黃鳳蘭 包春光 趙 永 彭 木,6朱國立 何智彪 陳曉鳳 李 巖
(內(nèi)蒙古民族大學生命科學學院1,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古自治區(qū)高校蓖麻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心2,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古自治區(qū)蓖麻育種重點實驗室3,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古通遼市農(nóng)業(yè)科學研究院4,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古民族大學農(nóng)學院5,通遼 028000)
(東北林業(yè)大學生命科學學院6,哈爾濱 150040)
不同大小蓖麻籽中脂肪酸組分的測定與分析
黃鳳蘭1,2,3包春光4,5趙 永1彭 木1,6朱國立2,3,4何智彪2,4陳曉鳳1李 巖4
(內(nèi)蒙古民族大學生命科學學院1,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古自治區(qū)高校蓖麻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心2,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古自治區(qū)蓖麻育種重點實驗室3,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古通遼市農(nóng)業(yè)科學研究院4,通遼 028000)
(內(nèi)蒙古民族大學農(nóng)學院5,通遼 028000)
(東北林業(yè)大學生命科學學院6,哈爾濱 150040)
以32個品種不同大小的蓖麻籽為研究對象,采用索氏提取法、毛細管氣相色譜法對籽中粗脂肪含量、脂肪酸組分進行測定分析,研究籽的大小與含油量之間的關系,為蓖麻高油品質(zhì)育種研究提供依據(jù)。結(jié)果表明,32個品種的籽在長、體積、容重、百粒質(zhì)量方面差異均極顯著;籽中的粗脂肪、蓖麻油酸含量差異極顯著。籽中粗脂肪含量和大小指標的多元回歸方程:y1=(-5.156x1-8.747x2+1.977x3+0.324x4+44.462)×100%;籽中蓖麻油酸含量和大小指標的多元回歸方程為:y2=(2.282x1-19.553x2+2.448x3+0.286x4+32.147)× 100%。
蓖麻 粗脂肪 脂肪酸 蓖麻油酸
蓖麻(Ricinus communis L.)是一種特殊工業(yè)油源作物[1-2],蓖麻油酸是蓖麻籽脂肪酸中的主要化工原料。目前,對蓖麻品種進行評價時,多數(shù)品種只以百粒質(zhì)量、種仁率、種仁中粗脂肪比率為指標[3-4],只有少數(shù)品種提到蓖麻油酸占粗脂肪的比率[5-6]。從上世紀七十年代就陸續(xù)有對蓖麻種子中脂肪酸研究的相關報道[7-9]。最初,蓖麻行業(yè)對蓖麻籽大小的劃分常用的有2個標準,一是以蓖麻籽長為標準,二是以百粒質(zhì)量為標準[10]。后又增加了體積和容重2項指標[11]。對不同大小蓖麻籽中的脂肪酸含量進行測定并對衡量蓖麻籽大小的指標(長、體積、容重、百粒質(zhì)量)與含油量指標(粗脂肪含量、蓖麻油酸含量)之間關系進行分析的研究鮮見報道。
本試驗對32個品種不同大小蓖麻籽中的脂肪酸組分進行測定,對含油量與蓖麻籽大小的指標之間的關系進行回歸分析,以期為蓖麻的高油品質(zhì)育種研究提供參考。
1.1 蓖麻材料
所選用的32個品種蓖麻籽來源:4015、4016:云南省農(nóng)科院經(jīng)作所;4017:通遼角干;4018、4019:山西省經(jīng)作所;4020、4021、4022、4023、4034、4035:通遼市農(nóng)業(yè)科學研究院蓖麻所;4024:中東約旦;4025、4026:通遼市;4027、4028:赤峰市;4029、4030:黑龍江;4031、4032:吉林??;4033:中科院油料所;4043、4045、4047、4050、4051、4059、4060:廣東野生;4054、4062、4063:浙江野生;4068:海南野生。每個品種2011、2012、2013年連續(xù)3年在內(nèi)蒙古通遼市農(nóng)業(yè)科學研究院試驗田種植,前茬作物為高粱。
1.2 儀器和試劑
Cossim體視顯微鏡:北京世紀科信科學儀器有限公司;ProgRes C5照相機:德國Jenoptik公司;游標卡尺(精度0.01 mm):三豐精密量儀有限公司;GB 1353—2009型容重儀:同孚環(huán)??萍加邢薰?;氣相色譜:江蘇蘇州安捷倫公司乙醚、氫氧化鈉甲醇溶液(0.5 mol/L)、三氟化硼甲醇溶液(質(zhì)量分數(shù)12%~15%)、氯化鈉(飽和水溶液)、無水硫酸鈉、異辛烷(色譜純),十七碳烯酸甘油三酯(C17∶1標準品):武漢美泰克科技有限公司,氮氣(完全干燥,含氧量低于10 mg/kg)。
1.3 試驗方法
1.3.1 蓖麻籽的大小指標和種仁率的測定
