薛恩玉 ,范慧明 ,馬涵珂 ,高 媛 ,王先虛 ,王惠中 ,王 遂 ,姜 妍 ,5,王紹東 **
(1.黑龍江省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,哈爾濱 150036;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)/大豆生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱 150030;3.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,哈爾濱 150030;4.黑龍江省種業(yè)技術(shù)服務(wù)中心,哈爾濱 150080;5.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院/國(guó)家大豆工程技術(shù)研究中心,哈爾濱 150028)
大豆?fàn)I養(yǎng)豐富,富有植物蛋白的美譽(yù),但其種子中也存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,影響著加工風(fēng)味、產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)及蛋白消化率等問(wèn)題,其中,脂肪氧化酶(Lipoxygenase)是導(dǎo)致大豆產(chǎn)生豆腥味的重要因素[1]。Lox-1、Lox-2、Lox-3三種同工酶是脂肪氧化酶3種主要形式,它催化亞麻酸和亞油酸氧化生成脂質(zhì)過(guò)氧羥自由基和一些次級(jí)氧化產(chǎn)物,形成易揮發(fā)的具有豆腥味的醛、醇、酮等小分子物質(zhì)[2,3]。由于脂肪氧化酶具有熱不穩(wěn)定性,許多加工企業(yè)通過(guò)熱處理的方式降低脂肪氧化酶活性,達(dá)到去除豆腥味的目的,但同時(shí)也使蛋白被降解掉,蛋白利用率下降。為了簡(jiǎn)化加工流程,降低加工成本、保留營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),本研究采用分子輔助育種和傳統(tǒng)育種相結(jié)合的方法,從種子源頭去除大豆豆腥味[4],取得了一些類研究成果。無(wú)腥味大豆適用加工范圍廣泛,可加工產(chǎn)品為大豆面條、大豆素肉、高膳食纖維、全豆冰激凌、大豆蛋白發(fā)酵飲品等幾個(gè)品類的產(chǎn)品。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,對(duì)高品質(zhì)產(chǎn)品需求的日益增加,加工企業(yè)也面臨著高品質(zhì)產(chǎn)品推陳出新的挑戰(zhàn),高附加值大豆原料市場(chǎng)需求增加。該品種的育成從大豆種植到加工,再到銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)提升大豆的附加值,全產(chǎn)業(yè)鏈提升豆農(nóng)、豆企的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為滿足無(wú)腥味大豆加工市場(chǎng)的廣泛需求,課題組已陸續(xù)育成了我國(guó)東北春大豆區(qū)首個(gè)脂氧酶全缺失,適合在黑龍江省第五積溫帶種植的大豆品種東富豆1號(hào)[5];適合在第三積溫帶種植的高蛋白高產(chǎn)無(wú)腥味大豆品種東富豆3號(hào)[6]。為進(jìn)一步擴(kuò)大無(wú)腥味大豆品種的種植面積和覆蓋區(qū)域,由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)與黑龍江省龍豆農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司聯(lián)合育成并產(chǎn)業(yè)化推廣的東富豆5號(hào),是脂氧酶Lox-1、Lox-2、Lox-3三個(gè)同工酶同時(shí)缺失的適于第四積溫帶種植的新品種,又增加了黑龍江省無(wú)腥味大豆的積溫帶種植區(qū)域,滿足大豆加工企業(yè)對(duì)無(wú)豆腥味高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病的加工品種原料需求,該品種原料適于加工無(wú)腥味豆粉、無(wú)腥味大豆素肉、無(wú)腥味拉絲蛋白及無(wú)腥味大豆蛋糕等高附加值產(chǎn)品(見(jiàn)圖1)。
圖1 東富豆5號(hào)高附加值產(chǎn)品
東富豆5號(hào)的母本為黑龍江省北安市華疆種業(yè)華疆1號(hào),父本為日本九州農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)育成推廣的脂肪氧化酶Lox-1、Lox-2、Lox-3完全缺失的大豆品種Ichihime,經(jīng)系譜選育法,結(jié)合聚丙烯酰胺凝膠電泳法輔助后代選育,并通過(guò)南繁北育的方式育成。
