許光映,胡曉軍,高忠東,李 群,郭沛榮
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,山西太原030031)
亞麻屬亞麻科(Linaceae)亞麻屬(Linum),俗稱胡麻。亞麻適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),適合高寒冷涼、干旱、長(zhǎng)日照地區(qū)種植,在我國(guó)主要分布在華北和西北地區(qū),是區(qū)域性特色鮮明的油料作物[1-6]。亞麻籽的蛋白質(zhì)含量影響著亞麻加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)于亞麻不同品種的蛋白質(zhì)含量報(bào)道較多,差異較大;關(guān)于生態(tài)環(huán)境對(duì)亞麻蛋白質(zhì)含量的影響,國(guó)外學(xué)者也進(jìn)行過一些研究,但國(guó)內(nèi)還未見相關(guān)報(bào)道。
本試驗(yàn)研究了亞麻不同品種和生態(tài)環(huán)境對(duì)亞麻蛋白質(zhì)含量的影響,旨在能有效地利用生態(tài)資源,為加工企業(yè)提供相關(guān)信息資源。
供試亞麻品種由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所提供,分別為PZ201201,PZ201202,PZ201203,PZ201204,PZ201205,PZ201206。
1.2.1 儀器 EX223ZH分析天平(奧豪斯OHAUS公司生產(chǎn));KDY-9820凱氏定氮儀(北京通潤(rùn)源機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn));KDN-20消煮爐(鄭州南北儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn));DHG-9140B電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海申賢恒溫設(shè)備廠生產(chǎn));萬能粉碎機(jī)(武義縣屹立工具有限公司生產(chǎn));78-1型網(wǎng)篩。
1.2.2 試劑 氫氧化鈉(萊州市興泰化工有限公司);鹽酸(常州市雙良化工有限公司生產(chǎn));硫酸(連云港巨佳化工科技有限公司生產(chǎn));硫酸鉀(連云港巨佳化工科技有限公司生產(chǎn));硫酸銅(上海青鳳化工廠生產(chǎn));甲基紅(天津希恩思生化科技有限公司生產(chǎn));溴甲酚綠(天津希恩思生化科技有限公司生產(chǎn));硼酸(淄博錦熹硼酸廠生產(chǎn))。
選擇適宜我國(guó)華北地區(qū)種植的6個(gè)亞麻品種及品系,分別在同緯度不同海拔、同海拔不同緯度的地區(qū)種植,小區(qū)面積30 m2,重復(fù)3次,種植及管理措施同大田亞麻。測(cè)定各小區(qū)亞麻籽的蛋白質(zhì)含量,比較分析亞麻品種及生態(tài)環(huán)境對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響[7-13]。
1.3.1 試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)置 A.同緯度不同海拔的地區(qū)。1號(hào)地,山西省大同縣麻峪口村,北緯39.99°,海拔1 110 m;2號(hào)地,山西省大同縣艾家洼村,北緯40.11°,海拔1 237 m;3號(hào)地,山西省右玉縣殘虎堡村,北緯40.11°,海拔1 597 m。B.同海拔不同緯度的地區(qū)。3號(hào)地,山西省右玉縣殘虎堡村,海拔1 597 m,北緯40.11°;4號(hào)地,山西省神池縣大趙莊村,海拔 1 548 m,北緯 39.02°;5號(hào)地,山西省靜樂縣圪洞崖村,海拔1 548 m,北緯38.23°。
1.3.2 分析測(cè)定方法 蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮法(GB/5009.5—2010)、水分含量用直接干燥法(GB/5009.3—2010)測(cè)定。結(jié)果均以干基計(jì)。
