謝冬微，趙德寶，楊學，路穎，戴志剛，粟建光*

(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，哈爾濱150086;2.中國農(nóng)業(yè)麻類科學院麻類研究所，長沙410205)

亞麻 (Linum usitatissiumu L.)屬于亞麻科 (Linaceae)亞麻屬 (Linum)。它是世界上最古老的纖維作物之一，據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，新石器時代瑞士“湖濱居地”遺址的木屋里發(fā)現(xiàn)了炭化的亞麻種子。16世紀，在《方土記》一書中曾這樣記載，“亞麻籽可榨油，油色青綠，入蔬香美”，這說明很早以前人們就將亞麻作為油料作物[1]。亞麻作為重要的經(jīng)濟作物被人們廣泛種植。亞麻籽油中含有多種脂肪酸包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸及亞麻酸等，其中α－亞麻酸的含量可以達到40% ～60%[2－3]。近些年亞麻油作為一種功能性保健食品備受青睞，因其包含著人體所必須的脂肪酸，對人體健康起著決定性的作用。其中α－亞麻酸有降血脂、調(diào)節(jié)膽固醇代謝、降血壓、抗血栓及預(yù)防癌變等作用[4－5]。也有學者研究表明，亞麻籽油可以有效改善豬[6]、雞[7]的生產(chǎn)性能與品質(zhì)，并促進魚類的生長[8]。因此，深入研究亞麻油份含量及脂肪酸組分具有十分重要的意義。

關(guān)于亞麻種質(zhì)資源的油分含量、脂肪酸組成及其變異情況國內(nèi)外已有部分報道，Bickert[9]等(1994)對不同亞麻屬植物、亞麻的栽培種和突變體的種子脂肪酸組成及甘油三酯含量進行了分析，結(jié)果表明亞麻酸含量在不同試驗材料間的變異幅度為30.7% ～67.5%。周亞東[10]等(2010)對亞麻種子脂肪酸含量及組分的研究表明，油分與亞麻酸、棕櫚酸呈極顯著正相關(guān);與硬脂酸、亞油酸呈極顯著負相關(guān);與油酸相關(guān)性不顯著。亞麻籽脂肪酸組分均有一定變異，其中硬脂酸含量變異最大為30.82%，亞麻酸含量變化差異最小為11.07%。而趙利[11]等 (2006)對胡麻種子脂肪酸含量及組分的結(jié)果為油分與亞油酸極顯著正相關(guān);與硬脂酸極顯著負相關(guān);但與其他脂肪酸均未達到顯著水平。Naqvi[12]等 (1987)針對10個印度本土亞麻品種的籽粒脂肪酸含量的研究結(jié)果為油分與硬脂酸、油酸呈顯著性負相關(guān)，但與亞麻酸呈極顯著正相關(guān)。

上述報道隨試驗材料、種植地點以及材料數(shù)量的不同結(jié)果有所差異，且選材帶有一定的區(qū)域局限性，缺少在全國范圍內(nèi)與國外品種的比較。對脂肪酸組分變異的特點及油纖兼用型材料涉及較少。本研究以國內(nèi)外具有代表性的237份油用、纖用亞麻材料為研究對象，分析了不同來源、不同類型及不同品種間的油份及脂肪酸組分的差異、相關(guān)及變異情況，并篩選出油用、纖用的高油及高α－亞麻酸的特異種質(zhì)資源，為配置雜交組合提供親本，為目標基因研究提供材料，并為培育纖維品質(zhì)好、油分含量高、脂肪酸組分配比合理的亞麻新品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2014年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院試驗田 (糖業(yè)研究所)種植不同類型亞麻材料237份，按其用途分:纖用亞麻材料209份，油用材料28份。按其來源分:國內(nèi)材料167份，國外材料70份。每份材料按行種植，3次重復，行長2 m，行距20 cm，條播。管理同大田。收獲后，隨機抽取有代表性的種子50 g供分析用。

1.2 試驗方法

亞麻籽油份及脂肪酸組分含量的測定采用DA7200型近紅外品質(zhì)分析儀。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL及DPSv7.05軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同類型亞麻種質(zhì)資源脂肪酸組分變異情況

