段 冰， 閆鳳霞， 梁 篤， 郭 琦， 柳青山

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中 030600)

優(yōu)質(zhì)高粱種質(zhì)資源的鑒選

段 冰， 閆鳳霞， 梁 篤， 郭 琦， 柳青山*

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中 030600)

摘要為了發(fā)掘、鑒選蛋白質(zhì)、賴氨酸含量高的優(yōu)質(zhì)高粱種質(zhì)資源，該研究對(duì)102份高粱基礎(chǔ)材料進(jìn)行了蛋白質(zhì)含量及部分種質(zhì)賴氨酸含量的測(cè)定。結(jié)果表明，參試高粱材料中子粒蛋白質(zhì)含量最高為14.39%，含量在11.00%以上的材料有23份；賴氨酸含量最高為0.69%，含量在0.30%以上的材料有13份，占總數(shù)的12.75%。

關(guān)鍵詞高粱;蛋白質(zhì);賴氨酸

高粱是重要的糧食和飼料作物。高粱子粒中蛋白質(zhì)含量偏低，且以醇溶蛋白為主，賴氨酸含量低，蛋白質(zhì)組成不理想，是高粱在飼食應(yīng)用中的主要缺陷。高粱子粒中蛋白質(zhì)、淀粉、賴氨酸、單寧等成分含量直接影響著其種質(zhì)資源的用途[1-2]。提高高粱子粒中蛋白質(zhì)和賴氨酸含量，降低單寧含量，是飼食用高粱育種的重要目標(biāo)[3]。因此，對(duì)高粱品系子粒的蛋白質(zhì)、賴氨酸含量進(jìn)行鑒選，發(fā)掘蛋白質(zhì)、賴氨酸含量高的種質(zhì)資源，是飼食用高粱育種的基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試材料102份，其中保持系28份(表1)，恢復(fù)系74份(表2)。下文出現(xiàn)的材料均以編號(hào)表示，與表1、2相對(duì)應(yīng)。

表1　保持系材料

1.2分析方法供試材料在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所

表2　恢復(fù)系材料

修文基地種植。成熟收獲后, 經(jīng)自然晾干、脫粒、精選，進(jìn)行蛋白質(zhì)含量測(cè)定，對(duì)蛋白質(zhì)含量在11.00%以上的材料進(jìn)行賴氨酸含量測(cè)定。品質(zhì)性狀測(cè)定結(jié)果均以樣品干基百分含量表示。

1.2.1蛋白質(zhì)含量。采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2905-1982半微量凱氏定氮法。

1.2.2賴氨酸含量。采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4801-1984谷物子粒賴氨酸測(cè)定法(染料法)。

2結(jié)果與分析

2.1蛋白質(zhì)含量測(cè)定供試材料蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3、4。由表3可知，28份保持系的蛋白質(zhì)含量平均為10.77%，變幅為8.77%～13.73%，其中高于11.00%的有8份，占總數(shù)的28.57%。由表4可知，74份恢復(fù)系的蛋白質(zhì)含量平均為9.83%，變幅為7.21%～14.39%，其中高于11.00%的有15份,占總數(shù)的20.27%。

表3　保持系蛋白質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果　%

表4　恢復(fù)系蛋白質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果　%

102份保持系和恢復(fù)系親本材料平均蛋白質(zhì)含量為(10.09±1.64)%,變幅為7.21%～14.39%，變異系數(shù)為15.02%,這些材料中蛋白質(zhì)含量差異范圍較大，可以利用理化誘變、回交轉(zhuǎn)育等手段進(jìn)行高蛋白質(zhì)親本材料的選育。

2.2賴氨酸含量測(cè)定表5、表6為對(duì)蛋白質(zhì)含量≥11.00%的親本材料進(jìn)行賴氨酸含量檢測(cè)的結(jié)果。賴氨酸含量變幅在0.25%～0.69%，平均含量為0.35%，變異系數(shù)為34.92%。

表5　保持系賴氨酸含量檢測(cè)結(jié)果　%

2.3優(yōu)質(zhì)高粱種質(zhì)資源的篩選通過(guò)對(duì)102份高粱種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià), 從中篩選出一批優(yōu)質(zhì)高蛋白、高賴氨酸[4]高粱種