取32個品種3年的蓖麻籽。隨機選取10粒種子,用游標卡尺測量籽的長。用容重儀測定蓖麻籽的體積。隨機選取100粒,分別測定百粒質(zhì)量。將蓖麻籽去殼,測定種仁百粒質(zhì)量,計算種仁率。種仁率=種仁百粒質(zhì)量/籽百粒質(zhì)量×100%。將蓖麻籽種仁60℃烘干至恒質(zhì)量,并進行測定,計算烘干種仁率。烘干種仁率=烘干種仁百粒質(zhì)量/籽百粒質(zhì)量× 100%。每個指標重復3次,計算平均值。
1.3.2 蓖麻籽中的粗脂肪含量測定與分析
蓖麻籽中的粗脂肪含量測定參照GB 2906—1982《谷類、油料作物種子粗脂肪測定方法》進行操作。從每個品種每年的百粒烘干種仁中,用索氏提取法提取粗脂肪,計算粗脂肪質(zhì)量分數(shù),重復3次,求粗脂肪質(zhì)量分數(shù)平均值。烘干種仁中粗脂肪相對質(zhì)量分數(shù)=百粒烘干種仁中粗脂肪質(zhì)量/烘干種仁百粒質(zhì)量×100%,種仁中粗脂肪相對質(zhì)量分數(shù)=百粒烘干種仁中粗脂肪質(zhì)量/種仁百粒質(zhì)量×100%,蓖麻籽中的粗脂肪相對質(zhì)量分數(shù)=百粒烘干種仁中的粗脂肪質(zhì)量/籽百粒質(zhì)量×100%。
1.3.3 蓖麻籽中的脂肪酸組成測定與分析
蓖麻籽粗脂肪中脂肪酸組成的測定試樣制備參照GB/T 17376—2008/ISO 5509:2000《動植物油脂脂肪酸甲酯制備》進行。脂肪酸甲酯的氣相色譜分析參照GB/T 17377—2008/ISO 5508:1990《動植物油脂脂肪酸甲酯的氣象色譜分析》進行。用與試樣相同的條件分析參比標準品(C17∶1)。
對每個品種蓖麻籽3年烘干種仁中的粗脂肪制備的脂肪酸甲酯進行色譜分析,通過檢索和計算,得到粗脂肪中8種脂肪酸組成成分的比率,折算出蓖麻籽中8種脂肪酸的相對質(zhì)量分數(shù)。蓖麻籽中某種脂肪酸的質(zhì)量分數(shù)=粗脂肪中某種脂肪酸質(zhì)量分數(shù)×蓖麻籽中粗脂肪相對質(zhì)量分數(shù)。
1.3.4 數(shù)據(jù)分析
用IBM SPSS Statistics軟件對數(shù)據(jù)進行分析;對32個品種蓖麻籽含油量指標與大小指標進行多元回歸分析,求出回歸方程。數(shù)據(jù)采用Duncan新復極差法進行均值和標準差的計算。
2.1 蓖麻籽的大小指標和種仁率
32個品種蓖麻籽的大小指標和種仁率的測定結(jié)果見表1。32個品種蓖麻籽的長、體積、容重、百粒質(zhì)量、種仁率、烘干種仁率的差異均達到極顯著水平(P<0.01)。
表1 蓖麻籽大小指標和種仁率測定結(jié)果
表1(續(xù))
2.2 蓖麻籽中粗脂肪含量
32個品種蓖麻籽中粗脂肪含量、種仁中粗脂肪含量差異達到極顯著水平(P<0.01),烘干種仁中粗脂肪含量的差異達到顯著水平(P<0.05),見表2。
目前,對蓖麻品種進行評價時,多數(shù)品種只以百粒質(zhì)量、種仁率、種仁中粗脂肪比率為指標[4-7]。但是,從表2可以看出,種仁中的粗脂肪含量高的品種,籽中的粗脂肪含量不一定高。因此,對品種進行評價時以籽中粗脂肪含量高低作為衡量指標,比用種仁中粗脂肪含量作為衡量指標更客觀。
表2 蓖麻籽中粗脂肪質(zhì)量分數(shù)/%
表2(續(xù))
2.3 蓖麻籽中的脂肪酸組成測定結(jié)果與分析
蓖麻籽粗脂肪中的脂肪酸相對含量測定分析結(jié)果見表3,蓖麻籽中的脂肪酸相對含量測定分析結(jié)果見表4。由表3可以看出,蓖麻籽粗脂肪中的棕櫚酸、亞油酸、花生酸、花生一烯酸、蓖麻油酸含量差異不顯著(P>0.05),亞麻酸含量差異顯著(P<0.05),硬脂酸和油酸含量差異極顯著(P<0.01)。由表4可以看出,蓖麻籽中的棕櫚酸、花生一烯酸含量差異不顯著(P>0.05),亞麻酸、花生酸含量差異顯著(P<0.05),硬脂酸、油酸、亞油酸、蓖麻油酸含量差異極顯著(P<0.01)。由此可見,粗脂肪中蓖麻油酸含量低的材料,蓖麻籽中的蓖麻油酸含量不一定低。所以,在品種審定時以粗脂肪中的蓖麻油酸含量作為衡量指標是不準確的,應以籽中的蓖麻油酸含量作為指標更為適宜。
表3 蓖麻籽粗脂肪中的脂肪酸相對質(zhì)量分數(shù)/%
表4 蓖麻籽中的脂肪酸相對質(zhì)量分數(shù)/%
表4(續(xù))
2.4 蓖麻籽含油量和大小指標的多元回歸分析結(jié)果
蓖麻籽中的粗脂肪含量和大小指標的多元回歸方程:
y1=(-5.156x1-8.747x2+1.977x3+0.324x4+ 44.462)×100%
蓖麻籽中的蓖麻油酸含量和大小指標的多元回歸方程:
y2=(2.282x1-19.553x2+2.448x3+0.286x4+ 32.147)×100%
式中:y1為籽中粗脂肪質(zhì)量分數(shù)/%;y2為籽中蓖麻油酸質(zhì)量分數(shù)/%;x1為種子長/cm,x2為體積/cm3;x3為容積/kg/L;x4為百粒質(zhì)量/g。
對蓖麻籽含油量指標與大小指標之間的關系進行多元回歸分析,得到了蓖麻籽中粗脂肪含量和大小指標的多元回歸方程、蓖麻油酸含量和大小指標的多元回歸方程。從這2個方程可以看出,蓖麻籽越長,粗脂肪含量越低,蓖麻油酸含量越高;體積越大,粗脂肪和蓖麻油酸含量越低;容重和百粒質(zhì)量越高,粗脂肪和蓖麻油酸含量越高。李金琴等[9]認為,當其他性狀固定時,通過減少蓖麻籽長對提高含油量有一定益處。這與本試驗的結(jié)論一致。
按照本試驗的結(jié)果,蓖麻油加工企業(yè)在收購蓖麻籽時可以初步快速測定大小指標,然后根據(jù)多元回歸方程,推測蓖麻籽中的粗脂肪含量和蓖麻油酸含量。