237份亞麻種質(zhì)資源油份含量的平均值為39.02%，含油量最高的為引自加拿大的油用材料CN114040，含量為45.66%;含油量最低的為黑龍江省的纖用材料Po3007－2，含量為34.5%。變異系數(shù)為4.22%，說明油份含量在各種質(zhì)資源間變化不大比較穩(wěn)定。在本研究的5種脂肪酸中不飽和脂肪酸的情況為:油酸含量最高的為黑龍江省纖用材料yk0520－28，含量為29.07%;含量最低的為河北省油用材料QS11，含量為10.46%。亞油酸含量最高的為黑龍江省纖用材料35H03112，含量為25.44%;含量最低的為波蘭油用材料Kreola，含量為4.38%。亞麻酸含量最高的加拿大油用材料CN11379，含量為57.38%;含量最低的為黑龍江纖用材料7號－1，含量為27.96%。并且除亞麻酸的變異系數(shù) (9.94%)較小外，其余四種棕櫚酸、硬脂酸、油酸及亞油酸的變異系數(shù)均較大，其中棕櫚酸的變異系數(shù)最大為26.79%。五種脂肪酸的變異系數(shù)基本均在10%以上，說明本研究利用的試驗材料具有很豐富的遺傳背景。

表1 不同類型亞麻種質(zhì)資源脂肪酸組分含量及變異情況Tab.1 Variation and content of fatty acid in different types of flax germplasm resources

2.2 亞麻脂肪酸組分間的相關(guān)分析

通過對亞麻籽中油分含量及脂肪酸組分間的相關(guān)研究，可以明確油份含量及不同組分間的相關(guān)關(guān)系，為進一步的高油及高多不飽和脂肪酸品種的選育提供科學依據(jù)。本研究利用DPS軟件對參試材料的各性狀進行了相關(guān)分析 (見表2)，結(jié)果表明:油分含量與油酸、亞油酸呈極顯著負相關(guān)，而與亞麻酸呈極顯著正相關(guān);棕櫚酸含量與硬脂酸、油酸呈極顯著負相關(guān)，而與亞麻酸呈極顯著正相關(guān);硬脂酸含量與油酸呈極顯著正相關(guān)，而與亞麻酸呈極顯著負相關(guān);油酸含量與亞油酸、亞麻酸呈極顯著負相關(guān)。本研究結(jié)果與周亞東[10]、趙利[13]等的研究結(jié)果基本一致，由以上結(jié)果可見當亞麻籽中油份含量高時其亞麻酸的含量也相對較高，說明對于育種家而言篩選高油的亞麻品種的同時也對高亞麻酸品種進行了篩選。而油酸含量高時其亞油酸和亞麻酸的含量就相對較低，這可能意味著三種不飽和脂肪酸之間存在著此消彼長的平衡關(guān)系，即油酸脫氫后會產(chǎn)生亞油酸或者亞麻酸。

表2 油份及不同脂肪酸組分間的相關(guān)性分析Tab.2 The correlation among six quality traits

2.3 不同來源亞麻種質(zhì)資源脂肪酸組成分析

根據(jù)本研究材料的不同來源可將其分為兩大類即:國內(nèi)資源和國外資源，而按其類型又可以進一步分為纖用材料和油用材料兩類，各類型亞麻資源的油份和脂肪酸組成的具體信息如表3所示。由結(jié)果可知，參試材料的油份和亞麻酸含量平均值均表現(xiàn)為國外纖用＞國內(nèi)纖用、國外油用＞國內(nèi)油用，可見國外引進材料的油分和高不飽和脂肪酸的含量與國內(nèi)資源相比較高，對于育種家而言在培育高油及高亞麻酸品種時，可以考慮多引進國外優(yōu)異資源進行雜交組合配置。但以上結(jié)果僅是從平均值的角度分析得到的結(jié)論，本研究的參試材料中部分國內(nèi)資源的油份和脂肪酸組分也表現(xiàn)十分優(yōu)異 (見表5)。

