棉花不同基因型品种棉仁含油量及其与纤维品质性状的关系

陈 姣，陈金湘，江 曲

(湖南农业大学农学院，长沙410128)

棉花是一种棉、油综合利用的重要大田作物，在中国乃至全球社会经济发展中具有重要地位。棉子是棉花生产中的副产品，其产量为皮棉产量的1.5～2倍。目前中国常年棉花种植面积550万hm2左右，生产皮棉700万t左右，棉子产量达1 300万t［1］。毛棉子的含油量为18%以上，去壳后棉仁中的含油量高达30% ～40%。棉子油中含有大量人体所必需的脂肪酸，可作为生活食用油，并且可用于生产生物柴油［2，3］。但是，棉花被栽培以来，育种家们都将纤维产量提高与品质改良作为棉花育种的主要目标，而对同样具有极高经济价值的棉子只作为棉花生产的副产品对待，对棉子中含有的营养成分研究较少［4］。为了提高棉花的生产效率和综合利用价值，在棉花育种中既要提高纤维产量和改进纤维品质，也应把棉子油分和蛋白质改良作为棉花育种的目标。

本研究通过对不同棉花品种中棉仁含油量比较分析，试图筛选出高油分棉花品种，并通过含油量与纤维品质性状的相关性研究，明确棉仁含油量与纤维品质的关系，为棉花纤维、含油量和蛋白质含量的综合改良提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料包括41个棉花品种，种子由中棉所提供。于2012年种植于湖南农业大学棉花实验基地。

1.2 方法

(1)棉仁油分含量测定。采用索氏抽提法测定油分含量［5］。具体操作如下:(1)剥取棉仁;(2)取3 g左右的棉仁于80℃烘箱中烘干，干燥皿中冷却;(3)滤纸袋于105℃烘箱中烘2 h，冷却后称重，记作a(g);(4)将磨碎后的棉仁包入已称重的滤纸袋，于105℃烘箱中烘4 h，冷却，称重，记作b(g);(5)将装有棉仁粉的滤纸包放入抽提筒中，加入无水乙醚进行抽提。于70℃恒温水浴中抽提过夜，抽提完后，取出滤纸包，通风晾干;(6)晾干的滤纸包于105℃烘箱中烘2 h，置干燥皿中冷却至恒温，称重记为c(g);(7)计算油分含量:棉仁油分含量(%)=(bc)/(b－a)×100。

3次重复，取平均值为样品棉仁油分含量。

(2)棉纤维品质分析。每品种各取30 g左右纤维，由农业部棉花品质监督检验测试中心检测，包括纤维上半部长度、长度整齐度指数、马克隆值、断裂比强度4个指标。

1.3 数据处理

采用Excel进行数据处理，采用DPS进行相关性分析。

棉花纤维品质综合指数评定，参考陈金湘等［6］多目标综合价值评定方法——加权法。

2 结果与分析

2.1 不同品种的棉仁油分含量

表1结果表明，不同品种间棉仁油分含量差异大，平均含油量为 31.19%，变幅为 27.77% ～40.36%。油分最低的品种为‘豫棉 11号’(27.77%)，其次为‘徐州丰丰棉’(27.85%)、‘鄂抗棉9号’(28.04%);最高的品种为‘中棉所16’(40.36%)，其次为‘晋棉11号’(38.30%)。

表1 不同品种棉仁油分含量Table 1 Oil content in cottonseed kernel of different cotton varieties

2.2 不同品种的纤维品质性状分析

结果表明，41个棉花品种纤维品质性状综合得分平均为 0.5111，其中最高的为‘海 7124’(0.9395)，最低的为‘晋棉11号’(0.0398)。

由表2可以看出，纤维品质较好的品种有‘海7124’、‘新陆早20 号’、‘徐州 142’、‘国抗 1 号’、‘辽棉15号’;得分较低的品种为‘晋棉11号’、‘零式果枝’、‘鄂抗棉9号’、‘86－1’、‘中棉所12’。

表2 不同棉花品种纤维品质性状测定值及其综合分值Table 2 The fiber quality and their comprehensive scores of different varieties

2.3 棉仁含油量与纤维品质的相关性分析

从表3可以看出，棉仁含油量和纤维品质性状之间没有统计学上的显著相关性。断裂比强度与上半部平均长度、长度整齐度指数呈极显著正相关;马克隆值与上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度呈极显著负相关;上半部平均长度与长度整齐度指数呈极显著正相关。

表3 棉仁含油量与纤维品质相关性分析Table 3 The correlation analysis between oil content in cottonseed kernel and fiber quality traits

3 小结与讨论

通过对41个常规棉花品种的棉仁油分含量分析，结果表明，不同品种间的棉仁油分含量差异较大，这与韩菊［7］、宋俊乔［8］等研究结果相似。含油量最高的品种为‘中棉所16’(40.36%)，其次为‘晋棉 11号’(38.30%)、‘海 7124’(37.60%);含油量最低的品种为‘豫棉11号’(27.77%)。同时，不同品种在棉仁油分含量上具有较大的遗传变异，进行棉花高油分育种具有较好的潜力［9］。

41个棉花品种纤维品质性状分析表明，‘海7124’纤维品质最好，‘晋棉11号’纤维品质最差。通过棉仁含油量与纤维品质性状的相关性分析表明，二者没有统计学上的显著相关性，与前人研究结果基本一致［10］。这为棉花高油分育种提供了理论基础，说明可以在不降低纤维品质的基础上进行棉花高油分育种研究工作。由于传统育种手段在改良棉子营养品质方面的局限性，可以利用基因工程手段开展棉花高油育种研究，从而进一步提高棉花综合经济效益［11］。

［1］赵永国，郭瑞星.棉籽含油量研究进展与高油棉花育种可行性分析［J］.棉花学报，2011，23(2):184 －188.

［2］卡巴罗，沈本贤，李 泓.棉子油制备生物柴油的研究［J］.当代化工，2008，37(5):481－483.

［3］王延琴，杨伟华，许红霞，等.应用棉籽油生产生物柴油的可行性分析［J］.中国棉花，2007，34(1):42－44.

［4］Michael K，Deborah L，William R，et al.Fatty acid profiles of cottonseed genotypes from the national cotton variety trials［J］.Journal of Cotton Science，2010，14:64 －73.

［5］王学奎.植物生理生化实验原理和技术［M］.第2版.北京:高等教育出版社，2006.241－242.

［6］陈金湘.农业系统工程学［M］.长沙:湖南科学技术出版社，2001.

［7］韩 菊，魏福祥，庞津霞，等.转Bt基因棉籽仁中营养成分的研究［J］. 中国油脂，2003，28(10):58－60.

［8］宋俊乔，孙培均，张 霞，等.棉仁高油分材料筛选及其脂肪酸发育分析［J］.棉花学报，2010，22(4):291－296.

［9］王延琴，杨伟华，许红霞，等.10个陆地棉品种种子营养品质分析［J］.中国棉花，2010，37(8):33－35.

［10］周有耀.棉子营养品质与纤维品质的关系［J］.中国棉花，1993，20(2):13 －14.

［11］徐 鹏，张香桂，沈新莲.棉籽营养品质性状的研究进展［J］.江苏农业学报，2009，25(5):1173 －1177.