分析32個品種的蓖麻籽在大小和含油量方面的差異,結(jié)果表明蓖麻籽在長、體積、容重、百粒質(zhì)量方面差異均極顯著;蓖麻籽中的粗脂肪含量、蓖麻油酸含量差異極顯著。在蓖麻品種審定時以種仁中的粗脂肪含量、粗脂肪中的蓖麻油酸含量作為衡量指標是不準確的,以蓖麻籽中的粗脂肪含量和蓖麻油酸含量作為指標更為適宜。
蓖麻籽中粗脂肪含量和大小指標的多元回歸方程為:y1=(-5.156x1-8.747x2+1.977x3+0.324x4+ 44.462)×100%;蓖麻籽中蓖麻油酸含量和大小指標的多元回歸方程為:y2=(2.282x1-19.553x2+ 2.448x3+0.286x4+32.147)×100%。
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Determination and Analysis of Fatty Acid Composition in Different Sizes Castor Seeds
Huang Fenglan1,2,3Bao Chunguang4,5Zhao Yong1Peng Mu1,6Zhu Guoli2,3,4He Zhibiao2,4Chen Xiaofeng1Li Yan4
(College of Life Science,Inner Mongolia University for the Nationalities1,Tongliao 028000)
(Inner Mongolia Region Industrial Engineering Research Center of Universities for Castor2,Tongliao 028000)
(Inner Mongolia Autonomous Key Laboratory of Castor Breeding3,Tongliao 028000)
(Tongliao Academy of Agricultural Science4,Tongliao 028000)
(College of Agriculture,Inner Mongolia University for the Nationalities5,Tongliao 028000)
(College of Life Sciences,Northeast Forestry University6,Haerbin 150040)
32 materials of different sizes castor seed were as research object.By using soxhlet extraction method and capillary gas chromatography seed crude fat content and fatty acid components were measured.The relationship between size and oil content of castor seeds was researched,in order to provide a reference for bred varieties of castor oil high.The results were follows:32 materials of seed length seed volume bulk density one hundred quality differences were extremely significant.The seeds of crude fat and ricinoleic acid differences were extremely significant. Multiple regression equation seed crude fat content and size indicators:y1=(-5.156x1-8.747x2+1.977x3+ 0.324x4+44.462)×100%.Multiple regression equation ricinolic acid content and seed size indicators:y2=(2.282x1-19.553x2+2.448x3+0.286x4+32.147)×100%.
castor,crude fat,fatty acid,ricinoleic acid
TQ646
A
1003-0174(2017)01-0053-06
國家自然科學基金(31160290、31460353),國家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(201003057),內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學校青年科技英才支持計劃(NJYT-14-A10),內(nèi)蒙古自治區(qū)科技創(chuàng)新引導(201506),內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”計劃(201511),市校合作(SXZD2012018、SXZD2012017),內(nèi)蒙古自治區(qū)高校蓖麻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心開放基金(BMYJ2011009)
2015-06-05
黃鳳蘭,女,1973年出生,教授,蓖麻分子育種