表3 不同來源脂肪酸含量組成Tab.3 Comparison of fatty acid in flax varieties from different sources

2.4 高油及高亞麻酸亞麻種質(zhì)資源的分布情況

參照趙利[14]等對亞麻優(yōu)異種質(zhì)資源油份及脂肪酸含量的評價指標及結(jié)合本研究的實際情況，我們將油分含量大于40%的劃為中高油分材料，將大于42%的劃為高油份材料;α－亞麻酸含量大于50%的劃為中高亞麻酸材料，而大于55%的劃為高亞麻酸材料，依據(jù)此標準對本研究的237份亞麻種質(zhì)資源材料進行優(yōu)異種質(zhì)資源的劃分及篩選 (見表4、表5)。結(jié)果篩選出中高油材料52份、中高亞麻酸材料6份、高油材料12份及高亞麻酸材料2份。高油及高亞麻酸的亞麻材料作為特異優(yōu)質(zhì)材料被篩選出來，其中油用材料7份 (國外材料5份，國內(nèi)2份)，纖用材料5份 (國外材料1份，國內(nèi)材料4份)。由以上結(jié)果可知，以上被篩選出的優(yōu)質(zhì)材料都具有高油分或高亞麻酸的性狀，為了有針對性地進行亞麻油分及脂肪酸組分改良，擴大遺傳基礎(chǔ)，這些優(yōu)良性狀對資源創(chuàng)新和育種是非常有利的，可推薦作為品質(zhì)育種或品質(zhì)改良的親本供育種研究利用。特別要強調(diào)的就是5份纖用材料，其中4份來自于黑龍江，這為黑龍江省發(fā)展高纖高油兼用型亞麻品種的培育奠定了良好的基礎(chǔ)。

表4 高油及高α－亞麻酸優(yōu)異種質(zhì)資源總體情況Tab.4 The characters of high－grade flax germplasm as to oil and α －Linolenic acid

3 討論與結(jié)論

育種經(jīng)驗表明，雜交親本的選配是育種的前提，優(yōu)質(zhì)資源材料是定向育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，要進行品種改良首先必須要有比較合適的特異材料作為供體，了解親本的差異性是提高育種效率的基礎(chǔ)[15]。因此，明確材料的脂肪酸組分的遺傳變異規(guī)律、分布情況以及脂肪酸各組分的相關(guān)性對于品種選育具有重要意義。關(guān)于亞麻籽油脂脂肪酸各組分相關(guān)性及遺傳變異規(guī)律的分析國內(nèi)外研究學者已有部分報道:2006年，趙利[11]等對胡麻種子脂肪酸含量及組分的研究結(jié)果為油分與亞油酸極顯著正相關(guān);與硬脂酸極顯著負相關(guān);但與其他脂肪酸的相關(guān)性均未達到顯著水平。且該作者在2008年的研究結(jié)果表明，硬脂酸與粗脂肪含量、油酸、亞油酸和亞麻酸含量之間均呈極顯著相關(guān)，油酸與粗脂肪含量、亞油酸和亞麻酸含量之間呈極顯著負相關(guān)，粗脂肪含量與亞油酸含量呈極顯著正相關(guān)[13]。而周亞東[10]等對亞麻種子脂肪酸含量及組分的研究表明，亞麻酸與其他四種脂肪酸都呈負相關(guān)性，其中與硬脂酸、油酸達到極顯著負相關(guān)，亞油酸與棕櫚酸、油酸呈負相關(guān)，其中與油酸達到顯著性負相關(guān)，與硬脂酸達到顯著性正相關(guān)，油酸與硬脂酸之間達到顯著性正相關(guān)。亞麻籽脂肪酸組分均有一定變異，其中硬脂酸含量變異最大為30.82%，亞麻酸含量變化差異最小為11.07%。Naqvi[12]等針對10個印度本土亞麻品種的籽粒脂肪酸含量的研究結(jié)果為油分與硬脂酸、油酸呈顯著性負相關(guān)，但與亞麻酸呈極顯著正相關(guān)。本研究通過對國內(nèi)外237份亞麻材料的油份及脂肪酸含量進行分析，得到五種脂肪酸的變異系數(shù)均較大，這與Bickert[9]、周亞東[10]等得到的五種脂肪酸變異系數(shù)均大于10%的結(jié)論相一致。且本研究中油份含量與亞麻酸含量呈極顯著正相關(guān)，油酸含量與亞油酸、亞麻酸含量呈極顯著負相關(guān)，此結(jié)論與周亞東[10]，趙利[13]等的結(jié)果基本一致。而根據(jù)材料的不同來源劃分，呈現(xiàn)出國外材料油份及亞麻酸含量總體高于國內(nèi)材料的趨勢，但本研究共篩選出12份優(yōu)異種質(zhì)資源材料中有6份來自于國內(nèi)，這說明雖然總體上國外材料在油份及亞麻酸含量上占有優(yōu)勢，但國內(nèi)仍有非常優(yōu)異的種質(zhì)資源等待挖掘，同時我們還發(fā)現(xiàn)篩選的優(yōu)異材料中有5份為高油高纖材料，這為今后培育高油高纖兼用型亞麻新品種奠定了良好的基礎(chǔ)。

