慈姑种质资源的品质性状分析

李峰彭静刘玉平叶元英刘义满黄来春朱红莲李双梅柯卫东

（武汉市蔬菜科学研究所，湖北武汉 430065）

慈姑（Sagittaria sagittifoliaL.）为泽泻科慈姑属多年生宿根性草本植物，栽培种为华夏慈姑（Sagittaria trifoliavar.sinensis），是野慈姑（Sagittaria trifoliaLinn.）的一个变种（陈家宽，1989），以球茎供食用。慈姑在中国、日本、朝鲜以及东南亚地区均有栽培，以中国栽培面积最大，主要分布在长江流域及其以南的沿海各省（赵有为，1992）。国家种质武汉水生蔬菜资源圃保存了自‘七五’以来收集自上述大部分地区的慈姑资源逾 100份，在植物学分类上主要包括华夏慈姑和野慈姑，在园艺学上一般按球茎大小等特征分为栽培慈姑和野生慈姑，按球茎皮色分为白慈姑、乌慈姑和黄慈姑（黄新芳 等，1998），资源类型丰富。目前各地栽培的慈姑多为地方品种，慈姑新品种选育工作尚处在起步阶段，对我国丰富的慈姑种质资源利用不足。本试验对 100份慈姑资源进行品质性状测定，并进行了聚类分析和相关性分析，以期发掘品质性状优良的慈姑种质，为慈姑种质创新和品质育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为保存于国家种质武汉水生蔬菜资源圃的100份慈姑种质资源（表1），这些材料分别收集于安徽、广东、广西、贵州、河北、河南、湖北、江苏、江西、陕西、上海、四川、云南、浙江等14个省、市；其中地方品种62份，野生资源38份。

1.2 试验方法

试验于2010年在武汉市蔬菜科学研究所试验地（东经114°20′，北纬30°37′，海拔30 m）进行，位于江汉平原东部，属亚热带湿润季风气候，年降雨量1 269 mm，年均气温15.8～17.5 ℃，无霜期211～272 d。每份资源分别种植于具有保水、保肥和隔离功能的水泥池中，水泥池规格:2 m×3 m，每池定植6株，常规日常管理。

1.3 品质性状测定

每试验小区分别随机取鲜样1 000 g，清洗干净，除去非可食部分，用二分法分取可食部分，切成薄片，混匀。鲜样于105 ℃杀青30 min，在65 ℃下烘干，磨粉，过80目筛，待测。干物质含量按照常压干燥法测定；淀粉含量采用国家标准GB/T 5009.9－2003《食品中淀粉的测定》规定方法测定；粗蛋白含量采用GB/T 8856－1988《水果、蔬菜产品粗蛋白质的测定方法》规定方法测定；可溶性糖含量采用 AOAC－1984，31.052规定方法测定。干物质含量测定在本所进行，其他性状测定委托农业部蔬菜品质监督检验测试中心（北京）进行。测定出干样中各营养成分含量后，再换算成鲜样中各成分的含量。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel软件计算各品质性状的一般描述性统计量，采用SAS 9.0统计软件进行正态分布检验，以Shapiro-wilk检验（w检验）时w值确定概率P作为检验标准（刘庆武和胡志艳，2005），并计算品质性状间的Pearson偏相关系数，在对各品质性状数据标准化后采用类平均法进行聚类分析，类间距离采用欧氏距离。

表1 供试慈姑种质资源名称及来源地

2 结果与分析

2.1 慈姑种质资源球茎品质性状的一般描述性统计量

由表2可见，100份慈姑种质资源的干物质含量平均达30.87%，变幅23.55%～38.82%，变异系数10.14%；干物质中主要以淀粉为主，淀粉的平均含量达 16.36%，占干物质的一半以上，变幅 11.44%～22.58%；粗蛋白含量和可溶性糖含量相对较低，平均值仅为 4.67%和2.67%，但是变异系数分别达22.01%和22.26%，几乎是干物质含量和淀粉含量变异系数的2倍。

表2 慈姑种质资源球茎品质性状一般描述性统计量

2.2 慈姑种质资源球茎品质性状的正态分布检验

由图1可知，干物质含量、可溶性糖含量和淀粉含量的P＞0.05，说明干物质含量、可溶性糖含量和淀粉含量服从正态分布；而粗蛋白含量的P＜0.05，说明其不服从正态分布。干物质含量在 31.25%处出现频率最大，粗蛋白含量在3.9%处出现频率最大，可溶性糖含量在2.4%处出现频率最大，淀粉含量在 16.5%处出现频率最大。干物质含量和淀粉含量出现最高频率对应含量值均值高于其均值，而粗蛋白含量和可溶性糖含量则相反，说明高干物质含量和高淀粉含量慈姑种质资源的总体水平较高，而高粗蛋白含量和高可溶性糖含量慈姑种质资源的总体水平较低。

图1 慈姑种质资源球茎品质性状正态分布

2.3 慈姑种质资源球茎品质性状的相关性分析

100份慈姑种质资源球茎各营养成分Pearson偏相关系数见表3。干物质含量与粗蛋白含量、可溶性糖含量、淀粉含量间呈极显著正相关，其中干物质含量与淀粉含量偏相关系数最大（r=0.91**）；粗蛋白含量与可溶性糖含量、淀粉含量呈极显著负相关（r=-0.55**，-0.47**）；可溶性糖含量与淀粉含量呈极显著负相关（r=-0.42**）。但是，仅干物质含量与淀粉含量的偏相关系数大于0.7，说明仅干物质含量与淀粉含量的相关性较强，其他性状相关性较弱。

