新类型苦荞品种籽粒性状和米粒品质分析

杨丽娟，陈庆富，李洪有

（贵州师范大学荞麦产业技术研究中心，贵州 贵阳 550001）

苦荞（Fagopyrum. tataricum）属于蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum Mill）植物［1］，是主要栽培种类之一。多年的研究表明苦荞籽粒含有七大营养及保健成分，即淀粉、维生素、纤维素、脂肪、蛋白质、矿物质、生物类黄酮（主要成分为芦丁），食用荞麦食品不仅有降血糖、降血压、降血脂、抗癌防癌、保护心血管等功效，还有助于预防高血压、糖尿病、肠癌、冠心病等常见疾病，故被誉为“五谷之王”［2-4］，现已被开发研制成多种保健产品面世［5］。

目前，我国荞麦主产区苦荞品种混杂退化严重、田间管理粗放、单产低，且推广力度不大、速度缓慢、面积很小，影响荞麦产量和品质的提高［6］。特别是常规苦荞籽粒都有厚果壳和深沟，很难脱壳生产新鲜苦荞米，严重制约苦荞产业发展。近年来，利用杂交育种和远缘杂交育种已培育出一批薄壳苦荞和多年生苦荞品种［7-9］。这些苦荞新品种虽然像常规苦荞一样种子有苦味，但在遗传、种子大小形态和生长发育特性上与常规苦荞不同，被称为新类型苦荞。

荞麦籽粒中黄酮含量、蛋白质含量、淀粉含量的高低，是评价新类型荞麦营养品质高低的重要指标；目前，针对荞麦籽粒品质的分析研究主要集中在常规苦荞及甜荞上。薄壳苦荞（F.tataricum G.）新品种主要是通过薄壳苦荞小米荞与常规苦荞品种晋荞2号等进行有性杂交，从其后代进行单株选择培育而成［7］，如新品系贵米苦荞11、贵米苦荞13、贵米苦荞18、贵米苦荞55、贵黑米19。而多年生苦荞新品种［10］是同源四倍体苦荞与四倍体红心金荞麦的种间杂种，经过多次单株选择后培育出的新种（F.tatari-cymosum Chen），目前已成型的品种有贵多苦003、贵多苦74、贵多苦60。以上品种大多表现为适应性强、抗旱耐瘠性好，高杆，大粒，强再生力，不落粒，自交可育，表现出较高的产量潜力。由于这些新类型苦荞品种培育时间不长，关于其籽粒品质及主要产量性状的研究报道很少［8］。本研究以九江苦荞为对照，对5个薄壳苦荞新品种及3个多年生苦荞新品种的黄酮含量、粗蛋白含量、总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量等5个品质指标以及千粒重、百粒米重、百粒壳重、果壳率、容重等5个籽粒性状指标进行分析，以便了解新类型苦荞各品种的综合表现及籽粒性状和品质指标间的相关性，为我国新类型苦荞麦育种和推广应用提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料由贵州师范大学荞麦产业技术研究中心提供，种子是2017年秋季在贵阳市乌当区百宜基地相似生产条件下栽培收获。供试材料包括常规苦荞：九江苦荞（CK），薄壳苦荞：贵米苦荞11、贵米苦荞13、贵米苦荞18、贵米苦荞55、贵黑米苦荞19，多年生苦荞：贵多苦003、贵多苦60、贵多苦 74。

1.2 试验方法

样品制备：将每份材料的200 g饱满种子置于105℃烘箱中杀毒 15 min，然后60℃恒温烘干至恒重，电子分析天平称取千粒重及50 mL容重。计数100粒饱满种子，用镊子手工剥去种子壳，分开子粒和壳，分别称取百粒米重和皮壳重。每份材料100 g去壳后，研磨成细粉备用。

