唐月異,王秀貞,吳 琪,孫全喜,王志偉,王傳堂
(山東省花生研究所,山東 青島 266100)
花生栽培種(ArachishypogaeaL.)屬豆目豆科花生屬,果實(shí)屬莢果,果殼堅(jiān)硬,種子通常著生在莢果的腹縫線上,多數(shù)莢果具有2室或3室以上,各室間無橫隔,由深淺不同的束腰將種子分隔開,一個(gè)莢果,靠近果針一側(cè)的室為后室,靠近果嘴一側(cè)的室為前室,后室的種子叫基豆,前室的種子叫先豆[1]。在花生生殖生長階段,結(jié)莢期初期,果針頂端子房開始膨大,隨后基豆和先豆出現(xiàn),一個(gè)新的莢果內(nèi)空隙被種子填滿,直到收獲成熟期,離開土壤,生長停止。
花生是我國重要的油料作物,我國花生種植面積約4603.9khm2,總產(chǎn)量約16481kt[2],其中,近60%的花生用于榨油[3]。隨著人民生活水平的提高,對(duì)食用油品質(zhì)的需求不斷提升,而花生脂肪酸組成及其比例決定其油脂的營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)[4-8]。目前,國內(nèi)外育成了大量花生品種,關(guān)于花生品種脂肪酸組成的研究也較多,不同品種間脂肪酸組成不同,尤其是高油酸品種與普通油酸品種在油酸、亞油酸等主要脂肪酸含量上差別很大;甚至一粒種子子葉和胚的不同部位,脂肪酸組成也有差別[9-12],然而對(duì)于同一個(gè)莢果的兩粒或多粒種子間脂肪酸組成,卻未見研究報(bào)道。
本研究對(duì)6個(gè)花生材料的先豆、基豆脂肪酸含量進(jìn)行分析,旨在明確先豆、基豆間脂肪酸含量間的關(guān)系,為花生品質(zhì)遺傳育種研究和花生品質(zhì)質(zhì)量控制提供參考。
選取花育22號(hào)、豐花1號(hào)、10L4、09S2、09S8和FB4等6個(gè)花生材料,其中花育22號(hào)、豐花1號(hào)和10L4為普通型大花生,09S2、09S8和FB4為珍珠豆型小花生,種植于山東省花生研究所萊西試驗(yàn)農(nóng)場內(nèi),2012年5月1日播種,覆膜雙行種植,單粒播種,小花生于8月底收獲,大花生于9月上旬收獲。自然曬干后,每個(gè)品種取8個(gè)飽滿的成熟雙仁果備做脂肪酸測定。
1.2.1 脂肪酸甲酯化
將花生籽仁磨碎,取5mg籽仁粉末裝入5mL離心管中,加入體積比為1∶1的苯、石油醚混合液1 mL靜置5 min,然后向離心管中繼續(xù)加入濃度為0.5 mol/L的甲醇鈉試劑1.5 mL,室溫放置10 min后加入事先配好的飽和氯化鈉溶液1mL,靜置0.5 h,吸取70 L上清液加入上樣瓶,并用700 L石油醚稀釋后進(jìn)行氣相色譜檢測。
1.2.2 脂肪酸含量測定
采用Agilent-Technologies 7890A氣相色譜(GC)分析儀進(jìn)行脂肪酸含量分析,GC檢測程序采用Yang等[13]優(yōu)化的程序B,分流比增至30∶1。
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
采用面積歸一法計(jì)算各種脂肪酸的相對(duì)含量(%),具體方法同遲曉元等[10]。用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與整理,用DPS 14.50數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)t測驗(yàn)。
