不同品质类型花生籽仁脂肪酸积累规律研究

张佳蕾，顾学花，杨传婷，郭 峰，李向东，万书波*

(1. 山东省农业科学院生物技术研究中心/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室，山东 济南 250100； 2. 山东英才学院，山东 济南 250104； 3. 沂水县农业局，山东 临沂 276400； 4. 山东农业大学农学院作物生物学国家重点实验室，山东 泰安 271018)



不同品质类型花生籽仁脂肪酸积累规律研究

张佳蕾1，顾学花2，杨传婷3，郭 峰1，李向东4*，万书波1*

(1. 山东省农业科学院生物技术研究中心/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室，山东 济南 250100； 2. 山东英才学院，山东 济南 250104； 3. 沂水县农业局，山东 临沂 276400； 4. 山东农业大学农学院作物生物学国家重点实验室，山东 泰安 271018)

以高蛋白品系KB008、高脂肪品种花17和高油酸/亚油酸品种农大818为材料对花生籽仁发育过程中脂肪酸积累规律进行研究。结果显示，在花生籽仁发育过程中，籽仁中脂肪的积累速度呈先快后慢的趋势。油酸亚油酸比值(O/L)受遗传因素影响较大，收获期O/L值以农大818最高，KB008最低，差异显著。不同品种成熟期的脂肪酸组分相对含量存在差异，高蛋白品种成熟期亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸和山嵛酸相对含量显著高于高脂肪和高O/L值品种，而其油酸和二十四烷酸相对含量明显低于后两者。高脂肪品种和高O/L值品种成熟期脂肪酸组分相对含量差异不明显。

花生；品质类型；脂肪酸；积累规律

花生是我国主要油料作物，在国家食用油脂供应、食品加工、出口创汇和农民增收中占有重要地位[1]。花生品质的好坏主要取决于品种，不同类型间和同一类型不同品种间以及同一品种不同成熟度的籽仁，其品质均存在显著差异[2]。榨油一直是我国花生最主要的用途，其总产的近60%用于榨油，花生油年消费量在2700 kt左右[3-5]。

脂肪酸的组成对花生籽粒的营养品质和加工特性都有着非常重要的影响，是油料品质评价中的重要指标。目前对于花生籽仁中脂肪酸组分的研究相对较多，但对不同品质类型花生籽仁脂肪酸积累规律的研究鲜见报道。本试验探讨了不同品质类型花生籽仁发育过程中脂肪酸的积累规律，旨在为花生的合理选择品种、适时收获和高产优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设计

试验于2013年在山东农业大学农学实验站高产田进行，0～20 cm土壤肥力状况：有机质15.4 g/kg、碱解氮61.8 mg/kg、速效磷(P2O5)43.7 mg/kg、速效钾(K2O)76.8 mg/kg。选用高蛋白品系、高脂肪品种和高油酸/亚油酸品种，分别为KB008、花17(H17)和农大818(ND818)，采用随机区组设计，重复3次。小区面积2 m×10 m，每小区播种6行，行距30 cm，穴距20 cm，每穴2粒，种植密度为15万穴/hm2。播种前每小区施尿素1 kg，过磷酸钙2 kg，按一般高产田进行田间管理。5月10日播种，9月10日收获。在果针大量形成期(7月5日左右)，挂牌标记长约2 cm、靠近地面着生在第一对侧枝的果针，每个重复标记200个果针。分别于果针入土21d、28d、35d、42d、49d、56d和63d采集标记植株的荚果后风干，籽仁磨粉后供脂肪酸组分测试用。

1.2 测定方法

脂肪酸组分测定采用气相色谱分析方法。称取0.2g籽仁粉末加入2 mL乙醚：石油醚(1∶1)混合液提取过夜，加0.4 mol/L KOH-甲醇溶液1 mL和蒸馏水4 mL，摇匀后静置1～2 h，取上清液放入加有无水硫酸钠的小离心管中。

使用岛津GC-2010气相色谱仪(Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan)，色谱柱DB-FFAP，长度30.0 m，内径0.25 mm，薄膜厚度0.25 μm。载气为N2，测定时氢气流量40 mL/min，空气流量400 mL/min，尾吹气为氮气/空气，尾吹气流量30 mL/min，FID检测器，柱温190 ℃保留3 min，然后程序升温至230 ℃，进样口温度250 ℃，检测器温度250 ℃，进样量1 μL，采集20 min。

1.3 数据处理

气相色谱分析结果用面积归一法计算出8种主要脂肪酸的相对含量(%)，采用Origin 8 软件作图。

2 结果与分析

2.1 脂肪含量的变化

由图1可知，脂肪含量在荚果发育前期增长较快，后期缓慢。成熟时脂肪含量以H17最高，其次ND818，KB008最低。KB008和H17在籽仁发育前期的脂肪积累速率显著高于ND818，而KB008的后期积累速率降低，接近成熟时脂肪含量略有下降，说明不同品种之间的脂肪动态积累存在差异。高蛋白品种KB008脂肪含量在成熟时出现降低，可能是因为蛋白质积累速率高于脂肪积累速率，导致脂肪的百分含量降低。