表3 慈姑种质资源球茎各营养成分Pearson偏相关系数

2.4 慈姑种质资源球茎品质性状的聚类分析

对100份慈姑种质资源球茎品质性状进行聚类分析（图2），各类群球茎品质性状的平均值和变异系数见表4。在欧氏距离0.95处可将这些种质资源分为6类，其中第5类和第6类与其他几类遗传距离较远（欧氏距离1.45），故合并成1类。第1类包括22份资源，其中野生资源6份，这类资源干物质、淀粉含量相对较低，粗蛋白含量极低（平均值为3.63%），而可溶性糖含量相对较高；第2类包括17份资源，其中野生资源4份，这类资源干物质、可溶性糖、淀粉含量极低（平均值分别为26.60%、2.08%、13.46%），而粗蛋白含量相对较高；第3类包括21份

资源，其中野生资源11份，这类资源可溶性糖含量极高（平均值为 3.25%），其他品质性状含量较高；第4类包括36份资源，其中野生资源13份，这类资源粗蛋白含量极高（平均值为5.16%），其他品质性状含量较高；第5类资源包括4份资源，全部为野生资源，这类资源干物质含量和淀粉含量极高（平均值分别为37.45%和21.61%），粗蛋白含量和可溶性糖含量亦相对较高，这4份资源的综合品质性状较好，可确定为优良资源。

图2 慈姑种质资源球茎品质性状聚类分析树状图

表4 慈姑种质资源各类群球茎品质性状的特征

3 结论与讨论

100份慈姑种质资源球茎干物质含量平均为30.87%，变幅23.55%～38.82%；淀粉含量平均为 16.36%，变幅 11.44%～22.58%；粗蛋白含量平均为 4.67%，变幅 2.89%～6.98%；可溶性糖含量平均为2.67%，变幅1.55%～3.94%。变异系数均大于10%，各性状变异系数大小规律与黄新芳等（1998）对华夏慈姑资源研究结果基本一致。由此看出，这些种质的品质性状具有丰富的遗传多样性。

彭静等（2001）对 28份慈姑资源品质性状的相关性分析结果相差较大，原因在于分析比较群体大小不同或者测试计算方法不同。本试验相关性分析认为，干物质含量与其他品质性状间存在极显著正相关，而且干物质含量与淀粉含量的相关性最强，所以在进行品质育种时提高干物质含量可提高其他品质性状的含量水平，对淀粉含量提高尤为明显，对于慈姑品质育种尤其是高淀粉含量品种选育具有重要参考价值；而淀粉含量、粗蛋白含量和可溶性糖含量间存在极显著负相关，选育高淀粉含量慈姑品种必将使粗蛋白质含量和可溶性糖含量降低，亦即选育兼顾这3个品质性状含量高的品种的可能性较小，选育这3个品质性状中单一性状的专用品种则更容易实现。

100份慈姑种质资源球茎品质性状可聚为各品质性状含量均低、仅粗蛋白含量稍高、可溶性糖含量极高、粗蛋白含量极高、干物质含量和淀粉含量极高 5个类群，且各类的品质性状含量水平依次增加。野生资源在第1类到第5类中均有分布，说明慈姑野生资源品质并不全是最优，但是从第1类到第5类，野生资源分布比例不断增加，直至各品质性状含量水平最高的第5类全部都是野生资源，说明野生资源的各品质性状含量水平较高。被聚的慈姑资源类群间遗传距离可在一定程度上反映它们间的亲缘关系，类群间存在一定差异。因此，在慈姑品质育种或改良的过程中，在加强慈姑种质资源特别是野生资源的鉴定评价基础上，积极开展慈姑不同类群间种质的杂交，或开展类群内种质的自交，筛选创制优良品质性状的种质可能性较大。

淀粉是慈姑球茎主要营养成分，是评价慈姑品种品质好坏的主要指标。通过聚类分析被聚为第5类的4份野生资源，其淀粉含量处于较高水平，而且其他品质性状含量也较高，认为在品质性状方面这4份种质为优异种质，这4份种质分别为收集自云南的黑龙潭慈姑、宜良慈姑、建水-3和收集自湖北的钟祥野慈姑。

陈家宽．1989．中国慈姑属的系统与进化植物学研究．武汉:武汉大学出版社．

黄新芳，孔庆东，柯卫东，彭静，王海洋．1998．华夏慈姑种质资源及其研究（上）．长江蔬菜，（11）:1-3．

刘庆武，胡志艳．2005．如何用SPSS、SAS统计软件进行正态性检验．湘南学院学报:自然科学版，7（3）:56-58．

彭静，柯卫东，叶元英，刘玉平，李双梅，孔庆东．2001．几种水生蔬菜品质性状分析．长江蔬菜，（s）:58-62．

赵有为．1992．几种主要水生蔬菜生产技术发展概述（下）．长江蔬菜，（2）:18．