由表1可知,品種及品系對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響較大,在供試的6個(gè)品種及品系中,PZ201204的亞麻籽蛋白質(zhì)含量最高達(dá)24.25%,最低為19.26%,平均含量為21.92%;PZ201203的亞麻籽蛋白質(zhì)含量最高達(dá)22.58%,最低為19.41%,平均含量為20.73%,品種及品系間蛋白質(zhì)含量的差異達(dá)5.74%;且各品種及品系在不同試驗(yàn)地的蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)趨勢(shì)相同。在6個(gè)品種中,有的對(duì)海拔和經(jīng)度反應(yīng)較敏感,有的反應(yīng)較平穩(wěn),其原因是由品種及品系的基因所決定的。
表1 品種及品系對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響 %
從表2可以看出,在試驗(yàn)范圍內(nèi),同一品種的亞麻籽種植在不同海拔的地區(qū),亞麻籽的蛋白質(zhì)含量差異顯著,海拔越低,亞麻籽的蛋白質(zhì)含量越高,且各品種及品系之間的表現(xiàn)趨勢(shì)相同,其原因可能是低海拔區(qū)域相對(duì)于高海拔區(qū)域的高溫生態(tài)條件有利于亞麻籽中粗蛋白的積累和提高[14]。在供試品種及品系范圍內(nèi),低海拔的亞麻蛋白質(zhì)含量達(dá)到23.82%,高海拔的蛋白質(zhì)含量?jī)H為19.26%,蛋白質(zhì)含量的差異達(dá)到23.67%。以亞麻種植地海拔高度與亞麻籽的蛋白質(zhì)平均含量作回歸分析,回歸方程為y=-0.008 2x+32.082 0,回歸相關(guān)系數(shù)為-0.797 4。即在同緯度條件下種植的亞麻品種或品系,種植地海拔每增加100 m,亞麻籽蛋白質(zhì)含量降低0.82百分點(diǎn)。
表2 海拔對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響 %
北緯度對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響如表3所示。
表3 緯度對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響 %
從表3可以看出,不同緯度對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響程度顯著,在試驗(yàn)范圍內(nèi),緯度越低,蛋白質(zhì)含量越高;在供試亞麻品種及品系范圍內(nèi),低緯度的蛋白質(zhì)平均含量達(dá)22.74%,高緯度的蛋白質(zhì)平均含量?jī)H為19.26%,蛋白含量的差異達(dá)到18.07%。以亞麻種植地北緯度與亞麻籽的蛋白質(zhì)平均含量進(jìn)行回歸分析,回歸方程為y=-1.804 6x+91.414,回歸相關(guān)系數(shù)為 -0.927 6。即在同海拔條件下種植的亞麻品種及品系,種植地緯度每增加1°,亞麻籽蛋白質(zhì)含量降低1.80百分點(diǎn)。
由圖1可知,亞麻不同品種及品系在各生態(tài)環(huán)境下蛋白質(zhì)含量變化趨勢(shì)表現(xiàn)出相同的規(guī)律,即海拔越低,蛋白質(zhì)含量越高,緯度越低,蛋白質(zhì)含量越高;且各品種及品系在不同試驗(yàn)地的蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)趨勢(shì)相同。
亞麻籽的蛋白質(zhì)含量是亞麻品種的重要品質(zhì)指標(biāo),它影響著亞麻加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。研究發(fā)現(xiàn),亞麻品種、亞麻種植地海拔高度和北緯度3個(gè)因素對(duì)亞麻籽的蛋白質(zhì)含量影響均較大。品種對(duì)亞麻籽蛋白質(zhì)含量的影響是由基因所決定。生態(tài)環(huán)境對(duì)亞麻籽的蛋白質(zhì)含量的影響表現(xiàn)為種植地海拔越低,亞麻籽的蛋白質(zhì)含量越高;種植地北緯度越低,亞麻籽的蛋白質(zhì)含量越高。且海拔、北緯度和亞麻籽的蛋白質(zhì)含量的絕對(duì)相關(guān)系數(shù)均在0.797 4以上,負(fù)相關(guān)性較大。
因此,如果要獲得蛋白質(zhì)含量較高的亞麻籽加工原料,除選用蛋白質(zhì)含量高的品種外,還應(yīng)當(dāng)將亞麻盡量種植在低海拔和低緯度的區(qū)域。
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