2.2 油酸、亚油酸的变化

由图2可以看出，油酸含量以ND818最高，其次H17，KB008最低，KB008在不同生育期内油酸含量都显著低于ND818和花17，说明花生籽仁中油酸含量取决于花生的品种特性，受遗传因素影响较大，高蛋白品种油酸含量明显低于高油酸/亚油酸和高脂肪花生品种。ND818的油酸含量从籽仁发育前期开始就显著高于其他两个品种，说明高油酸/亚油酸品种ND818油酸积累速度较快，能够在较短时间内达到最大值。

KB008亚油酸含量与ND818、H17亚油酸含量存在显著差异，ND818与H17间差异不显著(图2)。在花生荚果发育初期，三个品种籽仁中亚油酸相对含量都较高，但其变化趋势明显不同，KB008的亚油酸含量在种子发育过程中逐渐增加，在果针入土后56d达到相对含量最高值，成熟期略有下降。而H17、ND818亚油酸含量均呈现先下降后上升的变化趋势。

图 1 花生籽仁发育过程中脂肪含量的变化Fig. 1 Changes in fat content during peanut kernel development

图 2 花生籽仁发育过程中油酸和亚油酸含量的变化Fig. 2 Changes of oleic acid and linoleic acid content during peanut kernel development

2.3 O/L值的变化

O/L值高低是品种耐贮藏的重要指标。由图3可以看出，H17和ND818籽仁中O/L变化趋势比较一致，呈先上升后下降变化趋势，ND818和H17分别在果针入土42d和49 d时达到最大值，但ND818在果针入土56 d后又略有上升。KB008的O/L值变化也呈先上升后下降又略有回升的变化趋势，但变化幅度较小。收获期O/L 值ND818最高，KB008最低，说明花生品种特性对O/L值影响很显著。

2.4 其他脂肪酸的变化

花生种子除油酸、亚油酸之外的脂肪酸含量较低，成熟时除了棕榈酸含量达到10%之外，其余脂肪酸相对含量均低于5%(图4～6)。棕榈酸、山嵛酸、花生烯酸和二十四烷酸相对含量变化趋势基本一致，均呈逐渐降低的变化趋势。硬脂酸、花生酸的相对含量均呈现先上升后下降的变化趋势。KB008籽仁发育过程中的棕榈酸、山嵛酸和花生酸的相对含量均显著高于H17和ND818，而KB008成熟期的二十四烷酸却显著低于其他两个品种。三个品种成熟期的花生烯酸和硬脂酸的相对含量差异较小。

图 3 花生籽仁发育过程中O/L值的变化Fig. 3 Changes in oleic acid /linoliec acid during peanut seed kernel development

图 4 花生籽仁发育过程中棕榈酸和山嵛酸的变化Fig. 4 Changes of palmitic acid and behenic acid content during peanut seed kernel development

图 5 花生籽仁发育过程中二十四烷酸和花生烯酸的变化Fig. 5 Changes of lignoceric acid and arachidonic acid content during peanut seed kernel development

图 6 花生籽仁发育过程中硬脂酸和花生酸的变化Fig.6 Changes of stearic acid and arachidic acid content during peanut seed kernel development

3 讨 论

花生不同品种间含油量差别很大(可达15%～22%)，不同亚种之间或不同类型之间均有含油量高的品种和含油量低的品种。籽仁脂肪含量变化过程基本可以划分为初始积累、快速积累和稳定积累3个阶段，油分积累主要集中在前2个阶段[6]。王小纯等研究发现始花后37d花生不同品种籽仁的脂肪含量均超过其最高含量时的50%，品种间差异较小，始花后37～47d，花生各品种脂肪含量迅速增加，之后脂肪含量增加缓慢[7-8]。李宝龙等[9]研究也表明，随着花生籽仁的发育成熟，脂肪酸总量在不断持续增加，越是发育饱满的籽仁，脂肪酸含量越高。本研究结果显示，随着花生种子的发育，籽仁中脂肪的含量逐渐增加，积累速度呈先快后慢的趋势，与前人研究结果一致。籽仁中脂肪含量在荚果发育前期增长较快，后期缓慢，表明籽仁中脂肪含量在荚果发育前期积累快[10]。在本研究中，高蛋白品种KB008在成熟时脂肪含量略有降低，原因是其生育后期脂肪积累速度逐渐减慢，籽仁干物质的增加速度超过了脂肪积累速度，所以当用百分比表示含油量时，呈现下降趋势。也有研究表明是因为在成熟后期，植株营养器官开始衰老，光合能力下降，而植物完全成熟所需的一些蛋白质和单糖的合成需要消耗部分油脂所造成[11]，有待于进一步研究确定。

