張 娟，顧正文，劉 飛，王 俊，張 宇，冷鎖虎，楊 光

（揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/

糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚州　225009）

油菜籽粒品質(zhì)與磷素籽粒生產(chǎn)效率關系研究

張 娟，顧正文，劉 飛，王 俊，張 宇，冷鎖虎，楊 光

（揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/

糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚州225009）

以98個甘藍型常規(guī)油菜品種（系）為材料，采用大田試驗，設置N1（施純氮150 kg/hm2）和N0（不施氮肥）兩個氮肥處理，采用組內(nèi)最小平方和動態(tài)聚類方法對供試品種的磷素籽粒生產(chǎn)效率（PUEg）進行聚類（分為A、B、C、D、E五類），研究甘藍型油菜磷素籽粒生產(chǎn)效率與籽粒蛋白質(zhì)和油分含量的關系。相關分析結果表明，PUEg與蛋白質(zhì)含量呈極顯著負相關（rN0= -0.3746、rN1= -0.2672），與油分含量呈極顯著正相關（rN0= 0.4105、rN1=0.3670）。PUEg與油分總量之間表現(xiàn)為極顯著正相關，N0和N1處理相關系數(shù)分別為0.4884和0.5432。隨著PUEg增加，不同類型品種中油分含量和總量逐漸增加。增施氮肥后，籽粒蛋白質(zhì)含量、總量的平均值均增加，油分含量平均值減小、總量平均值增加。

油菜；磷素籽粒生產(chǎn)效率；蛋白質(zhì)；油分

張娟，顧正文，劉飛，等.油菜籽粒品質(zhì)與磷素籽粒生產(chǎn)效率關系研究［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學，2016，43（9）：10-16.

油菜是我國重要的油料作物，也是唯一的冬季油料作物，常年種植面積超過700萬hm2，約提供55%國產(chǎn)食用植物油［1-2］。油分和蛋白質(zhì)是油菜籽粒中最主要的營養(yǎng)成分，有關栽培措施對油分和蛋白質(zhì)含量的影響已有一些報道［3-8］。石桃雄等［9］通過研究肥料對“雙高”油菜品種寧油7號和“雙低”油菜品種Tapidor生長和品質(zhì)的影響，表明氮和磷對Tapidor籽粒品質(zhì)的改善作用大于寧油7號，增施磷肥均能提高兩個品種的含油量，降低蛋白質(zhì)含量，而增施氮肥則相反。這與趙繼獻等［10-11］的研究結論相似。張子龍等［12-13］研究了播期和密度對油菜品質(zhì)的影響，結果表明早播有利于提高種子含油量，播期推遲蛋白質(zhì)含量呈上升趨勢；密度對含油量的影響因基因型不同而異，一些基因型表現(xiàn)為高密度增加種子含油量，而另一些基因型則表現(xiàn)為高密度降低種子含油量。目前，有關磷素養(yǎng)分的利用效率是研究的熱點［14-16］，而有關磷素利用效率與籽粒品質(zhì)之間的關系尚未見報道。本文通過研究不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型油菜品種籽粒品質(zhì)的差異，為生產(chǎn)上高磷素利用效率以及高含油量和高蛋白質(zhì)品種的選育和栽培提供理論依據(jù)。

1　材料和方法

1.1試驗材料

供試品種（系）共98個，分別為東油1號、紅油3號、寧油12號、寧油14號、寧油16號、寧油18號、滬油16、滬油17、史力佳、蘇油1號、揚油4號、揚油6號、揚油7號、浙平1號、浙雙3號、浙油18、南農(nóng)-1、揚0401、揚0660、揚5005、揚選215、湘05472、湘05483、湘05484、湘05487、湘05499、湘05507、湘05509、1087、96-8、98-8、B01、G01、G02、G03、G04、G05、G06、HY01、HY02、HY03、HY04、SY01、SY02、SY03、SY04、SY05、SY06、SY07、SY08、SY2001、TK-1、Y0301、Y88、YC1、YC2、YC3、YC6055、YN01、YN02、YN03、YN04、YN05、YN06、YN07、YN08、YN09、YN10、YN11、YN12、YN13、ZJ1、ZJ2、滬油15、寧油7號、寧油10號、蘇油211、蘇油4號、南農(nóng)-2、南農(nóng)-3、湘05470、華2008、4029、G07、G08、G09、N05-3、N06-5、N24-1、 N24-2、S10、SY2002、TK-2、YC4、YC5、YC6、YC7、YN14，均由江蘇里下河地區(qū)農(nóng)科所油菜育種研究室提供。

