之豇系列长豇豆品种营养品质分析

董君暘， 汪宝根， 吴晓花， 鲁忠富， 汪颖， 王尖， 李国景， 吴新义*

(1.浙江农林大学 园艺科学学院，浙江 杭州 311300； 2.浙江省农业科学院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021)

长豇豆是我国广泛栽培的重要豆类蔬菜，其嫩荚富含蛋白质、胡萝卜素、维生素及矿质元素等，营养价值高，既可鲜食又可加工成干制品或腌制品。长豇豆适应性强，全国除西藏等高寒地区外均有种植，通过在不同生态区域适期播种，已实现周年供应。近年来我国长豇豆年播种面积近54万hm2，栽培面积约占世界的1/5。长豇豆生长周期短，采摘时间长，667 m2产量可达2 500 kg，产值1.5万～2万元，对丰富城乡蔬菜供应、促进农民增收具有重要作用。

近年来，随着蔬菜供求关系的改变、人民生活水平的提高和保健意识的增强，蔬菜产品的营养品质、食用安全性成为广大消费者的关注热点。与此同时，长豇豆的育种目标也逐步由“高产”向“高品质”方向转变，营养品质性状受到越来越多的关注。陈禅友等[1]调查了10个豇豆品种的可溶性糖、可溶性蛋白质、VC及粗纤维等品质性状，综合评价了不同品种的品质综合指数，并对各品质性状的遗传力、遗传进度进行了计算，为优质豇豆品种的选育提供遗传学依据；詹园凤等[2]测定了16份长豇豆种质资源的干物质、VC、粗蛋白、粗纤维、氨基酸等含量，筛选出2份适合海南大棚设施栽培的优异种质；黎庭耀等[3]分析了26份豇豆品种的营养品质性状，发现还原糖与可溶性固形物含量显著相关，蛋白质与还原糖、粗纤维和VC含量显著相关，而粗纤维和可溶性固形物、VC含量呈负相关关系；张瑜琨等[4]比较了7个豇豆品种的品质性状及产量性状，发现蛋白质、VC含量与产量性状之间的关联度较高，而可溶性糖、纤维素含量与产量性状之间的关联度不高。此外，徐胜光等[5-6]还研究了不同土壤环境、不同肥料配方对豇豆品质性状的影响。

浙江省农业科学院蔬菜研究所是国内较早开展长豇豆遗传育种研究的专业单位之一，有近40年从事长豇豆育种的历史，曾在20世纪80年代选育出闻名全国的长豇豆品种之豇28-2，并获1987年国家发明二等奖；近年来陆续选育了之豇106、之豇60、之豇616、之豇618等之豇系列新品种，在省内外得到广泛推广。上述品种的选育时间跨度近40年，育种目标也从最初的以产量为主到当前的以品质为主，为了详细了解这些品种的品质表现，本研究拟对之豇系列长豇豆品种豆荚的可溶性糖、纤维素、维生素、游离氨基酸含量等品质性状进行精细的测定与分析，旨在回顾之豇系列长豇豆品种的品质选育历程，为现阶段豇豆品种选择及未来豇豆新品种的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料包括之豇系列的5个长豇豆品种，分别是之豇28-2、之豇106、之豇60、之豇616、之豇618，各品种的选育时间、基本特性见表1。

表1 之豇系列长豇豆品种的基本信息

1.2 田间试验

供试品种于2018年秋季种植于浙江省农业科学院海宁杨渡科研创新基地。采用完全随机区组设计，重复3次。起垄种植，畦宽连沟1.5 m，畦长10 m，每畦种植2行，株距40 cm，行距75 cm。田间管理与生产上保持一致。各品种均取商品成熟期的豇豆嫩荚检测，每个重复随机取10个典型豆荚，各性状取3个重复的平均数代表该性状值。

1.3 品质性状检测

使用高效液相色谱仪检测可溶性糖含量。首先称取0.1 g样本，加入1 mL水研磨成匀浆，过夜浸提，4 ℃环境下8 000g离心10 min后取上清液，用水系针头式过滤器过滤后上机检测。色谱柱为HP-Amino(250 mm×4.6 mm)，流动相为70%乙腈，流速为1 mL·min-1，柱温为40 ℃，示差检测器温度40 ℃，进样量为10 μL。

纤维素和维生素采用试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)提取，利用酶标仪检测含量。利用酸水解-蒽酮比色法原理测定纤维素含量[11]。抗坏血酸氧化酶能够催化还原型抗坏血酸(AsA)氧化生成DHA，通过测定AsA的氧化速率，间接测定VC含量。VE可还原Fe3+为Fe2+，Fe2+与1,10-菲罗啉产生有色络合物，通过在530 nm光波下的特征吸收峰下测定该产物，间接测定VE含量。VB1在碱性条件下还原铁氰化钾生成亚铁氰化钾，亚铁氰化钾与Fe3+在弱酸条件下生成普鲁士蓝，根据该物质在704 nm光波下的特征吸收峰间接测定VB1。VB6与4-氨基安替比林在强氧化剂作用下生成稳定的黄色化合物，根据该物质在390 nm光波下的特征吸收峰间接测定VB6含量。

游离氨基酸检测参照文献[12]。首先称取约1.5 g样品研磨，加入3%的磺基水杨酸，定容至8 mL后振荡约1 h提取游离氨基酸，于10 000g离心10 min后取上清液，将上清液通过0.45 μm孔径的过滤器过滤后，取20 μL上清液用L-8900氨基酸自动分析仪进行检测。

