與豆腐性狀相關(guān)的大豆遺傳育種研究進(jìn)展*

張紅梅，陳 新，顧和平，陳華濤，袁星星，崔曉艷

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，南京 210014）

中國(guó)是大豆的故鄉(xiāng)，也是大豆制品的發(fā)源地，以大豆為原料的大豆制品中，豆腐是最常見(jiàn)，也是我國(guó)最受歡迎的大豆產(chǎn)品之一。豆腐具有高蛋白、低膽固醇的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，含有人體所需的8種必需氨基酸，豆腐中的蛋白被人體消化吸收率可以達(dá)到95%。不同的大豆品種對(duì)豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的影響。因此，選育適于豆腐加工性狀的大豆專(zhuān)用品種具有重要的意義。

1 豆腐產(chǎn)量與大豆育種

豆腐產(chǎn)量（得率）育種始于20世紀(jì)70年代。Watanabe等[5]研究發(fā)現(xiàn)日本的大豆品種比美國(guó)的大豆品種更適合于加工豆腐。Smith等[6]認(rèn)為美國(guó)大豆和日本大豆生產(chǎn)的豆腐主要區(qū)別在于豆腐的質(zhì)地和顏色不同，豆腐平均產(chǎn)量二者沒(méi)有明顯差異。劉志勝[7]研究表明，在加工條件相同時(shí)，不同大豆品種的豆腐得率變化很大。章曉波[8]和金駿培等[9]在秋播與夏播條件下，研究了黃淮海和南方地區(qū)地方品種干豆腐和濕豆腐產(chǎn)量的遺傳變異，變異系數(shù)分別為12.20%和10.38%，表明大豆品種中豆腐產(chǎn)量存在著豐富的變異，從地方品種中篩選適合于加工生產(chǎn)豆腐的特異種質(zhì)是可能的。

王春娥等[10]研究了來(lái)源于不同生態(tài)區(qū)栽培與野生大豆豆腐和豆乳得率的變異，結(jié)果表明，由于農(nóng)家留種的方向多種多樣，形成了地方品種豆腐和豆乳得率的大幅度變異，而育成品種變異幅度和最高得率并不高于地方品種。這與長(zhǎng)期以來(lái)大豆育種以產(chǎn)量為主，并未突出豆腐和豆乳得率的改良有關(guān)。干豆腐和干豆乳得率均屬2對(duì)連鎖主基因加多基因混合遺傳模型，在C2連鎖群檢測(cè)到與干豆腐得率相關(guān)的2個(gè)緊密連鎖的QTL，在M連鎖群檢測(cè)到與干豆乳得率相關(guān)的1個(gè)QTL[11]。張紅梅等[12]以黃淮海和南方地區(qū)176份大豆品種為材料，利用改進(jìn)的大批量小樣品豆腐與豆乳得率實(shí)驗(yàn)室定量分析技術(shù)[2]，分析干豆腐、濕豆腐和干豆乳得率的變異特點(diǎn)。結(jié)果表明，關(guān)內(nèi)黃淮海和南方地區(qū)100g大豆干基可得干豆腐、濕豆腐、干豆乳分別約 45.60～73.53g、368.74～622.14g和 58.05～83.33g，最高值高于平均31.14%、17.33%和17.71%，總體上變異是豐富的。干豆腐和干豆乳得率均屬1對(duì)主基因加多基因遺傳模型,濕豆腐得率屬2對(duì)非連鎖主基因加多基因遺傳模型。3性狀的QTL定位結(jié)果與分離分析所獲的主基因數(shù)、主基因貢獻(xiàn)率、主基因和多基因的相對(duì)貢獻(xiàn)可以相互驗(yàn)證。育種中要兼顧主基因和微效多基因的利用。并遴選出29份高得率品種，南方和黃淮海地區(qū)分別有17和12份可供生產(chǎn)應(yīng)用或作為育種特異種質(zhì)利用。