1.2試驗方法

試驗于2013年9月至2014年5月在揚州大學試驗農(nóng)場進行。土壤為砂壤土，有機質(zhì)含量24.5 g/kg，堿解氮含量126.3 mg/kg，速效磷含量38.6 mg/kg，速效鉀含量98.8 mg/kg。設置施氮肥（N1，純氮150 kg/hm2）與不施氮肥（N0）兩個處理。N1處理氮肥運籌方式為基、苗、薹肥比例5∶2∶3。兩個處理施P2O5、K2O均為150 kg/hm2，磷肥全部作基肥，鉀肥1/2作基肥，1/2作薹肥。采用育苗移栽方式，2013年9月22日播種，10月24日移栽，行距45.0 cm，株距21.2 cm，折合密度10.48萬株/hm2。采用裂區(qū)設計，以氮肥為主區(qū)，品種為裂區(qū)，兩次重復，各品種單行種植，每行16株。

樣品粉碎后，采用H2SO4-H2O2消煮-釩鉬黃比色法［17］測定全磷含量。吸取消煮好的待測液10 mL，分別置于50 mL的容量瓶中，加2，6二硝基酚指示劑2滴，用6 mol/LNaOH調(diào)pH至剛顯黃色，加釩鉬酸銨試劑10 mL，用水定容。搖勻，放置5 min，用分光光度計在450 nm處比色。以空白液調(diào)節(jié)儀器零點。標準曲線制作：分別吸取50 μg/mL的P標準溶液0、1.0、2.5、5、7.5、10.0、15.0 mL，于50 mL容量瓶中，同上述操作步驟顯色和比色。該標準系列P的濃度分別為0、1.0、2.5、5、7.5、10.0、15.0 μg/mL。

式中，ρ為從標準曲線查得顯色液P的質(zhì)量濃度（μg/mL） ；V為顯色液體積（mL） ；M為干土樣質(zhì)量（g） 。

磷素籽粒生產(chǎn)效率（PUEg）=籽粒產(chǎn)量/植株磷素總量（g /g）。

油分、蛋白質(zhì)含量測定采用近紅外反射光譜法（NIRS3700）［18］。將油菜籽樣品（4.5 g左右）盛于直徑為35 mm帶石英窗的圓形小盒，在波長為1 100～2 498 nm范圍內(nèi)，每隔2 nm采集反射強度（R）。每份樣品重復掃描4次，取平均值，并轉化為log（1/R）。

兩個氮肥處理條件下采用組內(nèi)最小平方和的動態(tài)聚類方法，將供試油菜品種按磷素利用效率指標從低到高分為A、B、C、D和E 5個類型。N0處理下A類型品種有26個，PUEg平均值為71.11 g/g；B類型品種有26個，PUEg平均值為74.53 g /g；C類型品種有20個，PUEg平均值為78.84 g /g；D類型品種有19個，PUEg平均值為82.55 g/g；E類型品種有7個，PUEg平均值為88.48 g /g。N1條件下A類型品種有26個，PUEg平均值為58.35 g /g；B類型品種有23個，PUEg平均值為62.73 g /g；C類型品種有26個，PUEg平均值為66.27 g /g；D類型品種有18個，PUEg平均值為70.51 g /g；E類型品種有5個，PUEg平均值為77.42 g /g。

1.3數(shù)據(jù)分析

組內(nèi)最小平方和的動態(tài)聚類分析軟件由顧世梁教授［19］提供，該聚類分析方法可實現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的全局最優(yōu)化。試驗數(shù)據(jù)以Excel進行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，方差分析采用SAS軟件。

2　結果與分析

2.1不同磷素籽粒生產(chǎn)效率品種蛋白質(zhì)和油分含量差異

2.1.1蛋白質(zhì)和油分含量的方差分析 蛋白質(zhì)和油分含量的方差分析結果（表1）結果表明，區(qū)組間無顯著差異，而氮肥處理間有顯著差異，對蛋白質(zhì)含量和油分含量的差異分別為189.79和275.44，與此同時，不同品種間以及氮肥與品種互作間蛋白質(zhì)和油分含量都達到極顯著差異。

