[16]研究表明，豆腐产量随着大豆水溶性蛋白含量的增加而增加，与其呈正相关关系（r=0.968）。大豆中可溶性蛋白含量，特别是贮存蛋白中球蛋白的含量，对豆腐的产量有重要影响。因而在进行大豆高蛋白育种时，除了要提高蛋白质含量外，还要注重蛋白质组分育种。大豆籽粒蛋白质含量和脂肪含量呈极显著负相关（r=-0.6229**），因此要选育蛋白质含量和脂肪含量双高的大豆品种非常困难。

但豆腐的得率与大豆中的蛋白质含量并不完全一致，蛋白质含量高的大豆品种，豆腐得率并不一定就高[17-19]。但Mullin[4]和Murphy等[20]认为豆腐蛋白质含量与品种不相关，豆腐得率与大豆蛋白质含量没有相关关系。也有研究表明，大豆蛋白与豆腐得率没有显著相关性[21,22]。

2 豆腐品质与大豆育种

虽然在豆腐加工过程中有许多因素影响豆腐的产量、网络结构和品质，但大豆品种化学成分的差异对豆腐品质的影响非常重要。大豆品种不同，化学成分会存在差异；即使是同一品种，生长环境不同，大豆的化学成分在数量上也有较大的差异，从而对豆腐的品质有非常重要的影响。

Wang等[21]和Lim[17]等研究豆腐品质主要包含豆腐蛋白质含量、豆腐硬度、豆腐蛋白质氨基酸组成和加工过程中维生素的变化等方面。金骏培等[22]则进一步将豆腐品质性状细分为豆腐蛋白质含量（PCT）、豆腐脂肪含量（OCT）、豆腐蛋脂含量（CPOT）、豆腐蛋白量（APT）豆腐脂肪量（AOT）及豆腐蛋脂量（APOT）等性状组成；并研究发现豆腐的品质性状间多呈显著正相关，且都与加工性状蛋白利用率及脂肪利用率呈极显著正相关，蛋白利用率和脂肪利用率亦呈极显著正相关，从而说明蛋白利用率和脂肪利用率的提高对豆腐品质和产量都是有利的。陈学珍[16]研究了大豆豆腐品质性状的遗传力，发现品质性状在品种间都有差异，其差异都达到极显著水平；品质性状的遗传力从大到小依次为：脂肪含量、湿豆腐产量、蛋白质含量，说明了籽粒的脂肪含量受环境影响较小，而蛋白质含量受环境影响最大。

豆腐的硬度与豆腐的水分含量[21]、大豆蛋白含量[20]呈负相关。李辉尚等[19]实验也得到相似结论，即北豆腐的硬度与大豆中的蛋白质含量和水溶性蛋白质含量呈显著负相关，r分别为-0.748和-0.967。大豆主要储藏蛋白大豆球蛋白（7S）和β-伴大豆球蛋白（11S）的含量和二者的比率与豆腐的硬度和质地相关[20,23-25]。11S蛋白含量和11S/7S蛋白比率对豆腐的硬度、质地的影响，不同研究者结果不同，甚至相反[20,23-28]。Cai等[29]通过分析13个大豆品种7S和11S储藏蛋白分别占干物重的7.3%～9.9%和14.11%～22.9%，不同品种11S/7S的比率在1.64～2.51之间，11S/7S比率和11S蛋白含量与豆腐硬度、产量和感官品质的相关性与加工条件有关。刘顺湖等[30]综述了大豆蛋白质含量对豆腐产量和品质的影响，多数情况下，7S组分含量与豆腐品质负相关，11S组分含量与豆腐品质正相关，11S/7S比值与11S组分含量相似；7S的亚基含量与豆腐硬度负相关，11S的酸性亚基含量与豆腐硬度正相关。韩粉霞等[31]研究结果表明，种子蛋白质含量与0.25%MgCl2时豆腐断裂应力的相关不显著(r=-0.11)，而与最大断裂应力呈极显著正相关(r=0.90)。在6个大豆品种中，Fukuyutaka在0.25%MgCl2时显示最高的断裂应力，并且此时需要最低的MgCl2浓度，是做豆腐的最适合品种。程翠林等[32]研究表明大豆品种中蛋白质的亚基组成及其比值（7S/11S）对豆腐品质（出品率、硬度）参数的影响显著程度各不相同，其中α＇和α亚基与豆腐出品率、硬度均呈极显著负相关；β亚基与二者之间呈显著负相关；A3酸性亚基与二者之间相关性均不显著；A1,2,4酸性亚基与出品率呈显著正相关，且与硬度呈极显著正相关；B碱性亚基与出品率呈显著正相关，而与硬度之间无显著相关性；7S/11S与二者均呈极显著负相关；并采用聚类分析法，筛选出8807、9310及东农42为较适合作为加工豆腐的专用品种。

