铜仁市珍珠豆型地方品种花生品质性状分析
2017-12-14赵会芳曾亚州崔志钢顾昌华
赵会芳,曾亚州,崔志钢,王 琨 ,顾昌华
(1. 铜仁职业技术学院农学院,贵州 铜仁 5543002; 2. 宽坪乡人民政府农业服务中心,贵州 思南 565106)
铜仁市珍珠豆型地方品种花生品质性状分析
赵会芳1,曾亚州2,崔志钢1,王 琨1,顾昌华1
(1. 铜仁职业技术学院农学院,贵州 铜仁 5543002; 2. 宽坪乡人民政府农业服务中心,贵州 思南 565106)
为了深入研究铜仁市珍珠豆型花生地方品种资源,为花生亲本的利用和品质育种提供科学依据,本研究利用近红外分析仪Perten DA7250对铜仁市136个珍珠豆型花生地方品种资源的粗蛋白、含油量、油酸、亚油酸、总氨基酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、二十四烷酸、花生酸、精氨酸、赖氨酸、亮氨酸、脯氨酸、山嵛酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、硬脂酸、棕榈酸、组氨酸等含量共20个品质性状进行检测分析。结果表明:不同地方品种之间品质性状差异较大,变异系数在3.05%~20.78%之间。其中蛋氨酸含量的变异系数最大,含油量变异系数最小;得到一些粗蛋白含量、油酸含量、总氨基酸含量较高的优异材料;采用系统聚类分析得出,在欧氏距离为10时可将136份铜仁市珍珠豆型地方花生品种划分为四大类群。
珍珠豆型花生品种;品质特性;粗蛋白;脂肪酸;氨基酸
铜仁地方花生品种为“珍珠豆型”,具有收获快、产量高,且壳薄、空荚少、果仁饱满、表面光洁等性状。这种花生质地细腻、香味浓郁、营养价值高,富含氨基酸,蛋白质含量达46%,出油率高,在国内外享有较高声誉[1]。
随着人们生活水平的不断提高,花生育种目标由以高产为主转向产量与品质并重,选育优质专用型花生品种已经成为我国花生产业发展的迫切需求,而鉴定、评价和利用现有种质资源是进行品质遗传改良和开展品质育种的基础性工作[2]。国内外学者对花生品质性状与农艺性状的遗传关系、品质性状遗传、分析鉴定和评价方法等方面做了大量工作[3-9]。
品质育种研究在低世代阶段涉及的育种材料数量众多,在品质性状测定方法上除了要求简便、快捷、经济地处理大量样品外,所采用的检测技术最好是非破坏性的[10]。近红外分析技术是最近几年兴起的一项物理测试技术,该技术具有成本低、检测快、无污染、不破坏样本等优点,目前已经广泛应用于农作物种质资源品质分析研究[11-15]。关于铜仁市珍珠豆型花生的研究主要集中在栽培技术、病害防治等方面,有关品质性状的研究鲜见报道。为深入研究铜仁市珍珠豆型花生地方品种资源,本研究利用Perten DA7250型近红外光谱仪对铜仁市珍珠豆型地方品种花生资源进行品质相关性状分析,以了解不同珍珠豆型花生品种品质特性,筛选优异种质,为铜仁市珍珠豆型花生地方品种资源的有效利用和品质育种提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
136份材料中有132份农家珍珠豆型地方品种花生资源,分别收集于铜仁地区所辖八县两区(表1)。黔花生1号、4号、5号、6号由贵州省农作物品种资源研究室提供。
1.2 试验方法
1.2.1 田间试验设计
表1 供试铜仁市珍珠豆型地方品种花生资源及来源地
田间试验于2014年在碧江区坝黄镇农科所基地进行种植。每个花生品种种植4行,行长4m,行距33cm,株距 20cm,双粒播种。栽培管理措施与大田相同,适时收获并晾干[16]。
1.2.2 品质性状分析
选取籽粒饱满、无破损的花生籽仁,利用Perten DA7250型近红外光谱仪对样品进行检测,重复3次。检测品质指标包括粗蛋白、含油量、油酸、亚油酸、总氨基酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、二十四烷酸、花生酸、精氨酸、赖氨酸、亮氨酸、脯氨酸、山嵛酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、硬脂酸、棕榈酸、组氨酸等含量共20个性状[17]。
1.2.3 数据处理
利用SPSS 20.0软件分析数据[18]。
2 结果与分析
2.1 铜仁市珍珠豆型花生品质性状变异系数分析
