紫色乌塌菜与传统乌塌菜农艺性状与营养品质比较

2024-03-29 08:06邱婷婷王兵帆郝加敏周贺芳
西北园艺(果树) 2024年3期
关键词:淮南市紫色花青素

邱婷婷 王兵帆 郝加敏 周贺芳

不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)属于十字花科芸薹属,是其中3 个亚种之一。过去的研究已证明不结球白菜可以细分为6 个变种, 乌塌菜是其中之一。乌塌菜以其独特的外观、很好的耐寒性、富含维生素和膳食纤维而受到广大消费者喜爱,并在江淮流域得到广泛种植。 随着人们生活质量的提高,传统黄心乌已无法满足大众需求,具有高品质和高观赏性的乌塌菜品种选育成为研究的热门方向。 在蔬菜育种过程中, 花青素因其特殊的生理功能,逐渐被育种者重视。这种天然色素不仅能有效清除人体自由基,对抗衰老,还有助于调节血糖、缓解眼疲劳、抑制过敏、抗炎和抗癌。此外,花青素也在植物自身防御中扮演关键角色, 尤其是在提高植株抗寒能力和保护植物免受紫外线伤害方面。

基于上述需求, 淮南市农科院利用传统育种技术培育出“NKHXW281”和“NKHXW297”两个紫色乌塌菜品种。 本研究主要探讨这两个新品种与传统黄心乌塌菜品种在农艺性状和营养品质上的差异,以期选育推广更符合江淮地区需求的紫色乌塌菜,并为培育高花青素乌塌菜提供有价值的遗传资源。

1 材料与方法

1.1 试验材料 选择淮南市农业科学研究院新选育的“NKHXW281”和“NKHXW297”作为试验材料,同时选取“淮南精品塌地乌(CK1)”和“淮南塌地乌8号(CK2)”作为对照。 两个对照品种均由淮南市农业科学研究院(原淮南市农业科学研究所)培育,种子材料由淮南市农业科学研究院提供。

4 个参试品种均于8 月底播种。 25~30 d 后,将种苗定植于淮南市农业科学研究院试验基地。 每亩土壤施用1 000 kg 有机肥和50 kg 复合肥(15-15-15)作为基肥。 每个品种1 个试验小区,每个试验小区定植200 株,3 次重复,共12 个试验小区。 栽植株行距为30 cm×30 cm。定植30 d 后,从每个试验小区随机选择5 株进行农艺性状观测; 同时从每个试验小区选取50 株进行产量测定。

1.2 测定方法

1)蛋白质测定。参考王学奎的测定方法,首先取样本于液氮罐中带回试验室, 取1 g 植物材料在液氮中研磨至粉末状。随后加入10 mL ddH2O(双蒸水),以使植物中的蛋白质充分溶解。 经过12 000 r/min的离心,取上清液作为样本溶液。制备1 mg/mL 的标准蛋白溶液, 并依此绘制标准曲线。 利用该标准曲线,测定待测样品中的蛋白质含量。

2)可溶性糖测定。 将1 g 植物样品剪碎后,采用80%乙醇溶液进行萃取。在80 ℃水浴中加热30 min。萃取后,进行冷却和离心。 重复此萃取过程3~4 次。接着,采用1 mg/L 标准蛋白溶液,并加入蒽酮试剂。在620 nm 波长下制定标准曲线。 最后,根据此标准曲线测定待测样品含糖量。

3)花青素测定。 2021 年采用盐酸浸提法在试验室进行花青素含量测定。 2022 年由江苏三黍生物科技有限公司承担花青素含量测定工作,具体方法:干冰取样,寄送至测定单位;取足够量的样品,用研磨机研磨;称取0.1 g 样品,加入5%甲酸溶液,离心;再次加入甲酸溶液,离心;重复上一步骤,直至上清液无色,在530 nm 处测定吸光光度值。

1.3 数据分析 用SPSS 分析软件进行数据统计处理和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 农艺性状比较 从表1 可知,紫色乌塌菜与传统黄心乌塌菜在农艺性状上表现出显著的差异。

表1 紫色乌塌菜与黄心乌塌菜农艺性状对比(2021 年定植30 d 后)

1)株高对比。NKHXW281 的平均株高为15.5 cm,相比CK1 增长25%, 相比CK2 增长13.9%。NKHXW297 的平均株高为16.8 cm, 相比CK1 增长35.5%,相比CK2 增长23.5%。 从数据对比可以看出,两个紫色乌塌菜品种的株高显著增加(高出2~3 cm)。