千粒重为1 000粒饱满种子带壳总质量，重复3次，取平均值；百粒米重为100粒饱满种子脱壳后米粒质量；百粒壳重为100粒饱满种子的壳总质量；果壳率（%）=百粒皮壳质量/百粒带壳种子质量×100；50 mL容重为50 mL饱满籽粒的质量。

黄酮含量、粗蛋白含量、总淀粉、直链淀粉含量、支链淀粉含量测定均送农业部农产加工质量监督检验测试中心进行测定。总黄酮含量测定参照《NY/T1295-2007荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》，粗蛋白含量测定参照《GB 5009.82-2016食品中蛋白质的测定》，总淀粉含量测定参照《GB5009.9-2016食品中淀粉的测定》，直链淀粉含量测定参照《GB/T15683-2016大米中直链淀粉含量测定》，支链淀粉含量测定参照《GB/T 5009.9-2016 食品中淀粉的测定》。

采用 Excel 2010软件进行数据处理，用SPSS20.0对数据进行显著性检验和多重比较分析及相关分析。统计分析参考陈庆富［11］。

2 结果与分析

2.1 不同类型苦荞品种的籽粒性状

从表1可以看出，不同类型苦荞品种间千粒重、百粒米重、百粒壳重、果壳率、50 mL容重均存在不同程度的变异，各指标总平均数为：千粒重23.367（±10.602）g，百粒米重1.773（±0.677）g，百粒壳重0.568（±0.388）g，果壳率21.874（±6.125）%，50 mL容重23.893（±2.813）g。

贵米苦荞各品种籽粒性状平均数分别为：千粒重14.540（±1.285）g，百粒米重1.219（±0.135）g，百粒壳重0.242（±0.027）g，果壳率16.810（±2.689）%，50 mL容重25.042（±2.366）g，与对照九江苦荞相比，贵米苦荞仅有50 mL容重高于九江苦荞，其他4个性状均低于九江苦荞，说明较九江苦荞而言，贵米苦荞具有籽粒小、充实度高、壳薄的特点。

贵多苦荞各品种籽粒性状平均数及变幅分别为：千粒重37.567（±1.473）g，百粒米重2.683（±0.054）g，百粒壳重 1.073（±0.114）g，果壳率28.503（±1.985）%，50 mL容重20.923（±0.197）g，与对照九江苦荞相比，贵多苦荞在千粒重、百粒米重、百粒壳重、果壳率4个性状上均高于九江苦荞，50 mL容重低于九江苦荞，说明较九江苦荞而言，贵多苦荞具粒大、壳厚的特点。

贵米苦荞与贵多苦荞平均数的差异分析显示，贵多苦荞的千粒重、百粒米重、百粒壳重、果壳率均大于贵米苦荞，50 mL容重除大于贵米苦18外，均小于其他贵米苦荞，说明贵多苦荞较贵米苦荞粒大、壳厚。

差异分析表明，贵米苦荞与对照九江苦荞相比，千粒重、百粒米重、百粒壳重、果壳率4个产量性状均存在极显著差异，50 mL容重差异不显著；贵多苦荞与对照九江苦荞相比，千粒重、百粒米重、百粒壳重、50 mL容重4个产量性状存在极显著差异，果壳率差异不显著；贵米苦荞与贵多苦荞相比，千粒重、百粒米重、百粒壳重、果壳率4个产量性状均存在极显著差异，50 mL容重存在显著差异。

2.2 不同类型苦荞品种的米粒品质

从表1可以看出，不同品种间总黄酮、粗蛋白、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量均存在不同程度的变异，各指标平均值分别为：总黄酮含量3.558（±0.641）%，粗蛋白含量10.843（±1.023）%，总淀粉含量41.878（±5.646）%，直链淀粉含量16.049（±3.924）%，支链淀粉含量26.813（±7.635）%。