大花生材料10L4參試的8個(gè)莢果中,先豆棕櫚酸和亞油酸含量均小于基豆,而花生酸、花生烯酸、山崳酸和二十四碳烷酸含量均大于基豆,油酸和硬脂酸含量分別有7個(gè)和4個(gè)大于基豆;小花生材料09S8參試的8個(gè)莢果中,先豆棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸和花生酸含量分別有6個(gè)、7個(gè)、5個(gè)和5個(gè)小于基豆,而油酸、花生烯酸、山崳酸和二十四碳烷酸含量分別有7個(gè)、6個(gè)、7個(gè)和8個(gè)大于基豆;高油酸材料FB4參試的8個(gè)莢果中,先豆棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和花生酸含量分別有5個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、5個(gè)和6個(gè)小于基豆,而花生烯酸、山崳酸和二十四碳烷酸含量分別有7個(gè)、8個(gè)和8個(gè)大于基豆(附表)。
由此可見,3個(gè)普通型大花生材料多數(shù)莢果(7個(gè)及以上)棕櫚酸含量呈現(xiàn)基豆大于先豆的規(guī)律,油酸含量呈先豆大于基豆的規(guī)律,亞油酸含量呈基豆大于先豆的規(guī)律;而3個(gè)珍珠豆型小花生材料多數(shù)莢果(6個(gè)及以上)山崳酸含量呈現(xiàn)先豆大于基豆的規(guī)律;除09S2外,其他參試材料多數(shù)莢果(7個(gè)及以上)二十四碳烷酸含量先豆大于基豆。
棕櫚酸和亞油酸含量,豐花1號(hào)和10L4基豆極顯著高于先豆;油酸和二十四碳烷酸含量,參試材料的三分之二表現(xiàn)為先豆高于基豆,其中油酸含量在花育22號(hào)、10L4和09S8先豆基豆間差異顯著,豐花1號(hào)中差異達(dá)極顯著,二十四碳烷酸含量在09S8和10L4先豆基豆間差異顯著,豐花1號(hào)和FB4中差異達(dá)極顯著;花生烯酸和山崳酸含量,參試材料的三分之一表現(xiàn)為先豆高于基豆,其中10L4差異顯著,而FB4中花生烯酸和山崳酸含量差異分別為顯著和極顯著;10L4先豆花生酸含量極顯著高于基豆;各材料先豆基豆間硬脂酸含量無顯著性差異。
關(guān)于花生種子發(fā)育過程中脂肪酸的累積模式有一些報(bào)道,大多數(shù)的研究僅采用1~2份花生材料,其結(jié)論不盡一致。遲曉元等[10]曾證實(shí),不同品種間脂肪酸累積模式可能會(huì)存在一些差異。研究發(fā)現(xiàn),隨著花生種子的不斷發(fā)育,油酸含量不斷增多,亞油酸呈緩慢減少或比例基本保持穩(wěn)定的趨勢(shì),油亞比逐漸增大[11,14]。
從花生莢果發(fā)育進(jìn)程來看,同一莢果,基豆發(fā)育略早于先豆。參試材料中只有高油酸含量的FB4基豆油酸含量高于先豆,但其亞油酸含量也是基豆大于先豆,而整體趨勢(shì)是基豆低于先豆,說明隨著種子發(fā)育,花生酸、花生烯酸、山崳酸和二十四碳烷酸均逐漸減少,棕櫚酸含量基本呈基豆高于先豆的趨勢(shì),這與前人研究結(jié)果一致[3,11]。
以往研究僅是采用個(gè)別品種,在花生下針不同天數(shù)或采用不同日齡的莢果得出的結(jié)論,反映的是種子發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)變化,其結(jié)論對(duì)于花生適期收獲具有一定指導(dǎo)意義。而本研究則是對(duì)發(fā)育程度有一定差別的種子進(jìn)行靜態(tài)對(duì)比,考慮到種子發(fā)育進(jìn)程中氣象和土壤等環(huán)境條件不斷變化,而雙仁莢果先豆基豆除著生位置有差異外,其他環(huán)境因素差別甚微,能夠更好地反映出發(fā)育對(duì)花生種子脂肪酸組成的影響。高油酸花生貨架期長、有益人體健康,因此高油酸已成為花生的主要育種目標(biāo)。但美國利用個(gè)別花生基因型研究發(fā)現(xiàn),成熟度欠佳的高油酸基因型種子為普通油酸表型,說明在某些花生品種中成熟度的影響不容忽視[15]。高油酸材料FB4是本課題組鑒定的高油酸自然突變體,其先豆基豆間油酸含量均值無顯著差異,各測定值均穩(wěn)定在77%以上,說明其油酸含量受環(huán)境因素影響較少,對(duì)于培育高油酸特性穩(wěn)定的花生品種具有重要價(jià)值。