表6　恢復(fù)系賴氨酸含量檢測(cè)結(jié)果　%

質(zhì)資源(表7)。其中蛋白質(zhì)、賴氨酸雙項(xiàng)優(yōu)質(zhì)材料13份, 占鑒定總數(shù)的12.75%，這些種質(zhì)是AGR1B、960106B、LgB67B、265-1Y(BY)、265-1Y、HD31、HMH、S1383-50、大北農(nóng)白糯、LgB優(yōu)0-30(白)高、高賴組合、ZGX、1-26糯。此外, 高蛋白優(yōu)異材料(蛋白質(zhì)含量≥11.00%)23份, 占鑒定總數(shù)22.55%; 高賴氨酸優(yōu)異材料(賴氨酸含量≥0.30%)13份, 占鑒定總數(shù)12.75%。這些優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源為高粱品質(zhì)育種、遺傳研究或綜

合利用提供了種質(zhì)資源基礎(chǔ)。

表7　優(yōu)質(zhì)高粱種質(zhì)資源一覽

3小結(jié)與討論

雖然我國(guó)高粱育種工作在高產(chǎn)、抗病、耐鹽等方面已取得很大的成就[5]，但在飼料高粱育種方面與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距[6]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要, 而發(fā)展我國(guó)節(jié)糧型畜牧業(yè),解決蛋白質(zhì)飼料缺乏問(wèn)題,必須加速選育優(yōu)質(zhì)高蛋白飼料高粱新品種。通常所說(shuō)的高蛋白高粱是指子粒中蛋白質(zhì)含量較高的高粱,它與優(yōu)質(zhì)蛋白高粱的區(qū)別是:高粱子粒的蛋白質(zhì)含量提高了,但這部分蛋白以醇溶蛋白[7]為主,其賴氨酸含量較低, 品質(zhì)低劣，影響其加工特性與消化率；而優(yōu)質(zhì)蛋白高粱改善了高粱子粒中蛋白質(zhì)的組分,降低了其中醇溶蛋白的含量,提高了蛋白質(zhì)中賴氨酸等限制性氨基酸的含量,從而提高了人畜對(duì)蛋白質(zhì)的吸收利用率。

該試驗(yàn)結(jié)果顯示，鑒定的102份高粱材料中， 有28份保持系的蛋白質(zhì)含量高于11.00%的共8份，占總數(shù)的28.57%；74份恢復(fù)系的蛋白質(zhì)含量高于11.00%的共15份,占總數(shù)的20.27%。對(duì)蛋白質(zhì)含量≥11.00%的23份高蛋白質(zhì)材料進(jìn)行賴氨酸含量分析，平均含量為0.35%，變幅為0.25%～0.69%，變異系數(shù)為34.92%，賴氨酸高于0.30%的共13份，占總數(shù)的12.75%,離高賴氨酸高粱中賴氨酸含量≥2.00%差距較大，因此改善高蛋白高粱的蛋白質(zhì)品質(zhì),提高高蛋白高粱的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是一個(gè)重要的發(fā)展方向。在高粱品質(zhì)育種中必須在提高蛋白質(zhì)含量的同時(shí)努力改善氨基酸組成。雜交時(shí)必須選擇蛋白質(zhì)及不可代替氨基酸含量相對(duì)高的不育系和恢復(fù)系，才能選出優(yōu)良的高粱新品種。

參考文獻(xiàn)

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[7]郭海鋒.高粱種質(zhì)資源種子醇溶谷蛋白的SDS-PAGE表型多樣性[D].太原：山西大學(xué)，2009.

中圖分類號(hào)S514

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2015)30-058-02

基金項(xiàng)目山西省財(cái)政支農(nóng)項(xiàng)目(2014zyfz-09);山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20130311003-3)；山西省農(nóng)科院育種工程項(xiàng)目(11yzgc020)。

作者簡(jiǎn)介段冰(1982- )，女，山西交城人，助理研究員，從事高粱遺傳育種工作。*通訊作者，研究員,從事高梁遺傳育種工作。

收稿日期2015-09-11

SelectionofHighQualitySorghumGermplasmResources

DUANBing,YANFeng-xia,LIANGDu,LIUQing-shan*(SorghumResearchInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,Jinzhong,Shanxi030600)

AbstractIn order to excavate and select high quality sorghum germplasm resources which have higher protein and lysine, the protein content and some of lysine content of 102 basic materials were determined. The results showed that, above 11.00% protein content sumed to 23 among them, the highest protein content was 14.39%, above 0.30% lysine content sumed to 13 among them, accounted for 12.75% in total, the highest lysine content was 0.69%.

Key wordsSorghum; Protein; Lysine