樂 帥，廖 洋，何冰冰，劉 帥，陳禪友，萬何平

（江漢大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院；湖北省豆類（蔬菜）植物工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430056）

大豆，又名黃豆，是世界上廣泛種植的主要油料作物之一，同時(shí)也為人類提供了主要的植物蛋白質(zhì)來源［1］。相比于其他作物來說，大豆種子中的蛋白質(zhì)與脂肪含量占比較高，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值［2］。大豆種子主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為蛋白質(zhì)和脂肪，蛋脂總量一般約占60%，其中蛋白質(zhì)含量一般占到了種子干重的40%左右，且大豆含的必需氨基酸比例合理，含有人類所必需的8 種氨基酸，最接近人體所含的比例，更容易被人體所吸收［3］。大豆種子油脂含量約為15% ～20%，主要以不飽和脂肪酸為主且不含膽固醇，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯高于其他畜禽肉類［4］。

作為大豆的原產(chǎn)地國(guó)家，中國(guó)曾經(jīng)是最大的大豆出口國(guó)，現(xiàn)如今逐漸成為大豆進(jìn)口國(guó)。中國(guó)每年從美洲等國(guó)家與地區(qū)進(jìn)口大量的大豆，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年中國(guó)進(jìn)口大豆近9 000 萬噸。當(dāng)前，大豆已成為我國(guó)與美國(guó)進(jìn)行貿(mào)易角力的主角之一，也反映出中國(guó)在大豆生產(chǎn)上的不足。我國(guó)大豆平均蛋白質(zhì)含量為39.32%，脂肪含量為20.15%，蛋白質(zhì)含量?jī)H比進(jìn)口大豆高0.14 個(gè)百分點(diǎn)，脂肪含量則低1.5 ～2.0 個(gè)百分點(diǎn)［5］。在我國(guó)，大豆生產(chǎn)規(guī)模呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且大豆用途從以蛋白質(zhì)和油用為主，逐漸向菜用、加工制品等多功能用途轉(zhuǎn)變，在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中將發(fā)揮重要作用。目前生產(chǎn)中所用大豆品種的商品品質(zhì)與專用品種的差距較大，高蛋白大豆專用品種相對(duì)較少，不能滿足市場(chǎng)對(duì)大豆品質(zhì)的要求。本研究以58 份具有代表性的地方大豆資源為研究材料，對(duì)其蛋白質(zhì)和脂肪含量進(jìn)行測(cè)定分析，篩選優(yōu)質(zhì)的大豆種質(zhì)，為專用大豆品種選育提供遺傳材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

58 份大豆種質(zhì)資源由江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、湖北省豆類（蔬菜）植物工程技術(shù)研究中心收集，主要來源于湖北、廣東、山東、河南和湖南等地區(qū)，其中湖北省內(nèi)各地區(qū)（如黃岡、恩施、荊州、潛江等地區(qū)）為主要收集地，58 份大豆種質(zhì)資源具體來源見表1。

1.2 田間試驗(yàn)

2019 年4 月，將58 份大豆材料進(jìn)行田間試驗(yàn)，種植于湖北省武漢市漢南區(qū)的湖北省豆類（蔬菜）植物工程技術(shù)研究中心實(shí)驗(yàn)基地，土質(zhì)為壤土，肥力中等。試驗(yàn)材料按順序排列，采用穴播，每穴播種2 粒，株距25 cm，中耕除草，病蟲防治等田間操作方案參照常規(guī)栽培方式進(jìn)行。于同年10 月下旬收獲大豆種子。種子脫粒后曬干，整理入庫(kù)。