表5 篩選出的特異種質(zhì)資源具體信息Tab.5 The detail information of special germplasm resources

[1]楊學，李柱剛著.亞麻學[M].哈爾濱:黑龍江科學技術(shù)出版社，2009:8．

[2]Guil－Guerrero J L，Campra－Madrid P，Belarbi E H.γ－Linolenic acid purification from seed oil sources by argentated silica gel chromatography column[J].Process Biochemistry，2000，36(4):341－354.

[3]Nguyen A D，Le Goffic F.Limits of wiped film short－path distiller[J].Chemical engineering science，1997，52(16):2661－2666.

[4]Dwivedi C，Natarajan K，Matthees D P.Chemopreventive effects of dietary flaxseed oil on colon tumor development[J].Nutrition and cancer，2005，51(1):52－58.

[5]Brunner G.Mass transfer from solid material in gas extraction [J].Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie，1984，88(9):887－891.

[6]蔡傳江，車向榮，趙克斌，等．亞麻油對育肥豬肉品質(zhì)及脂肪組織脂肪酸組成的影響[J].畜牧獸醫(yī)學報，2009，40(12):1755－1760．

[7]Lopez－Ferrer S，Baucells M D，Barroeta A C，et al.n－3 enrichment of chicken meat.2.Use of precursors of long－chain polyunsaturated fatty acids:Linseed oil[J].Poultry Science，2001，80(6):753－761.

[8]Asdari R，ALIYU‐PAIKO M，Hashim R，et al.Effects of different dietary lipid sources in the diet for Pangasius hypophthalmus(Sauvage，1878)juvenile on growth performance，nutrient utilization，body indices and muscle and liver fatty acid composition [J].Aquaculture Nutrition，2011，17(1):44－53.

[9]Bickert C.，Liihs W.，F(xiàn)riedt W.Variation for fatty acid content and triacylglycerol composition in different Linurn species[J].Industrial Crops and Products，1994，2:229－237.

[10]周亞東，李明，蘇鈺，等.亞麻種質(zhì)資源脂肪酸組分含量與品質(zhì)性狀的相關(guān)分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2010(9):21－26.

[11]趙利，黨占海，張建平.甘肅胡麻地方品種種質(zhì)資源品質(zhì)分析 [J].中國油料作物學報，2006，28(3):282－286.

[12]Naqvi P A.Association of different components of seed and oil in linseed [J].Indian Agricultural Science，1987，57(4):231－236.

[13]趙利，黨占海，張建平，等.不同類型胡麻品種資源品質(zhì)特性及其相關(guān)性研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26(5):6－9.

[14]趙利，黨占海，李毅.甘肅胡麻地方種質(zhì)資源品質(zhì)特性研究[J].西北植物學報，2007，26(12):2453－2457.

[15]翟鳳林.作物品質(zhì)育種[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社，1991.