錢(qián)虎君等[13]研究表明種胚世代的干豆腐和干豆乳產(chǎn)量具有母體影響和細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)；其2性狀遺傳均屬1對(duì)主基因和多基因混合遺傳模型，干豆腐產(chǎn)量的主基因遺傳率為51.80%和59.80%,多基因遺傳率為48.03%和39.18%；干豆乳產(chǎn)量的主基因遺傳率為68.51%和78.74%，多基因遺傳率為30.32%和20.46%。蓋鈞鎰等[14]分析了灌云大黑豆×六合小葉青雜交組合干豆腐和干豆乳產(chǎn)量的遺傳規(guī)律,表明干豆腐和干豆乳產(chǎn)量2性狀主要不是決定于受精后種胚的基因型,而是決定于母體效應(yīng),包括顯著的母體核影響。

大豆對(duì)豆腐產(chǎn)量的影響是由于不同大豆品種化學(xué)成分，如籽粒蛋白質(zhì)含量、種子貯存蛋白各組分含量、籽粒脂肪含量、豆?jié){中可溶性固形物含量、灰分元素以及維生素含量等差異引起的。武天龍等[15]研究認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量高的品種，豆腐得率高，豆腐的蛋白質(zhì)含量也更高。陳學(xué)珍等[16]研究表明，豆腐產(chǎn)量隨著大豆水溶性蛋白含量的增加而增加，與其呈正相關(guān)關(guān)系（r=0.968）。大豆中可溶性蛋白含量，特別是貯存蛋白中球蛋白的含量，對(duì)豆腐的產(chǎn)量有重要影響。因而在進(jìn)行大豆高蛋白育種時(shí)，除了要提高蛋白質(zhì)含量外，還要注重蛋白質(zhì)組分育種。大豆籽粒蛋白質(zhì)含量和脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.6229**），因此要選育蛋白質(zhì)含量和脂肪含量雙高的大豆品種非常困難。

但豆腐的得率與大豆中的蛋白質(zhì)含量并不完全一致，蛋白質(zhì)含量高的大豆品種，豆腐得率并不一定就高[17-19]。但Mullin[4]和Murphy等[20]認(rèn)為豆腐蛋白質(zhì)含量與品種不相關(guān)，豆腐得率與大豆蛋白質(zhì)含量沒(méi)有相關(guān)關(guān)系。也有研究表明，大豆蛋白與豆腐得率沒(méi)有顯著相關(guān)性[21,22]。

2 豆腐品質(zhì)與大豆育種

雖然在豆腐加工過(guò)程中有許多因素影響豆腐的產(chǎn)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和品質(zhì)，但大豆品種化學(xué)成分的差異對(duì)豆腐品質(zhì)的影響非常重要。大豆品種不同，化學(xué)成分會(huì)存在差異；即使是同一品種，生長(zhǎng)環(huán)境不同，大豆的化學(xué)成分在數(shù)量上也有較大的差異，從而對(duì)豆腐的品質(zhì)有非常重要的影響。

Wang等[21]和Lim[17]等研究豆腐品質(zhì)主要包含豆腐蛋白質(zhì)含量、豆腐硬度、豆腐蛋白質(zhì)氨基酸組成和加工過(guò)程中維生素的變化等方面。金駿培等[22]則進(jìn)一步將豆腐品質(zhì)性狀細(xì)分為豆腐蛋白質(zhì)含量（PCT）、豆腐脂肪含量（OCT）、豆腐蛋脂含量（CPOT）、豆腐蛋白量（APT）豆腐脂肪量（AOT）及豆腐蛋脂量（APOT）等性狀組成；并研究發(fā)現(xiàn)豆腐的品質(zhì)性狀間多呈顯著正相關(guān)，且都與加工性狀蛋白利用率及脂肪利用率呈極顯著正相關(guān)，蛋白利用率和脂肪利用率亦呈極顯著正相關(guān)，從而說(shuō)明蛋白利用率和脂肪利用率的提高對(duì)豆腐品質(zhì)和產(chǎn)量都是有利的。陳學(xué)珍[16]研究了大豆豆腐品質(zhì)性狀的遺傳力，發(fā)現(xiàn)品質(zhì)性狀在品種間都有差異，其差異都達(dá)到極顯著水平；品質(zhì)性狀的遺傳力從大到小依次為：脂肪含量、濕豆腐產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量，說(shuō)明了籽粒的脂肪含量受環(huán)境影響較小，而蛋白質(zhì)含量受環(huán)境影響最大。