脂肪酸组成是决定食用油营养品质和耐储藏品质好坏的重要因素。高油酸品种的花生与正常的油酸品种相比，储藏期间能够保持更理想的口味品质和籽仁品质的长期稳定性。食用高油酸花生食品能够降低人体内的低密度脂蛋白[12-15]。本研究表明，花生籽仁中油酸含量取决于花生的品种特性，高蛋白品种油酸含量明显低于高O/L值和高脂肪花生品种。高O/L值品种农大818的油酸积累速度较快，能够在较短时间内达到最大值。姜慧芳等[5]研究表明，饱满花生籽仁中不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、花生烯酸)的含量，占总脂肪酸的80%以上。本试验中油酸、亚油酸两者之和高达80%以上，与前人研究结果一致。有研究表明O/L值随籽仁的发育成熟逐渐增加，指出适当晚收，提高籽仁饱满度，是提高籽仁含油率和耐储藏性的关键[9]。而本实验结果表明，O/L值含量呈先上升后下降又略有回升的趋势，且收获期O/L值农大818最高，KB008最低，说明花生籽仁的O/L值受遗传因素影响较大，在生产中可以根据不同需求选用不同品质类型的花生。

花生种子发育过程中，油酸、亚油酸之外的脂肪酸含量较低，在接近成熟时，除棕榈酸含量达到10%以外，其余脂肪酸相对含量均低于5%。棕榈酸(C16B0)是饱和脂肪酸，营养品质较差，降低棕榈酸含量是花生品质改良的目标之一。但通过育种来降低花生棕榈酸含量必须打破棕榈酸与其他脂肪酸组分的高度相关关系[8]。徐宜民等[10]研究表明棕榈酸在籽仁发育早期含量高，但很快 降到一定水平，在中后期含量恒定。本研究结果表明，在花生生育期内棕榈酸逐渐降低，前期下降较为迅速，后期缓慢。与前人研究结果一致。籽仁中山嵛酸、花生烯酸、二十四烷酸、硬脂酸和花生酸含量都很低，在籽仁发育过程中变化较小。不同品种成熟期的脂肪酸组分相对含量存在差异，高蛋白品种成熟期的亚油酸、棕榈酸、花生酸和山嵛酸相对含量显著高于高脂肪和高O/L值品种，而其油酸和二十四烷酸相对含量明显低于后两者。高脂肪品种和高O/L值品种成熟期的脂肪酸组分相对含量差异不显著。

综上所述，花生籽仁发育过程中，脂肪含量逐渐增加，积累速度呈先快后慢的趋势。高蛋白品种KB008的脂肪百分含量在成熟期略有降低。油酸/亚油酸(O/L)受遗传因素影响较大，在生产中可根据不同需求选用不同品质类型的花生。同时要根据不同品质类型花生的需求，适时调整收获期。

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Regularity of Fatty Acids Accumulation in Different Quality Types of Peanut Seed Kernel

ZHANG Jia-lei1, GU Xue-hua2, YANG Chuan-ting3, GUO Feng1, LI Xiang-dong4*, WAN Shu-bo1*

(1.BiotechnologyResearchCenter,ShandongAcademyofAgr.Sci. /KeyLab.ofCropGeneticImprovementandEcologicalPhysiologyofShandong,Jinan250100,China; 2.ShandongYingcaiUniversity,Jinan250104,China; 3.AgriculturalBureauofYishuiCounty,Linyi276400,China; 4.StateKeyLab.ofCropBiology,CollegeofAgronomy,ShandongAgr.Univ.,Tai'an271018,China)

Regularity of fatty acids accumulation during the seed development of peanut was studied with 3 cultivars: high protein cultivar KB008, high fat cultivar Hua17 and high O/L cultivar Nongda818. Results showed that the quantity of the total fatty acids increased rapidly during early stage of seed development, and increased slowly during later stage. The rate of oleic acid/linoliec acid (O/L) was mainly affected by genetic factors. The O/L of Nongda818 was the highest in harvest period, while the O/L of KB008 was the lowest. There were differences with the relative contents of fatty acid components among different cultivars during mature period. The relative contents of linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid and behenic acid of high protein cultivar were significantly higher than those of high fat cultivar and high O/L cultivar during mature period. The relative contents of oleic acid and lignoceric acid of high protein cultivar were significantly lower than high fat cultivar and high O/L cultivar during mature period. The difference of the relative contents of fatty acid components of high fat cultivar and high O/L cultivar was insignificant during mature period.

peanut; quality types; fatty acid; accumulation regularity

10.14001/j.issn.1002-4093.2016.02.006

2016-02-25

国家自然科学基金项目(30840056；31171496)；山东省现代农业产业技术体系花生创新团队首席专家专项(SDAIT-05-022-01)

张佳蕾(1984-)，男，山东莱西人，山东省农业科学院助理研究员，博士，主要从事花生生理生态研究。

*通讯作者：李向东，教授，主要从事花生栽培生理研究。E-mail: lixdong@sdau.edu.cn

S565.2; Q547

A

万书波，研究员，主要从事花生栽培生理和产业发展研究。E-mail: wansb@saas.ac.cn