2)开展度与叶片数对比。 NKHXW281 和NKHXW297 的开展度均大于对照品种。 然而,NKHXW297 的叶片数只有31 片, 较CK1 少了15片, 与CK2 及NKHXW281 的38 片相比分别少了7片。这可能是导致NKHXW297 产量较低的关键因素之一。

3)叶柄形态对比。 NKHXW281 和NKHXW297的叶柄形态均扁而窄,与对照品种CK1 和CK2 的扁而宽有所区别。 叶柄的这一特点也可能是影响NKHXW297 产量的原因之一。

4)颜色差异。 NKHXW281 和NKHXW297 外叶紫色,与对照的绿色形成鲜明对比。这种颜色的差异表明新品种富含花青素。

2.2 产量比较 从表2 可以看出,2021 年和2022年紫色乌塌菜的产量与传统黄心乌塌菜的差异。2021 年,NKHXW281 与CK1 相比增产1.8%, 但与CK2 相比减产2.7%。2022 年,NKHXW281 的产量与CK1 和CK2 相比,均呈减少趋势。 NKHXW297 与两个对照相比,两个年度均呈显著减产趋势。

表2 紫色乌塌菜与黄心乌塌菜亩产量对比(定植80 d)

从试验情况来看, 虽然紫色乌塌菜在某些农艺性状上表现出一定的优势, 但其产量与传统黄心乌塌菜相比还存在一定差距。

2.3 营养品质比较(表3)

表3 紫色乌塌菜与黄心乌塌菜营养品质比较mg/g

2.3.1 可溶性糖含量 2021 年和 2022 年,NKHXW281 的可溶性糖含量分别为13.1 mg/g 和13.6 mg/g,与CK1 持平,稍高于CK2。NKHXW297 的可溶性糖含量在2021 年和2022 年分别为11.34 mg/g和10.8 mg/g,两年均低于对照CK1 和CK2。 这表明NKHXW281 糖分含量相对更加稳定, 而NKHXW297 的糖分含量稍低。

2.3.2 蛋白质含量 2021 年和2022 年,NKHXW281的蛋白质含量分别为13.21 mg/g 和13.16 mg/g。NKHXW297 的相应数值则为13.8 mg/g 和13.15 mg/g。两个紫色乌塌菜品种的蛋白质含量与CK1 和CK2相当, 这意味着新品种在蛋白质供给上与传统品种没有明显差异。

2.3.3 花青素含量 花青素是重要的天然色素和抗氧化剂。根据2021 年和2022 年的测定数据,CK1 和CK2 未检测到花青素,NKHXW281 和NKHXW297的花青素含量分别为0.83 mg/g、0.65 mg/g 和2.03 mg/g、1.76 mg/g。这两者的含量都显著高于对照品种,这一发现非常有意义。

3 小结与讨论

新培育的紫色乌塌菜, 特别是NKHXW297,其花青素含量2021 年达到2.03 mg/g, 而传统黄心乌品种则不含花青素。 花青素的存在能够提高植物抗逆能力,同时有益于人体健康。这两个紫色品种的培育为乌塌菜种质资源提供了有意义的补充。

当然, 从试验数据的对比中也能够看出一些问题。 尽管新培育的紫色乌塌菜品种在可溶性糖与蛋白质含量上与传统品种相当,但在持续高温环境下,其花青素含量表现出明显的不稳定性, 这种不稳定性限制了紫色乌塌菜的种植时间, 意味着其不能过早种植。 对于这一问题, 未来仍需进一步研究和解决。试验还发现,紫色乌塌菜在植株高度和展开度上均超过了传统黄心乌。但是NKHXW297 的产量明显低于传统品种。进一步分析原因,我们认为这可能与NKHXW297 株型偏松散、叶柄形状宽窄不一和较少的叶片数有关。 这一观察与宋波等人的研究结果相吻合, 即叶片数和叶柄宽度是影响黄心乌产量的关键因素。

针对上述问题,我们计划采用多代驯化的方法,进一步改良紫色乌塌菜的农艺性状。 新培育的紫色乌塌菜品种在花青素含量上具有明显优势, 但其在性状稳定性和产量方面的问题也不能忽视, 未来应进一步展开研究。

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