1.3 蛋白質(zhì)含量、脂肪含量和含水量的測(cè)定

利用近紅外光譜分析法測(cè)定大豆種子蛋白質(zhì)和脂肪含量［6］。具體步驟：使用波通DA7250 近紅外光譜分析儀，選擇大豆模塊，在58 份大豆材料中分別取飽滿的種子約50 g，測(cè)定每份大豆種子的蛋白質(zhì)含量（%）、脂肪含量（%）和含水量（%），每個(gè)材料測(cè)定3 次。蛋脂總量（%）為蛋白質(zhì)含量和脂肪含量之和。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS20.0 軟件進(jìn)行蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、含水量及蛋脂總量的統(tǒng)計(jì)分析，主要計(jì)算了平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)，其中變異系數(shù)CV（%）=（標(biāo)準(zhǔn)差/平均值）×100%。本試驗(yàn)分析所用統(tǒng)計(jì)方法參考文獻(xiàn)［7］的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 58 份大豆的營(yíng)養(yǎng)性狀統(tǒng)計(jì)分析

由表2 可知，58 份大豆資源的種子蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、含水量及蛋脂總量等性狀存在廣泛的遺傳變異。

表2 58 份大豆種子蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、含水量及蛋脂總量比較Tab.2 Comparison of protein content,fat content,water content,and total protein-fat content of 58 soybean seeds

如表3 所示，對(duì)蛋白質(zhì)含量而言，最大值達(dá)到了51.19%（MD216），最小值為40.68%（MD163），平均值為45.52%，變異系數(shù)為12.57%；對(duì)脂肪含量而言，最大值達(dá)到了19.87%（MD107），最小值為13.31%（MD216），平均值為17.16%，變異系數(shù)為15.85%；對(duì)蛋脂總量來說，最大值達(dá)到了66.77%（MD184），最小值為56.84%（MD163），平均值為62.67%，變異系數(shù)為9.05%。以上結(jié)果說明本研究收集的大豆資源在品質(zhì)性狀上具有較豐富的遺傳多樣性。

表3 58 份地方大豆種質(zhì)資源品質(zhì)性狀描述性統(tǒng)計(jì)Tab.3 Descriptive statistics of quality traits of 58 local varieties of soybean resources

2.2 不同大豆品種的蛋白質(zhì)含量分析

對(duì)58 份地方大豆品種蛋白質(zhì)含量水平進(jìn)行分級(jí)（圖1），蛋白質(zhì)平均含量為45.52%，其中24份材料的蛋白質(zhì)含量在40% ～45%之間，33 份材料的蛋白質(zhì)含量在45% ～50%之間，1 份材料蛋白質(zhì)含量高于50%。

圖1 蛋白質(zhì)含量分布圖Fig.1 Distribution of protein content

2.3 不同大豆品種的脂肪含量分析

由表1 和圖2 可知，58 份地方大豆品種資源中，脂肪含量最低的是MD216，為13.31%，脂肪含量最高的是MD107，為19.87%，脂肪平均含量為17.16%。其中，3 份材料的脂肪含量在12% ～14%之間，9 份材料的脂肪含量在14% ～ 16%之間，26 份材料的脂肪含量在16% ～ 18%之間，20 份材料的脂肪含量高于18%。

圖2 脂肪含量分布圖Fig.2 Distribution of fat content

2.4 不同地區(qū)大豆品種蛋白質(zhì)和脂肪含量差異分析

針對(duì)不同省份來源的大豆品種的蛋白質(zhì)和脂肪含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，結(jié)果如圖3 所示，不同省份的大豆蛋白質(zhì)含量和脂肪含量均存在差異。其中，河南、山東和湖北地區(qū)收集的大豆蛋白質(zhì)含量高于湖南和廣東地區(qū)的大豆品種。而湖南地區(qū)收集的大豆脂肪含量較高，河南地區(qū)收集的大豆脂肪含量較低。

圖3 不同地區(qū)大豆蛋白質(zhì)和脂肪含量比較Fig.3 Comparison of protein content and fat content of soybean in different regions