对136个品种的品质特性的测定结果表明,不同品种各品质性状间的变异系数差异很大,在3.05%~20.78%之间。其中蛋氨酸含量的变异系数最大,为20.78%,含油量变异系数最小,为3.05%。蛋氨酸含量的最大值为0.15%,最小值为0.03%,平均值为0.10%;含油量的最大值为57.17%,最小值为48.58%,平均值为53.89%。除蛋氨酸和硬脂酸的变异系数大于10%以外,其余均在10%以下,说明铜仁市珍珠豆型花生品种品质性状有较好的稳定性和一致性 (表2)。
2.1.1 粗蛋白含量
表2可知,136份铜仁市珍珠豆型花生品种的蛋白质含量平均为22.46%,最低为17.80%,最高为28.78%;不同品种之间差异较大,变异系数为7.32%。蛋白质含量分布于20.3%~23.3%的有117份,占供试材料的86.03% (图1)。
2.1.2 含油量
由表2可知,136份铜仁市珍珠豆型花生品种的含油量平均为53.89%,最低为48.58%,最高为57.17%,变异系数为3.05%,不同品种之间差异较小;含油量分布于51.08%~55.08%的有120份,占供试材料的88.24% (图2)。
2.1.3 油酸、亚油酸含量
亚油酸含量平均41.11%,最低37.24%,最高47.54%,变异系数为3.89%,不同品种间差异较小;油酸含量平均为32.00%,最低为23.47%,最高为36.46%,变异系数为7.10%,不同品种之间差异较大 (表2)。
2.1.4 总氨基酸含量
表2 供试材料品质性状平均数、标准差和变异系数表
由表2可知,136份铜仁市珍珠豆型花生品种的总氨基酸平均为21.57%,最低为18.05%,最高为27.91%,变异系数为6.64%;不同品种之间差异较大;由图3可知,136份铜仁市地方珍珠豆型花生品种的总氨基酸含量分布在19%~23%的有126份,占供试材料的92.64%。
2.1.5 其他氨基酸含量
表2可知,136份铜仁市珍珠豆型花生品种的其他10种氨基酸平均含量0.10%~2.91%,其中蛋氨酸平均含量0.10%,精氨酸平均含量2.91%,其他氨基酸的平均值均在2.00%之内。其他10种氨基酸的变异系数在4.51%~20.78%,其中赖氨酸变异系数4.51%,蛋氨酸变异系数20.78%;其他的氨基酸变异系数均在8.00%以下。
2.2 基于品质性状的聚类分析
图1 粗蛋白含量次数分布统计图 Fig.1 The frequence distribution of crude protein content
图2 含油量次数分布统计图 Fig.2 The frequence distribution of oil content
图3 总氨基酸含量次数分布统计图 Fig.3 The frequence distribution of total amino acids content
对于20个品质特性数据,采用系统聚类对欧氏距离进行分析,建立聚类树状图。由图4可知,在欧氏距离为10时可将136份铜仁市地方珍珠豆型花生品种划分为4大类群。
第Ⅰ类群共包含铜仁市珍珠豆型花生132个品种,属第一大类群,品种数占供试材料的95.59%,品质性状平均值和所有供试材料平均值非常接近,这说明大部分的材料品质性状都在一个水平,并没有太大差异。
第Ⅱ类群包含石阡县龙塘镇89号和铜仁云场坪镇枫木坪村枫木坪组121号铜仁市珍珠豆型花生共2个品种。品种数占供试材料的1.47%,亚油酸含量较低,蛋白质含量较高,总氨基酸含量低于平均值,综合品质相对较好。
图4 聚类分析树状图 Fig.4 Clustering analysis of 136 peanut varieties
第Ⅲ类群包含94号、99号、126号共3个品种,三个品种分别是黔花生1号、黔花生4号和黔花生5号,品种数占供试材料的2.21%。该类群粗脂肪含量最低,蛋白质含量最高,油酸含量最低,亚油酸含量最高,综合品质比较好。
第Ⅳ类群仅包含135号1个品种,该品种为黔花生6号,品种数占供试材料的0.73%。该类群油酸含量高于供试材料平均值,亚油酸含量低于供试材料平均值,品质最好。
3 结 论
3.1 铜仁市珍珠豆型地方品种花生性状分析
铜仁市珍珠豆型花生品质指标的品种间均存在明显的遗传差异。蛋氨酸的变异系数最大,达20.78%,硬脂酸含量次之,为15.34%,其余的均在8%以下,棕榈酸和含油量的变异系数最小,分别为3.11%和3.05%。表明在新品种选育过程中蛋氨酸的选育空间比较大,而棕榈酸和含油量的变异系数较小,选择的难度较大[19]。
对136份供试材料的粗蛋白含量、含油量、总氨基酸含量等20个品质性状进行聚类分析,将供试材料聚合为4大类,第Ⅰ类群共包含铜仁市珍珠豆型花生132个品种,第Ⅱ类群包含石阡县龙塘镇89号和铜仁云场坪镇枫木坪村枫木坪组121号2个品种。第Ⅲ类群包含94号、99号、126号共3个品种,分别是黔花生1号、黔花生4号和黔花生5号,第Ⅳ类群仅包含135号1个品种,该品种为黔花生6号。
