129份湖北蚕豆地方种质的子粒外观及品质性状分析

陈宏伟+李莉+刘昌燕+万正煌+沙爱华

摘要：对129份湖北蚕豆（Vicia faba L.）地方种质的外观特性和品质特性进行了调查分析。这些品种的外观特性表现为中小粒型、粒色为乳白色和深绿色。品种的品质特性表现为蛋白质含量24.48%～30.93%，脂肪含量1.09%～2.58%，直链淀粉含量7.92%～12.99%，支链淀粉含量27.28%～42.25%，总淀粉含量36.62%～50.99%。品质特性与子粒大小无关，但与子粒颜色关联紧密，乳白色品种蛋白质含量较高，而深绿色品种淀粉含量较高。品质性状之间蛋白质含量与淀粉含量呈显著负相关，脂肪含量与直链淀粉含量呈显著负相关，与支链淀粉含量呈显著正相关。直链淀粉含量与支链淀粉含量呈显著负相关。支链淀粉含量与总淀粉含量呈显著正相关。根据品质性状可将129个地方品种聚为四类，第Ⅰ类和第Ⅲ类为高蛋白质品种，第Ⅳ类为高脂肪和高淀粉品种，第Ⅱ类为蛋白质、脂肪、淀粉含量适中品种。该研究结果可为进一步利用湖北地方品种选育和改良蚕豆品种提供理论依据。

关键词：蚕豆（Vicia faba L.）；湖北地方品种；子粒外观；品质特性；聚类分析

中图分类号：S643.6；S326 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）24-6377-04

蚕豆（Vicia faba L.）为一年或越年生草本植物，自西域引入中原[1]。蚕豆在地中海地区、中东、美国、加拿大、澳大利亚和中国等地广泛种植[2]，中国蚕豆生产面积和产量均居世界首位，分别占世界总量的45.7%和35.0%[3]。蚕豆在中国大多数省份都可种植，常年种植在35万hm2左右，以云南、四川、湖北和江苏秋播区为主，种植面积和产量占全国的85%。其次为甘肃、青海、河北、内蒙古春播区，约占全国的15%。蚕豆种子富含蛋白质和碳水化合物，同时低脂肪，子粒可供食用、菜用、饲用[4，5]。栽培蚕豆品种蛋白质含量为20.3%～41.0%，平均为27.6%[2]。蚕豆蛋白质含有人体必需的8种氨基酸，特别是赖氨酸含量丰富，有助于人体的生长发育和延缓衰老，在国外被广泛用作咖啡增白剂、肉制品填充剂及化妆品添加剂等[6，7]。蚕豆子粒淀粉含量约占子粒质量的50%左右，蚕豆中直链淀粉具有抗润性、成膜性、强度好等特点，蚕豆中的抗性淀粉食用后不致使血糖升高[7]。蚕豆中脂类含量仅为1.0%～1.6%，富含油酸和亚油酸，比动物油脂和乳脂更健康。蚕豆除了用来生产蚕豆淀粉和浓缩蛋白质外，还广泛被制作粉丝、粉皮，深加工为怪味胡豆、五香豆、蚕豆罐头、蚕豆酱、蚕豆豆奶、油炸蚕豆、膨化蚕豆、水煮蚕豆等零食[7，8]。

蚕豆在湖北历年种植3.5万hm2左右，目前湖北蚕豆种植仍然以一些地方品种为主，如荆州地区青皮蚕豆、鄂北岗地的襄阳大脚板、鄂东南的大板蚕豆等[9]。蚕豆子粒在湖北被加工成多种副食品如粉丝、豆酱、豆皮等，用来提高蚕豆的附加值。此外，青蚕豆作为一种富含维生素的优良新鲜蔬菜也被广泛食用[10]。20世纪90年代，唐代艳[11]曾经对130份湖北蚕豆地方种质资源品质进行过调查分析，发现湖北生态条件下形成的蚕豆品种表现为高蛋白质、中淀粉和低脂肪的特性。为了进一步利用这些种质资源改良湖北蚕豆品种的品质特性，促进湖北蚕豆生产的发展，本研究对湖北省129份蚕豆地方种质的子粒外观、品质性状以及外观与品质的关联进一步进行了分析，并基于蚕豆品质性状对129份地方品种进行了遗传聚类，以期为利用这些地方品种与外省或国外引进品种组配、改良和选育品质性状优良的蚕豆新品种提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

129份湖北地方品种编号及来源见表1。所有品种均由湖北省农业种质资源共享平台提供。2012-2013年将这些地方品牌种植于湖北省农业科学院试验基地，试验地土壤肥力中等。按照李莉等[12]的方法，各品种按编号顺序种植，每品种种植 3行，行长2.0 m，行距0.5 m，株距0.2 m，小區面积3.0 m2，按常规栽培技术进行田间管理。收获时从每小区中间行第三株开始连续取样生长正常的10个植株进行室内考种。蚕豆的品质依据国家标准GB5009.5-2010测定蛋白质含量，依据GB5009.5-2008测定直链淀粉和支链淀粉含量，依据GB5009.6-2003测定脂肪含量。

1.2 方法

按照《蚕豆种质资源描述规范和数据标准》[13]中相关性状的描述，对品种外观形状进行室内考种。

1.3 数据分析

利用Excel 2013软件进行数据处理，参照李月等[14]方法采用SPSS 16.0 软件做相关分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 子粒外观

129份品种粒型主要是中小型，其中中粒型的品种34份，小粒型品种95份。粒色除H0001424、H0001425、H0001426、H0000152、H0001417、H00001