2009年,以華疆1號(hào)為母本,以脂肪氧化酶完全缺失的日本大豆Ichihime為父本,有性雜交,在F2分離世代,利用本研究室開(kāi)發(fā)的發(fā)明專利脂氧酶缺失痕量檢測(cè)法,2012—2015年,F(xiàn)3~F6代經(jīng)南繁北育的連續(xù)跟蹤分子輔助篩選,篩選獲得10個(gè)脂氧酶完全缺失的純合株系,在脂氧酶完全缺失的基礎(chǔ)上,選擇產(chǎn)量性狀優(yōu)良株系,經(jīng)2016—2017年連續(xù)2年在湯原林區(qū)、孫吳、五大連池三縣市進(jìn)行多點(diǎn)品種比較試驗(yàn),決選出HI9001f株系,不僅產(chǎn)量性狀優(yōu)異而且脂氧酶Lox-1,Lox-2,Lox-3完全缺失。2018—2019年,參加黑龍江省區(qū)域?qū)嶒?yàn)。2020年通過(guò)黑龍江省品種審定為東富豆5號(hào),省審編號(hào)為黑審豆20200071(見(jiàn)圖2)。
圖2 東富豆5號(hào)品種審定證書(shū)
東富豆5號(hào)為脂肪氧化酶完全缺失的特用大豆品種,在適應(yīng)區(qū)生育日數(shù)為113天左右,需≥10℃活動(dòng)積溫2 150℃左右。該品種為亞有限結(jié)莢習(xí)性,株高75厘米左右,有弱分枝,披針型葉,紫花,灰茸毛,彎鐮形莢,莢皮褐色。籽粒圓形,黃色種皮,黃色種臍,百粒重20克左右(見(jiàn)圖3)。
圖3 東富豆5號(hào)農(nóng)藝性狀特點(diǎn)
東富豆5號(hào)為完全無(wú)豆腥味大豆品種,脂肪氧化酶Lox-1、Lox-2、Lox-3完全缺失。經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)測(cè)定,2年品質(zhì)分析結(jié)果:蛋白質(zhì)平均含量40.49%,脂肪平均含量19.32%。2年抗病接種鑒定結(jié)果:中抗灰斑病。
東富豆5號(hào)的2年區(qū)域試驗(yàn)中,2018年平均產(chǎn)量2 460公斤/公頃,較對(duì)照品種黑河45增產(chǎn)5.1%,2019年平均產(chǎn)量2 380公斤/公頃,較對(duì)照品種黑河45增產(chǎn)6.2%,平均2年產(chǎn)量為2 420公斤/公頃,較對(duì)照品種黑河45增產(chǎn)5.7%(見(jiàn)附表)。
附表 2018—2019年?yáng)|富豆5號(hào)區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果
適宜年活動(dòng)積溫≥10℃在2 150℃以上,及吉林、內(nèi)蒙、河北、新疆等類似生態(tài)區(qū),年降雨量在450毫米以上。土壤肥沃、耕性良好。
選用原種或良種,剔除蟲(chóng)食粒、小粒、碎粒等,選擇籽粒飽滿、大小均勻的種子,凈度達(dá)到98.0%以上,純度達(dá)到98.0%以上,發(fā)芽率達(dá)到85.0%,種子含水量不高于13%。
實(shí)行科學(xué)輪作,不重茬,不迎茬。避免與前茬常規(guī)品種乳生豆混雜。宜選用麻類、小麥、燕麥、馬鈴薯、玉米茬等非豆類作物為前茬。
采取機(jī)械聯(lián)合整地,實(shí)行秋翻起壟或秋深松起壟,深松深度25厘米以上,耙茬、深松、起壟連續(xù)作業(yè)。耕層土壤細(xì)碎、疏松、地面平整,達(dá)到適宜播種狀態(tài)。
底肥根據(jù)土壤肥力確定施肥量,結(jié)合整地一次施入。種肥依據(jù)測(cè)土配方施肥的原則,確定肥料用量最低值,按N∶P∶K=1∶3∶1的比例,適當(dāng)增加磷鉀肥的比例。做到分層深施肥,第一層施于種下4~5厘米處,第二層深施于種下7~14厘米處。大豆前期長(zhǎng)勢(shì)較差時(shí),大豆初花期,可使用葉面肥和菌肥進(jìn)行追肥。
地溫(耕層10厘米的溫度)穩(wěn)定通過(guò)8℃時(shí)開(kāi)始播種。壟距65~70厘米,機(jī)械壟上雙行精量點(diǎn)播,雙行間小行距10~12厘米,株距12厘米;穴播,穴距10~12厘米,每穴2~3粒。保苗在30萬(wàn)株/公頃。播種均勻,無(wú)斷條,播深3~5厘米,播后及時(shí)鎮(zhèn)壓,達(dá)到覆土一致嚴(yán)密。
4.7.1 中耕 播后鏟前壟溝深松或趟一犁;鏟趟進(jìn)行三次。第一次趟深15厘米;第二次不晚于分枝期,趟深l0~12厘米;第三次在封壟前進(jìn)行,培土達(dá)到第一復(fù)葉節(jié)。
4.7.2 除草 播后3~5天進(jìn)行機(jī)械封閉除草,苗后除草在初花期前完成2遍機(jī)械除草,配合人工除草。
4.7.3 病蟲(chóng)害防治 按照“預(yù)防為主,綜合防治”的方針,農(nóng)業(yè)防治與化學(xué)防治相結(jié)合。輪換倒茬,加強(qiáng)田間管理,及時(shí)消滅病原,去除病株。大豆常見(jiàn)病蟲(chóng)害防治,炭疽病可在大豆開(kāi)花后發(fā)病初期及時(shí)噴施75%百菌清可濕性粉劑800倍液2~3次進(jìn)行防治;蚜蟲(chóng)、葉毛蟲(chóng)、食心蟲(chóng)等可用5%氯氟氰菊酯1 000倍液稀釋噴霧防治。
大豆完熟期進(jìn)行適時(shí)收獲,脫粒后進(jìn)行機(jī)械或人工清選,全程嚴(yán)格防止與常規(guī)品種混雜,并利用脂氧酶缺失痕量快速檢測(cè)法對(duì)收獲后的無(wú)腥味大豆種子進(jìn)行抽檢,檢驗(yàn)合格的種子進(jìn)行單獨(dú)貯運(yùn),做好標(biāo)記,以防混雜。
致謝:感謝寧波市素蓮食品有限公司及香尼亞時(shí)尚美食工作室對(duì)東富豆5號(hào)無(wú)腥味大豆產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與利用的大力支持和推廣。