青稞籽粒微量元素含量研究

唐亞偉

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所·西藏拉薩·850032)

摘　要：微量元素是維持人體健康必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。青稞籽粒中微量元素含量的評(píng)價(jià)有利于青稞資源的高效利用和高含量微量元素青稞品種的培育。本研究利用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析了208份青稞材料籽粒中的鐵、銅、錳、鋅等四種微量元素的含量，發(fā)現(xiàn)這四種微量元素在樣品間都存在很大差異，44份藏區(qū)青稞中3種微量元素鐵、鋅、銅的含量分別為41.61mg/kg、32.92mg/kg、6.29mg/kg均顯著高于引進(jìn)材料。另外，青稞籽粒中微量元素Fe、Zn、Cu的含量相互間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。本研究為高含量微量元素青稞的培育提供了指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：青稞　微量元素　協(xié)同作用

青稞籽粒微量元素含量研究

唐亞偉

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所·西藏拉薩·850032)

摘要：微量元素是維持人體健康必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。青稞籽粒中微量元素含量的評(píng)價(jià)有利于青稞資源的高效利用和高含量微量元素青稞品種的培育。本研究利用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析了208份青稞材料籽粒中的鐵、銅、錳、鋅等四種微量元素的含量，發(fā)現(xiàn)這四種微量元素在樣品間都存在很大差異，44份藏區(qū)青稞中3種微量元素鐵、鋅、銅的含量分別為41.61mg/kg、32.92mg/kg、6.29mg/kg均顯著高于引進(jìn)材料。另外，青稞籽粒中微量元素Fe、Zn、Cu的含量相互間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。本研究為高含量微量元素青稞的培育提供了指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：青稞微量元素協(xié)同作用

作者簡(jiǎn)介:唐亞偉( 1975- ) , 男, 副研究員。主要從事青育種示范推廣。聯(lián)系電話：18108908859

Abstract:For improving hull-less barley quality with desirable microelement content, this study investigated the change of microelement content of hull-less barley grain. A total of 208 hull-less barley accessions were chosen to determine the content of microelements (Fe, Zn, Cu and Mn) by ICP-MS. As a result, hull-less barley accessions showed wide variation for the content of four microelements (Fe, Zn, Cu and Mn). Tibetan hull-less barley accessions had the contents of Fe, Zn and Cu significantly higher than introduced hull-less barley. It also observed that it is cooperative among the contents of Fe, Zn and Cu. The results lay a foundation for the development of high quality hull-less barley varieties with desirable microelement content.

Keywords:Hull-less barley;Microelement;Cooperation

Study on microelement content of

hull-less barley grain

Tang yawei

(Tibet Institute of Agriculture and Animal Husbandry Agricultural

Sciences, Lhasa, 850032)

微量元素是維持人體健康必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，人體自身不能合成,只能從外界攝取，植物性食物是人體微量元素的主要來(lái)源之一[1]。水稻和小麥籽粒微量元素研究發(fā)現(xiàn)，基因型間存在很大的差異，通過評(píng)價(jià)種質(zhì)資源中的微量元素含量，篩選微量元素含量高的親本，利用遺傳育種選育微量元素高效性基因型品種是谷物籽粒富集微量元素的有效途徑[2,3]。另外，谷物籽粒中的微量元素不僅與人體健康密切相關(guān)，而且與谷物籽粒的產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e、Zn、Cu的含量與水稻和小麥的產(chǎn)量和多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)成正相關(guān)，這表明提高作物微量元素營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，能提高作物的產(chǎn)量和改變作物的品質(zhì)[2,3]。青稞是我國(guó)青藏高原具有悠久歷史的區(qū)域民族特色作物，是藏區(qū)農(nóng)牧民的基本口糧，富含多種保健功能組分，對(duì)藏族同胞的健康有著非常重要的作用[4-7]。評(píng)價(jià)青稞資源中的微量元素，篩選高含量的微量元素的青稞資源，對(duì)青稞資源的有效利用和高含量微量元素青稞品種的培育具有重要的指導(dǎo)意義。本研究主要試圖通過對(duì)西藏本地和引進(jìn)的青稞品種或親本進(jìn)行Fe、Zn、Cu等微量元素進(jìn)行分析，鑒定篩選出富含微量元素的新種質(zhì)，為優(yōu)質(zhì)加工型青稞定向選育奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試青稞材料共208份，包括我國(guó)青藏高原地區(qū)青稞材料44份及引進(jìn)的裸大麥材料164份。藏區(qū)青稞材料主要由推廣品種、地方資源及育種高代品系組成，引進(jìn)的裸大麥材料從加拿大引進(jìn)。所有材料均種植于西藏農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所的拉薩試驗(yàn)站。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1測(cè)定方法