2 结果与分析

2.1 可溶性糖含量

由图1可知，长豇豆嫩荚中主要有蔗糖、葡萄糖、果糖3种可溶性糖，且葡萄糖所占比例最高(52.45%)，果糖次之(31.16%)，蔗糖最低(15.60%)，说明长豇豆嫩荚中可溶性糖以葡萄糖为主。

图1 可溶性糖含量测定

图2显示，不同品种的可溶性糖成分存在较大差异。之豇618的蔗糖含量最高(7.194 0 mg·g-1)，分别是之豇616、之豇60、之豇106和之豇28-2的3.16、2.97、2.14、1.41倍。之豇616的葡萄糖含量高(18.198 8 mg·g-1)，其余含量都较低，在11.1～14.5 mg·g-1。果糖含量最低的是之豇106，为5.346 0 mg·g-1；含量最高的是之豇616(12.448 3 mg·g-1)，分别是之豇106、之豇60、之豇618、之豇28-2的2.33、1.64、1.51和1.51倍。

不同品种内部各可溶性糖所占比列也存在较大的差异。之豇616蔗糖、葡萄糖和果糖所占的比例分别为6.91%、55.28%、37.81%，而之豇618三者的比例分别为25.70%、44.79%、29.50%，之豇28-2三者的比例分别为18.45%、51.64%、29.90%。综合分析表明，3种可溶性糖的总含量大小依次是之豇616>之豇618>之豇28-2>之豇60>之豇106。

2.2 纤维素含量

图3显示，之豇28-2的纤维素含量最高，至少高出其他品种100 mg·g-1；之豇106次之，之豇616和之豇60的纤维素含量相近，之豇618的纤维素含量最低。

图3 不同品种的纤维素含量

2.3 维生素含量

本研究分析了各品种中VC、VE、VB1、VB6等4种维生素(图4)。VC即还原型抗坏血酸(AsA)含量在5个品种间存在较大的差异。其中，之豇618含量最高，其次是之豇28-2，之豇106的含量最低。之豇28-2、之豇60、之豇616的VE含量较高，且其间相差较小，之豇106的含量最低。VB1含量测定结果显示，品种间差异较小，其中，之豇618的含量最高，之豇28-2的含量最低。VB6含量测定结果表明，研究材料间整体差距不大。其中，之豇618和之豇616的含量最高，之豇60处于中等水平，而之豇28-2、之豇106含量较低。

2.4 游离氨基酸含量

本研究测定了5个品种的18种游离氨基酸含量，结果表明，丝氨酸、苏氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的含量较高，其他氨基酸含量相对较低。图5显示，之豇106在游离氨基酸总含量上最高，其次为之豇618，而之豇28-2的总量最低。之豇106人体必需的5种氨基酸(Lys，Phe，Met，Thr，Leu)上含量最高，其次是之豇618，其余品种含量均较低。研究表明，游离谷氨酸和游离天门冬氨酸是食物中鲜味的重要来源[12-13]。据此分析表明，之豇60中鲜味氨基酸含量最高，其次为之豇106。

2.5 品质性状间相关性

通过对不同性状间的相关性分析(表2)可知，葡萄糖与果糖之间存在正相关，且均与可溶性糖之间存在正相关。3种可溶性糖中，只有蔗糖与VC之间存在正相关，葡萄糖和果糖则与总游离氨基酸之间存在一定的负相关。VC与游离谷氨酸之间存在正相关，游离天冬氨酸和游离谷氨酸之间也存在正相关。

表2 不同品质性状间的相关性

3 讨论

长豇豆是一种深受我国人民喜爱的豆类蔬菜，其营养品质丰富，嫩荚中富含可溶性糖、VC和人体必需氨基酸等功能物质[2,14]。高产、优质一直是长豇豆育种中的两大主要目标，但在实际育种过程中，由于存在品质性状相对复杂、受环境影响大、选择效率低等因素，品质性状一直未得到应有的重视。本研究选择20世纪大面积推广的主栽品种之豇28-2、21世纪初选育的之豇106和之豇60以及近年选育的之豇616和之豇618代表不同时期浙江省豇豆品种的基本品质水平。经品尝评价认为，之豇618的品质最佳，之豇60和之豇106的品质最差。通过分析5个品种间品质性状变化规律发现，随着育成时间的推移，5个品种的可溶性糖和VC含量呈上升趋势，纤维素含量呈下降趋势，这与近年对品质育种的逐步重视相符合。总游离氨基酸、人体必需氨基酸及鲜味相关氨基酸在5个品种间未呈现出有规律的变化趋势。其中，口感和品质相对较差的之豇106含有最高的总游离氨基酸和人体必需氨基酸，而品质公认最好的之豇618的含量反而略低于之豇106，这也说明游离氨基酸可能对长豇豆嫩荚品质的贡献较小。因此，可溶性糖、纤维素和VC含量可作为评价长豇豆嫩荚品质的主要指标性状。

通过分析不同性状之间的相关性发现，可溶性糖、纤维素、VC之间并无相关性，说明这些性状之间相对独立，在基因组上可能受不同的基因途径调控，因而在育种上可以同步选择。随着豇豆基因组学的快速发展，通过分子标记辅助育种技术可提高复杂性状的选择效率。Kongjaimun等[15-16]已经定位了多个控制长豇豆嫩荚纤维素含量、可溶性固形物等品质性状的QTL，为长豇豆品质育种奠定了基础。因此，挖掘控制品质性状的关键基因，通过分子育种的技术手段聚合有利等位变异，创制和选育品质佳、综合性状优秀的新种质和新品种是未来豇豆育种的主要途径。