其中，贵米苦荞各指标平均值分别为：总黄酮3.676（±0.440）%，粗蛋白10.900（±0.938）%，总淀粉45.420（±4.854）%，直链淀粉14.262（±4.101）%，支链淀粉31.146（±6.874）%，在总黄酮、粗蛋白、总淀粉、支链淀粉含量4个指标上显著高于九江苦荞；贵多苦荞新类型荞麦品种各指标平均值分别为：总黄酮含量3.427（±0.925）%，粗蛋白含量11.400（±0.294）%，总淀粉含量38.233（±2.614）%，直链淀粉含量19.210（±1.656）%，支链淀粉含量19.013（±1.737）%，在总黄酮、粗蛋白、总淀粉、直链淀粉含量4个指标上显著高于九江苦荞；贵米苦荞与贵多苦荞平均数的差异分析显示，米苦荞总黄酮、支链淀粉含量显著高于多苦荞，在粗蛋白、总淀粉、直链淀粉含量3个指标上显著低于多苦荞。

2.3 荞麦籽粒品质性状与主要产量性状的相关分析

简单相关分析（表2）表明，荞麦籽粒总黄酮含量与各荞麦籽粒性状及品质间相关性均未达到显著水平；粗蛋白含量与总淀粉含量呈显著正相关，与其他品质指标及籽粒性状间相关性均未达到显著水平；千粒重与百粒米重、百粒壳重、果壳率存在极显著正相关。同时，荞麦籽粒千粒重与支链淀粉含量存在显著负相关；百粒米重与直链淀粉含量之间均存在显著正相关，与支链淀粉含量呈显著负相关；果壳率与总淀粉含量呈显著负相关。

偏相关分析（表2）表明，荞麦籽粒总黄酮含量与各荞麦籽粒性状及品质间相关性均未达到显著水平；粗蛋白含量与千粒重、百粒米重、百粒壳重均存在显著正相关，与其他籽粒品质及果壳率、50 mL容重均未达到显著水平；千粒

重与百粒米重、百粒壳重、果壳率存在极显著正相关，与50 mL容重、支链淀粉含量呈显著负相关；与50 mL容重、支链淀粉含量呈显著负相关；百粒壳重与50 mL容重、支链淀粉含量呈显著负相关；果壳率与50 mL容重呈极显著负相关；总淀粉含量与支链淀粉含量呈显著正相关。

表1 不同类型苦荞品种籽粒性状和品质指标差异分析

表2 荞麦籽粒性状与米粒品质的简单相关系数（对角线下）和偏相关系数 （对角线上）

综上所述，荞麦籽粒总黄酮含量与各荞麦籽粒性状及品质间相关不显著，说明荞麦籽粒总黄酮含量均不受其他品质指标及性状的影响，因此，在育种中可以适当将高产和高黄酮结合起来，达到高产和优质的统一；支链淀粉含量与直链淀粉含量呈极显著负相关，与总淀粉含量呈显著正相关，说明总淀粉含量，直链淀粉含量，支链淀粉含量三者之间相互影响，关系密切，总淀粉含量随支链淀粉含量增加而增加；会随直链淀粉含量的上升而降低。另外，一些籽粒性状及品质间存在着显著或极显著相关，表明它们之间关系密切，粗蛋白含量与总淀粉含量、千粒重、百粒米重、百粒壳重均存在显著正相关，说明粗蛋白含量会随这几个因素的增加而增加，可以通过提高这几个因素来提高荞麦的粗蛋白含量，使其高产的同时获得高蛋白，以增加其营养价值；千粒重与百粒米重、百粒壳重）、果壳率存在极显著正相关，表明千粒重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率之间关系密切，荞麦籽粒千粒重随百粒米重、百粒壳重、果壳率升高而逐渐增多。