51、H0001420、H0001421、H0001423、H0001422、H000

1416、H0001418、H0001419为深绿色外，其余均为乳白色。粒形主要为中厚形、中薄形和窄厚形。其中20个品种H0001523、H0001424、H0001450、H00014

47、H0001446、H0001453、H0001481、H0001420、H000

1489、H0001487、H0001495、H0001492、H0001482、H0

001483、H0001428、H0001533、H0001476、H0001477、

H0001437、H0000154为窄厚形，6个品种H0001530、

H0001511、H0000152、H0001423、H0001498、H0000

156为中薄形，其他品种均为中厚形。

2.2 品质性状间的变异系数分析

对129份蚕豆湖北地方品种的蛋白质含量、脂肪含量、直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量进行了分析（表2），可见品种间变异范围较大。蛋白质、脂肪、直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量变化范围分别为24.48%～30.93%、1.09%～2.58%、7.92%～12.99%、27.28%～42.25%、36.62%～50.99%，其中蛋白质含量和总淀粉含量变异较小，变异系数分别为4.13%和5.29%。脂肪含量变异较大，变异系数为12.86%。直链淀粉和支链淀粉变异相对较小，变异系数分别为8.83%和7.10%。

2.3 不同粒色蚕豆品种的品质性状

在129份湖北蚕豆地方品种中，有13份子粒颜色为深绿色，其余116份为乳白色。比较两种粒色蚕豆品种的品质性状（表3）发现，深绿色品种蛋白质含量平均为27.59%，乳白色品种蛋白质含量为28.39%，深绿色品种比乳白色品种低0.80%。脂肪含量深绿色品种平均为1.50%，乳白色品种为1.39%，深绿色品种比乳白色品种高0.11%。直链淀粉含量深绿色品种平均为10.18%，乳白色品种平均为10.33%，深绿色品种比乳白色品种低0.15%。支链淀粉含量深绿色品种平均为33.80%，乳白色品种为31.63%，深绿色品种比乳白色品种高2.17%。总淀粉含量深绿色品种平均为43.98%，乳白色品种为41.96%，深绿色品种比乳白色品种高2.02%。可见子粒颜色不同的品种主要表现为蛋白质含量和支链淀粉含量差异较大，而脂肪含量和直链淀粉差异较小。此外，两种粒色品种间蛋白质含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量变异较小，脂肪含量变异较大。

2.4 粒型及品质性状间的相关性分析

对粒型及品质性状间进行简单相关性分析（表4）发现，子粒大小（粒型）与品质性状间相关均不显著。蛋白质含量与直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量呈显著负相关。脂肪含量与直链淀粉含量呈显著负相关，与支链淀粉含量呈显著正相关。直链淀粉含量与支链淀粉含量呈显著负相关。支链淀粉含量与总淀粉含量呈显著正相关。

2.5 品质性状的聚类分析

以歐氏平方距离为品种间距离的衡量指标，用最短距离法进行系统聚类分析。当遗传距离为5时，可将129个蚕豆品种聚为4类，分别包含52、38、29和10个品种（图1）。第Ⅰ类和第Ⅲ类品种表现为高蛋白质和低淀粉含量品种，平均蛋白质含量分别为28.91%和28.80%，平均总淀粉含量分别为41.71%和39.58%，第Ⅲ类品种的平均支链淀粉含量高于第Ⅰ类，分别为31.70%和29.33%。第Ⅳ类为高脂肪和高淀粉含量品种，平均脂肪含量为1.64%，平均总淀粉含量为46.88%，支链淀粉含量为37.28%。第Ⅱ类为蛋白质、脂肪、淀粉含量适中品种，平均蛋白质和脂肪含量分别为27.45%和1.33%，总淀粉和支链淀粉含量分别为43.51%和32.54%。

3 讨论

129份湖北地方品种的外观主要以中小粒型为主，粒色以乳白色居多。品质表现为高蛋白质，蛋白质平均含量为28.31%（表2），其中乳白色品种的蛋白质含量高于深绿色品种（表3）。129份品种的淀粉含量适中，平均含量为42.16%，其中深绿色品种的淀粉含量高于乳白色品种（表3）。表明蚕豆子粒颜色与品质性状紧密关联。通过遗传相关性分析发现，湖北地方品种的粒型（子粒大小）与品质性状之间相关性不显著（表4），这与康智明等[15]研究结果不同，表明通过子粒大小的选择无助于改良湖北蚕豆品种的品质性状。品质性状之间蛋白质含量与淀粉含量呈显著负相关，这与康智明等[15]的研究结果一致。脂肪含量与直链淀粉含量呈显著负相关、与支链淀粉含量呈显著正相关、与总淀粉含量相关性不显著，表明湖北蚕豆品种选育时可以对脂肪含量和支链淀粉含量进行同时选择，但对总淀粉含量没有影响。

根据品质性状对129份湖北地方品种聚类分析，可以将这些品种聚为4大类。第Ⅰ类和第Ⅲ类为高蛋白质品种，占全部分析品种的62.80%。第Ⅱ类品种蛋白质、脂肪和淀粉含量适中，占全部分析品种的22.50%。第Ⅳ类品种为高脂肪和高淀粉品种，仅有10个品种。聚类结果表明，湖北地方品种经过长期的选择驯化，逐渐形成了不同的品质特性，可以满足不同的消费需求。

本试验分析了湖北蚕豆地方品种的品质特性以及品质特性之间的相关性、品质与外观的关联性以及不同品种间的遗传相关性，为进一步利用这些地方品种改良和培育新的蚕豆品种提供了理论依据，有助于加快湖北地方品种的改良。

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