通过聚类分析,铜仁珍珠豆型花生种质资源与黔花生不属于同一类,属于地方品种,说明他们在亲缘上可能较远。
3.2 铜仁市珍珠豆型地方花生优良品种的筛选
综合本次研究得出的结论,与黔花生相比,铜仁市珍珠豆型花生较好的品种有第Ⅰ类群的来自松桃县盘信镇岩湾村的9号品种以及第Ⅱ类群的石阡县龙塘镇89号和铜仁云场坪镇枫木坪村枫木坪组121号品种。9号品种含油量为57.17%、总氨基酸含量22.4%、花生酸含量1.38%,三者的含量均在平均值以上;89号品种的粗蛋白含量为24.29%、总氨基氨酸含量为23.56%,两者的含量均在平均值以上;121号品种的粗蛋白含量为26.15%、总氨基酸含量为24.34%、花生酸含量为1.29%,三者的含量均在平均值以上。对于综合品质较好的9号品种、89号品种、121号品种,在今后的选育过程中可以重点选育,选育出高蛋白含量、高含油量、高总氨基酸含量的新品种。
致谢:本论文是在2015-2016年中组部“西部之光”访问学者项目期间,在山东农业大学农学院花生课题组实验室完成。试验过程中,课题组万勇善教授、刘风珍教授、张昆老师和张秀荣博士等均提供了帮助。在此一并感谢!
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TheAnalysisonQualityTraitsoftheLocalSpanishPeanutVarietiesinTongren
ZHAO Hui-fang1, ZENG Ya-zhou2, CUI Zhi-gang1, WANG Kun1, GU Chang-hua1
(1.CollegeofAgriculture,TongrenPolytechnicCollege,Tongren55430,China; 2.AgriculturalServiceCenterofKuanping,Sinan565100,China)
We detected and analyzed the crude protein content, oil content and amino acids content of 136 Spanish peanut varieties in Tongren by using the infrared analyzer DA7250. The results showed that there was significant difference among the quality traits of different local varieties, and the coefficient of variation was between 3.05% and 20.78%, in which the coefficient of variation of the methionine content was the largest while the coefficient of variation of the oil content was the smallest. We screened out some excellent materials that with high crude protein content, oleic acid content, total amino acids content by comparing with each other. We also worked out that the 136 local peanut varieties could be classified into 4 taxa at Euclidean distance of 10 by using system cluster analysis.
Spanish peanut varieties; quality trait; crude protein; fatty acids; amino acids
10.14001/j.issn.1002-4093.2017.03.010
S565.2033
A
2017-06-20
贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[2013]2274号)
赵会芳(1976-),女,陕西宝鸡人,铜仁职业技术学院农学院副教授,博士,研究方向为蔬菜生物技术与遗传育种。E-mail: rest-ok@sohu.com