3 结论与讨论

对荞麦单株农艺性状、籽粒性状、米粒品质的研究已有很多报道［12-16］，但是对新类型苦荞的研究极少［17］。本研究对薄壳苦荞和多苦荞系列品种的米粒品质和籽粒性状进行了比较，结果发现不同类型不同品种间的苦荞籽粒性状和米粒品质均存在显著差异，其中参试品种中贵米苦荞总黄酮含量最高，贵多苦则高产且含高蛋白。相关分析发现总黄酮含量与各荞麦籽粒性状及品质间相关性均未达到显著水平，认为在今后荞麦育种过程中可适当将高产和高黄酮结合起来，达到高产和优质的统一；另外，发现粗蛋白含量与总淀粉含量、千粒重、百粒米重、均存在显著正相关，可通过提高这几个因素来提高荞麦的粗蛋白含量，使其高产的同时获得高蛋白，以增加其营养价值。此结果暗示新类型苦荞具有高产优质的好潜力，将是未来荞麦产业研究的重点。

荞麦的营养价值高，含有以芦丁为代表的黄酮多酚类化合物，并且其蛋白质中富含人体所需的必需氨基酸。刘三才等［18］对76份苦荞资源进行研究发现，苦荞种子中总黄酮含量范围为1.97%～3.03%；汪燕等［19］对20份苦荞品种研究发现总黄酮含量范围为0.95%～1.52%；黄凯丰等［20］对35份苦荞资源的黄酮测定含量范围为2.19%～4.02%；母养秀等［21］分析了21个苦荞品种籽实中的营养品质总黄酮含量范围为2.11%～2.45%，粗蛋白含量范围为11.61%～14.93%；刘冬生等［22］对611份苦荞进行蛋白质含量测定，发现苦荞蛋白质含量的极限变幅为7.04%～15.83%，常见变幅为9.27%～12.42%；唐宇等［23］研究发现四川省50个荞麦材料的蛋白质含量在 8.54%～16.33%。相对荞麦其他品质而言，荞麦籽粒中淀粉含量的变化幅度较大，Javornik等［24］报道荞麦种子中淀粉含量随着品种的不同而在37%～70%之间变化，Soral-Smietana 等［25］发现荞麦籽粒中淀粉含量在58.5%～73.5%之间；钱建亚等［26］报道荞麦淀粉中直链淀粉含量在21.3%～26.4%之间；宋毓雪等［27］以10种苦荞材料为试材，测定了其营养成分黄酮含量（1.902%～2.498%）、总淀粉含量（54.05%～86.83%）、直链淀粉含量（15.51%～30.31%）、支链淀粉含量（30.95%～62.07%。上述研究对荞麦育种起到了积极的推进作用，但是由于其研究条件或生态环境不一，导致研究结果有所差异。对比上述常规苦荞，本研究中的新类型苦荞贵米苦荞总黄酮含量3.03%～4.28%，比常规苦荞贵多苦2.12%～4.13%的黄酮含量高，暗示新类型苦荞是一类高黄酮资源。贵米苦荞和贵多苦荞粗蛋白含量和淀粉含量在常规苦荞的变异范围内。

另外，产量性状与苦荞营养品质含量的相关性研究报道较少。母养秀等［21］对苦荞籽粒营养品质进行相关性分析发现各营养成分之间的相关性均未达到显著水平，本研究结果与其不一，出现这样的差异，在很大程度上取决于试验材料，当然与试验环境、试验条件也有关。因此，在新类型苦荞育种过程中还应选择不同的生态环境下进行全面考察和研究，以得出更有代表性的结论，为培育高产优质的新类型荞麦提供参考依据。李月［16］对152个普通荞麦种质的千粒重、50 mL容重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率相关分析发现，千粒重分别与百粒米重、百粒皮壳重和平均株粒重的简单和偏相关达极显著水平；百粒米重与皮壳率相关性达极显著水平；百粒皮壳重与皮壳率呈极显著相关；50 mL容重与皮壳率呈显著负相关。认为千粒重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率之间关系密切。本试验以新类型苦荞为材料所得结果与其一致。对于新类型苦荞的研究刚刚起步，各籽粒性状及米粒品质受种植区域、栽培措施、生态条件等因素的影响，研究结果具有一定的局限性，还需进行更深一步的研究。