2.5 不同大豆品種的蛋脂總量分析

由表1 和圖4 可知，58 份地方大豆品種資源中，蛋脂總量平均值為62.67%。蛋脂總量最低的是MD163，為56.84%，蛋脂總量最高的是MD184，為66.77%。其中，14 份材料蛋脂總量在59% ～61%之間，12 份材料蛋脂總量在61% ～63%之間，29 份材料蛋脂總量高于63%，低于59%的有3 份。這說明大豆品種資源蛋脂總量總體水平較高，在未來可作為很好的育種選擇材料。

圖4 蛋脂總量分布圖Fig.4 Distribution of total protein-fat content

3 結(jié)論與討論

本研究對(duì)從各地區(qū)收集到的地方大豆品種的蛋白質(zhì)及脂肪含量進(jìn)行了測(cè)定分析，結(jié)果顯示地方大豆品種均含有較高的蛋白質(zhì)含量，但脂肪含量普遍偏低。通過篩選比較，最終選出16 份可作為優(yōu)異資源，其中來自湖北潛江的大豆MD216 蛋白質(zhì)含量達(dá)到51.19%，可作為蛋白專用品種。

近年來，我國(guó)大豆自給率一直維持在15.0%左右，且大豆品質(zhì)相對(duì)不高，已嚴(yán)重制約了我國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［8-9］。隨著國(guó)家“大豆振興計(jì)劃”的提出，大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來了新的歷史機(jī)遇，加速專用大豆品種（如高蛋白、高含油量）的選育和推廣已成為研究熱門［10-11］。

研究［10，12］表明大豆品種的蛋白質(zhì)和脂肪含量是受多基因調(diào)控的數(shù)量性狀，易受環(huán)境條件影響。因此，對(duì)現(xiàn)有大豆資源進(jìn)行篩選是進(jìn)行品種遺傳改良的基礎(chǔ)。關(guān)于對(duì)各類大豆資源篩選鑒定的研究報(bào)道較多。其中，研究者對(duì)全國(guó)野生大豆資源進(jìn)行蛋白質(zhì)測(cè)定分析，結(jié)果顯示全國(guó)野生大豆蛋白質(zhì)含量為45.36%，且不同原產(chǎn)地之間的野生大豆的蛋白質(zhì)含量存在顯著差異，其中以江淮地區(qū)和松遼平原地區(qū)北部野生大豆的蛋白質(zhì)含量最高，其含量分別為45.9%和46.5%［13-14］。此外，全國(guó)各地大豆栽培種的蛋白質(zhì)含量和油脂含量的研究結(jié)果顯示，福建省大豆栽培種的蛋白質(zhì)含量為41.1% ～ 47.0%，油脂含量為14.4% ～ 23.3%［7］。河北省大豆栽培種蛋白質(zhì)含量為36.23% ～ 49.26%，油脂含量變幅為14.42% ～ 24.10%［15］。山東省大豆栽培種的蛋白質(zhì)含量變幅為35.4% ～ 49.9%，油脂含量變幅為12.7% ～ 24.0%［16］。陜西省大豆栽培種蛋白質(zhì)含量為34% ～48%，油脂含量為11.4% ～22.0%［17］。北方與黃淮海生態(tài)區(qū)栽培種質(zhì)蛋白質(zhì)平均含量分別為40.4%和42.4%［18］。本研究收集的大豆資源均為各地區(qū)農(nóng)家地方品種，主要從湖北各地區(qū)農(nóng)戶家中收集而來，具有一定的地方特色。從蛋白質(zhì)和脂肪含量測(cè)定的結(jié)果來看，地方農(nóng)家大豆品種的蛋白質(zhì)含量普遍較高，平均含量為45.52%，而脂肪含量普遍偏低，平均含量為17.16%。這也與我國(guó)農(nóng)家品種主要用于制作豆制品有關(guān)，如豆?jié){、豆腐等。本研究從湖北潛江收集到的大豆資源中篩選得到1 份高蛋白質(zhì)含量的地方大豆品種，其含量超過51.00%，具有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力。因此，深入挖掘我國(guó)不同地區(qū)的農(nóng)家大豆種質(zhì)資源可作為“大豆振興計(jì)劃”提供豐富的遺傳資源。