表1　蛋白質(zhì)和油分含量的方差分析

表2　不同品種籽粒蛋白質(zhì)和油分含量的差異

2.1.2蛋白質(zhì)和油分含量的變化 從表2可以看出，N0處理中所有油菜品種籽粒的蛋白質(zhì)含量最小值和最大值分別為21.34%、30.93%； N1處理的蛋白質(zhì)含量最小值和最大值分別為23.87%、32.46%。N0和N1處理的蛋白質(zhì)含量平均值分別為25.19%、27.29?？梢娫鍪┑屎笤黾恿烁髌贩N的蛋白質(zhì)含量，且各品種間蛋白質(zhì)含量的差距也有所縮小。

N0處理油分含量最小值和最大值分別為34.16%和47.67%，最大值比最小值高39.57%；N1處理的油分含量最小值與最大值分別為33.07%、43.80%；N0和N1處理的油分含量平均值分別為41.19%和38.80%，增施氮肥油分含量平均值降低5.80%?？梢?，增施氮肥后降低了各品種的油分含量，且各品種間油分含量的差距也有所縮小。增施氮肥后雖然油分下降的幅度低于蛋白質(zhì)增加的幅度，但油分含量下降的絕對量大于蛋白質(zhì)含量下降的絕對量。

2.1.3磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)和油分含量的相關分析 磷素籽粒生產(chǎn)效率與籽粒蛋白質(zhì)和油分含量的相關分析結果見圖1和圖2。磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)含量間呈負相關，N0和N1處理相關系數(shù)分別為-0.3746和-0.2672，達極顯著水平。而磷素籽粒生產(chǎn)效率與油分含量之間都呈正相關，N0和N1處理相關系數(shù)分別為0.4105和0.3670，也達極顯著水平。

圖1　磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)含量的關系

圖2　磷素籽粒生產(chǎn)效率與油分含量的關系

2.1.4不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型品種蛋白質(zhì)和油分含量的差異 從表3可以看出，N0處理中不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型間蛋白質(zhì)含量隨著磷素籽粒生產(chǎn)效率的提高而下降，最低的E類型與最高的A類型相比蛋白質(zhì)含量下降幅度為8.58%，差異達顯著水平。N1處理的不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型間蛋白質(zhì)含量總體隨著磷素籽粒生產(chǎn)效率提高而降低，其中A類型最高、為27.90%，E類型最低、為25.59%，與A類型相比差異達顯著水平。

N0和N1處理的不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型間油分含量隨著磷素籽粒生產(chǎn)效率提高而提高，油分含量最低的A類型分別為39.96%和37.55%，最高E類型比A類型分別提高為7.73%和7.67%，差異均達顯著水平。

2.2 不同磷素籽粒生產(chǎn)效率品種蛋白質(zhì)和油分總量差異

2.2.1蛋白質(zhì)和油分總量變化 從表4可以看出，N0和N1處理的蛋白質(zhì)總量平均值分別為773.14、910.60 kg/hm2，施用氮肥蛋白質(zhì)總量平均值增加幅度為17.78%。不同品種間蛋白質(zhì)總量差異較大，N0和N1處理最大值與最小值相比增加幅度分別為70.16%和45.37%。

N0和N1處理油分總量分別為1 268.06、1 297.71 kg/hm2，施用氮肥平均值增加，但幅度較小，只有2.34%。不同品種間油分總量差異大于蛋白質(zhì)總量差異，N0和N1處理最大值與最小值相比增加幅度分別為98.27%和58.86%。

2.2.2不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型品種蛋白質(zhì)和油分總量的差異 磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)和油分總量的相關分析結果表明，N0處理的常規(guī)種磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)總量之間相關系數(shù)較小，只有0.0616，未達顯著相關。N1處理的常規(guī)種磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)總量之間表現(xiàn)為極顯著正相關，相關系數(shù)為0.2651。N0和N1處理的常規(guī)種磷素籽粒生產(chǎn)效率與油分總量間都表現(xiàn)為極顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.4884和0.5432。

表4　不同品種籽粒蛋白質(zhì)和油分總量差異

從表5可以看出，N0處理中不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型間蛋白質(zhì)總量之間差異較小，最高的E類型與最低的A類型相比蛋白質(zhì)總量增加幅度為4.31%，方差分析F值為0.23，類型間未達顯著差異。N1處理的蛋白質(zhì)總量D類型最高，為951.09 kg/hm2，A類型最低、為877.78 kg/hm2，方差分析F值為2.55，各類型間達顯著差異水平。不同類型間油分總量隨著磷素籽粒生產(chǎn)效率增加逐漸增加，N0和N1處理最高的E類型（1 451.24、1 449.62 kg/hm2）與最低的A類型（1 179.75、1 180.89 kg/hm2）相比增加的幅度分別為23.01%和22.76%，F(xiàn)值分別為7.20和9.15，各類型間達極顯著差異水平。