樣品經(jīng)H2O2+HNO3微波消解后，用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)進(jìn)行微量元素含量測(cè)試。

1.2.2統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS11.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用One-way ANOVA進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1青稞籽粒中微量元素的含量差異

測(cè)定了208份青稞籽粒中鐵、鋅、銅、錳的含量(表1)。四種微量元素含量的大小順序?yàn)镕e>Zn>Mn>Cu，其平均值分別為35.38 mg/kg、24.50 mg/kg、12.64 mg/kg、4.77 mg/kg，但各元素在不同基因型間表現(xiàn)出很廣泛的差異，鐵、鋅、錳、銅的極差分別為19.45～67.50 mg/kg、12.21～47.40 mg/kg、3.24～19.54 mg/kg、2.46～9.85 mg/kg。材料間微量元素含量寬廣的遺傳差異為生物強(qiáng)化微量元素品種選育提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

表1：　青稞籽粒微量元素含量差異

2.2不同青稞群體中微量元素的含量差異

表2和圖1顯示了引進(jìn)青稞與青藏高原青稞材料微量元素的含量差異。青藏高原青稞的鐵、鋅、銅的含量都極顯著高于引進(jìn)青稞材料的相應(yīng)微量元素的含量，Mn的含量無(wú)顯著差異。表明從微量元素角度，我國(guó)藏區(qū)青稞的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比從國(guó)外引進(jìn)的青稞材料好。另外，我國(guó)藏區(qū)青稞籽粒微量元素的分布范圍比引進(jìn)材料的微量元素分布更寬，變異范圍更廣，能夠?yàn)楦咝⒘吭厍囡贩N選育提供更多的選擇。

表2：　不同青稞群體微量元素含量差異

圖1：　不同青稞群體微量元素差異注： **表示差異極顯著(P<0.01)

2.3青稞籽粒中4種微量元素含量的相關(guān)性

青稞籽粒中4種礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性分析結(jié)果見表3。從表3看出，微量元素Fe、Zn、Cu間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系，但他們和Mn元素?zé)o相關(guān)性。此結(jié)果表明，青稞籽粒Fe、Zn、Cu三種微量元素的富集具有協(xié)同性，提高其中一種微量元素含量時(shí)，另外兩種微量元素的含量能隨之增加。

表3：　青稞籽粒中4種微量元素含量間的相關(guān)性

注： **表示差異極顯著(P<0.01)

3結(jié)語(yǔ)

微量元素營(yíng)養(yǎng)失衡已成為影響人類健康的最重要因素之一，籽粒富集微量元素的谷物育種是克服微量元素營(yíng)養(yǎng)失衡的有效而經(jīng)濟(jì)的途徑。青稞是我國(guó)藏族同胞的主糧，提高青稞的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值對(duì)促進(jìn)藏族同胞的健康意義重大，同時(shí)利于青稞新產(chǎn)品的開發(fā)和青稞增值增效。本研究發(fā)現(xiàn)，總體上，藏區(qū)青稞資源的微量元素含量較高，但材料間存在很大的差異。藏區(qū)青稞除Fe含量(41.61±10.56)低于其他區(qū)域Fe含量(58.00±10.60)外，而Zn(32.92±9.62)、Mn(12.12±3.01)、Cu(6.29±1.83)均高于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)。青稞加工利用及育種親本選擇時(shí)應(yīng)進(jìn)行微量元素含量評(píng)價(jià)，選擇高含量的材料或親本，以利于加工出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的青稞產(chǎn)品或選擇微量元素含量更高的青稞新品種。

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