豆腐的硬度與豆腐的水分含量[21]、大豆蛋白含量[20]呈負(fù)相關(guān)。李輝尚等[19]實(shí)驗(yàn)也得到相似結(jié)論，即北豆腐的硬度與大豆中的蛋白質(zhì)含量和水溶性蛋白質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān)，r分別為-0.748和-0.967。大豆主要儲(chǔ)藏蛋白大豆球蛋白（7S）和β-伴大豆球蛋白（11S）的含量和二者的比率與豆腐的硬度和質(zhì)地相關(guān)[20,23-25]。11S蛋白含量和11S/7S蛋白比率對(duì)豆腐的硬度、質(zhì)地的影響，不同研究者結(jié)果不同，甚至相反[20,23-28]。Cai等[29]通過(guò)分析13個(gè)大豆品種7S和11S儲(chǔ)藏蛋白分別占干物重的7.3%～9.9%和14.11%～22.9%，不同品種11S/7S的比率在1.64～2.51之間，11S/7S比率和11S蛋白含量與豆腐硬度、產(chǎn)量和感官品質(zhì)的相關(guān)性與加工條件有關(guān)。劉順湖等[30]綜述了大豆蛋白質(zhì)含量對(duì)豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，多數(shù)情況下，7S組分含量與豆腐品質(zhì)負(fù)相關(guān)，11S組分含量與豆腐品質(zhì)正相關(guān)，11S/7S比值與11S組分含量相似；7S的亞基含量與豆腐硬度負(fù)相關(guān)，11S的酸性亞基含量與豆腐硬度正相關(guān)。韓粉霞等[31]研究結(jié)果表明，種子蛋白質(zhì)含量與0.25%MgCl2時(shí)豆腐斷裂應(yīng)力的相關(guān)不顯著(r=-0.11)，而與最大斷裂應(yīng)力呈極顯著正相關(guān)(r=0.90)。在6個(gè)大豆品種中，F(xiàn)ukuyutaka在0.25%MgCl2時(shí)顯示最高的斷裂應(yīng)力，并且此時(shí)需要最低的MgCl2濃度，是做豆腐的最適合品種。程翠林等[32]研究表明大豆品種中蛋白質(zhì)的亞基組成及其比值（7S/11S）對(duì)豆腐品質(zhì)（出品率、硬度）參數(shù)的影響顯著程度各不相同，其中α＇和α亞基與豆腐出品率、硬度均呈極顯著負(fù)相關(guān)；β亞基與二者之間呈顯著負(fù)相關(guān)；A3酸性亞基與二者之間相關(guān)性均不顯著；A1,2,4酸性亞基與出品率呈顯著正相關(guān)，且與硬度呈極顯著正相關(guān)；B堿性亞基與出品率呈顯著正相關(guān)，而與硬度之間無(wú)顯著相關(guān)性；7S/11S與二者均呈極顯著負(fù)相關(guān)；并采用聚類(lèi)分析法，篩選出8807、9310及東農(nóng)42為較適合作為加工豆腐的專(zhuān)用品種。

3 關(guān)于大批量小樣品豆腐得率實(shí)驗(yàn)室定量分析技術(shù)

工廠化大樣品豆腐加工方法無(wú)法應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室分析，建立一套實(shí)驗(yàn)室大批量小樣品豆腐分析技術(shù)對(duì)研究豆腐性狀的大豆遺傳育種具有重要作用。錢(qián)虎君等[1]綜述了實(shí)驗(yàn)室小樣品豆腐加工技術(shù)和豆腐產(chǎn)量的微量分析技術(shù)。張紅梅等[2]參照王春娥[3]和Mullin等[4]豆腐和豆乳制作方法的基礎(chǔ)上，建立了大批量小樣品豆腐與豆乳得率實(shí)驗(yàn)室定量分析技術(shù)，主要分析流程為：