表5　不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型品種蛋白質(zhì)和油分總量差異

3　結論與討論

目前有關磷素利用效率與籽粒品質(zhì)之間的關系尚未見報道。本研究兩個氮肥處理中，磷素籽粒生產(chǎn)效率類型間籽粒蛋白質(zhì)和油分含量的總變幅分別為21.34%～32.46%和33.07%～47.67%，最大值與最小值相比增幅分別為52.11%和44.15%。蛋白質(zhì)和油分含量的總變幅分別為591.64～1 050.49 kg/hm2和843.83～1 673.05 kg/hm2，最大值與最小值相比增幅分別為77.56%和98.27%。相關分析表明，N0和N1兩個處理的磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)含量呈極顯著負相關，與油分含量呈極顯著正相關。N0處理磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)總量之間相關系數(shù)較小，只有0.0616，未達顯著相關。N0處理的磷素籽粒生產(chǎn)效率與蛋白質(zhì)總量之間表現(xiàn)為極顯著正相關，相關系數(shù)為0.2651。N0和N1處理磷素籽粒生產(chǎn)效率與油分總量之間都表現(xiàn)為極顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.4884和0.5432。由此可以看出，隨著磷素籽粒生產(chǎn)效率增加，蛋白質(zhì)含量總體有下降趨勢，油分含量呈增加趨勢。不同磷素籽粒生產(chǎn)效率類型間蛋白質(zhì)總量之間差異較小，而油分總量隨著磷素籽粒生產(chǎn)效率增加逐漸增加。

N1與N0處理相比施用氮肥蛋白質(zhì)含量平均值由25.19%增加到27.29%，增加幅度為8.34%，油分含量由41.19%降低到38.80%，降低幅度為5.80%。施用氮肥蛋白質(zhì)和油分總量都有增加趨勢，N1與N0處理相比蛋白質(zhì)總量增加幅度加大為17.78%，油分含量增加幅度較小，只有2.34%。施氮增加籽粒中蛋白質(zhì)含量，這一結論和劉浩［20-21］的研究結論一致，且在水稻［22］、小麥［23］等作物上也表現(xiàn)出相同趨勢?？傮w而言，隨著籽粒中蛋白質(zhì)含量增加，油分含量呈下降趨勢，但陳歷儒等［24］研究表明，對于氮高效品種而言，不會因高效吸收利用氮素而降低油分含量。

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（責任編輯 白雪娜）

Relationship between grain quality and phosphorus use efficiency for grain production in rapeseed

ZHANG Juan，GU Zheng-wen，LIU Fei，WANG Jun，ZHANG Yu，LENG Suo-hu，YANG Guang
（Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province，Yangzhou University/ Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops，Yangzhou 225009，China ）

Taking 98 conventional rapeseed （Brassica napus L.） varieties as materials，using field experiment and setting two nitrogen fertilizer treatment experiments，N1 （pure nitrogen was 150 kg/hm2） and N0 （pure nitrogen was 0 kg/hm2），the relationship between phosphorus grain production efficiency（PUEg）and the content of protein and oil of B. napus L. was studied，the variety of tested rapeseed were classified into 5 types （A，B，C，D，E） based on PUEg by using the MinSSw method. The correlation analysis indicated that PUEg had a significantly negative correlation with protein content（rN0= -0.3746，rN1= -0.2672）and an extremely significantly positive correlation with oil content（rN0= 0.4105、rN1=0.3670）. PUEg had a significantly positive correlation with total amount of oil，the correlation coefficients of N0 and N1 were 0.4884 and 0.5432 . With the increase of PUEg，the oil content and total amout of oil of different types all gradually increased. After applying nitrogen fertilizer，the content and average volume of protein increased ，the mean of oil content reduced and the average volume of oil increased.

rape；phosphorus use efficiency for grain production；protein；oil

S565.4

A

1004-874X（2016）09-0010-07

2016-06-13

揚州大學大學生科技創(chuàng)新基金（x20160615）；江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目；江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目（SXGC2016319）

張娟（1996- ），女，在讀本科生，E-mail：1601261872@qq.com

楊光（1976-），男，博士，講師，E-mail：yangguang@yzu.edu.cn