3 关于大批量小样品豆腐得率实验室定量分析技术

工厂化大样品豆腐加工方法无法应用实验室分析，建立一套实验室大批量小样品豆腐分析技术对研究豆腐性状的大豆遗传育种具有重要作用。钱虎君等[1]综述了实验室小样品豆腐加工技术和豆腐产量的微量分析技术。张红梅等[2]参照王春娥[3]和Mullin等[4]豆腐和豆乳制作方法的基础上，建立了大批量小样品豆腐与豆乳得率实验室定量分析技术，主要分析流程为：

（1）大豆籽粒粉碎,过筛;（2）称量大豆粉，加水室温浸泡2h，用多头控温搅拌器搅拌（自行设计，由江苏省金坛市环宇科学仪器厂生产）；（3）用120目滤网抽滤，定量，将过滤后的豆乳放在磁力搅拌器上搅拌均匀；（4）煮浆，豆乳在98℃水浴4min,（5）点浆，待豆乳温度冷却至72℃，0.02mol/L CaSO4·2H2O悬浮液分2次等量加入，搅拌均匀；（6）蹲脑10min；（7）经1500×g离心5min（USA BECKMAN COULTER,Avanti J-25I Centrifuge）,去除黄浆水得湿豆腐,称重;（8）湿豆腐烘至恒重得干豆腐,称重。根据样品含水量、干豆腐重量、湿豆腐重量和干豆乳重量及样品重量计算每100.00g大豆干基的干豆腐得率（ODT）、湿豆腐得率（OWT）和干豆乳得率（ODS）（单位:g/100g）。

该分析流程简要概括为:大豆籽粒→筛选称量→粉碎→称量豆粉→搅拌浸泡→抽滤→取浆→煮浆→点浆→蹲脑→离心→湿豆腐→烘干至恒重。

此方法以搅动浸泡豆粉代替静置浸泡豆粉,充分提取蛋白质和油脂；用离心方法代替加压成型,避免手工误差；分2次点浆,形成均质凝胶。

4 问题及展望

我国目前具有一定规模的豆腐加工企业所使用的大豆品种一般都采用当地的大豆，很少考虑选择合适的品种，而且大豆品种混杂，均一性较差，影响了豆腐的得率和品质特性的稳定性。目前，大豆豆腐专用品种的育种工作尚处于起步阶段，研究单位较少，尽管已筛选出一批豆腐产量较高、品质较好的种质材料，但真正意义上的豆腐加工专用品种还没有。鉴于豆腐、豆乳生产正向现代化、规模化发展，迫切需要高豆腐、高豆乳得率的专用品种，以大量供应优质高产原料。因而研究大豆品种与豆腐生产之间的关系，对培育豆腐专用品种具有指导意义，并进一步使豆腐生产者选择大豆原料，从而对改善豆腐品质和提高豆腐得率具有重要的实际应用价值。

江苏省属于我国大豆三大产区中的南方产区，大豆生产面积较小。未来的研究方向是利用东北主产区主推的大豆育成品种对豆腐性状作系统分析，筛选出一些豆腐产量、蛋白质含量和11S/7S含量较高的推广品种供南方地区豆制品加工企业直接利用，引导和支持南方地区大豆豆腐加工企业建立自己的绿色食品基地，实现豆腐加工原料的规模化和优质化。

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