（1）大豆籽粒粉碎,過(guò)篩;（2）稱(chēng)量大豆粉，加水室溫浸泡2h，用多頭控溫?cái)嚢杵鲾嚢瑁ㄗ孕性O(shè)計(jì)，由江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠生產(chǎn)）；（3）用120目濾網(wǎng)抽濾，定量，將過(guò)濾后的豆乳放在磁力攪拌器上攪拌均勻；（4）煮漿，豆乳在98℃水浴4min,（5）點(diǎn)漿，待豆乳溫度冷卻至72℃，0.02mol/L CaSO4·2H2O懸浮液分2次等量加入，攪拌均勻；（6）蹲腦10min；（7）經(jīng)1500×g離心5min（USA BECKMAN COULTER,Avanti J-25I Centrifuge）,去除黃漿水得濕豆腐,稱(chēng)重;（8）濕豆腐烘至恒重得干豆腐,稱(chēng)重。根據(jù)樣品含水量、干豆腐重量、濕豆腐重量和干豆乳重量及樣品重量計(jì)算每100.00g大豆干基的干豆腐得率（ODT）、濕豆腐得率（OWT）和干豆乳得率（ODS）（單位:g/100g）。

該分析流程簡(jiǎn)要概括為:大豆籽粒→篩選稱(chēng)量→粉碎→稱(chēng)量豆粉→攪拌浸泡→抽濾→取漿→煮漿→點(diǎn)漿→蹲腦→離心→濕豆腐→烘干至恒重。

此方法以攪動(dòng)浸泡豆粉代替靜置浸泡豆粉,充分提取蛋白質(zhì)和油脂；用離心方法代替加壓成型,避免手工誤差；分2次點(diǎn)漿,形成均質(zhì)凝膠。

4 問(wèn)題及展望

我國(guó)目前具有一定規(guī)模的豆腐加工企業(yè)所使用的大豆品種一般都采用當(dāng)?shù)氐拇蠖?，很少考慮選擇合適的品種，而且大豆品種混雜，均一性較差，影響了豆腐的得率和品質(zhì)特性的穩(wěn)定性。目前，大豆豆腐專(zhuān)用品種的育種工作尚處于起步階段，研究單位較少，盡管已篩選出一批豆腐產(chǎn)量較高、品質(zhì)較好的種質(zhì)材料，但真正意義上的豆腐加工專(zhuān)用品種還沒(méi)有。鑒于豆腐、豆乳生產(chǎn)正向現(xiàn)代化、規(guī)?；l(fā)展，迫切需要高豆腐、高豆乳得率的專(zhuān)用品種，以大量供應(yīng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)原料。因而研究大豆品種與豆腐生產(chǎn)之間的關(guān)系，對(duì)培育豆腐專(zhuān)用品種具有指導(dǎo)意義，并進(jìn)一步使豆腐生產(chǎn)者選擇大豆原料，從而對(duì)改善豆腐品質(zhì)和提高豆腐得率具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

江蘇省屬于我國(guó)大豆三大產(chǎn)區(qū)中的南方產(chǎn)區(qū)，大豆生產(chǎn)面積較小。未來(lái)的研究方向是利用東北主產(chǎn)區(qū)主推的大豆育成品種對(duì)豆腐性狀作系統(tǒng)分析，篩選出一些豆腐產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量和11S/7S含量較高的推廣品種供南方地區(qū)豆制品加工企業(yè)直接利用，引導(dǎo)和支持南方地區(qū)大豆豆腐加工企業(yè)建立自己的綠色食品基地，實(shí)現(xiàn)豆腐加工原料的規(guī)模化和優(yōu)質(zhì)化。

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