新類型苦蕎品種籽粒性狀和米粒品質(zhì)分析

楊麗娟，陳慶富，李洪有

（貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心，貴州 貴陽(yáng) 550001）

苦蕎（Fagopyrum. tataricum）屬于蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum Mill）植物［1］，是主要栽培種類之一。多年的研究表明苦蕎籽粒含有七大營(yíng)養(yǎng)及保健成分，即淀粉、維生素、纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、生物類黃酮（主要成分為蘆丁），食用蕎麥?zhǔn)称凡粌H有降血糖、降血壓、降血脂、抗癌防癌、保護(hù)心血管等功效，還有助于預(yù)防高血壓、糖尿病、腸癌、冠心病等常見(jiàn)疾病，故被譽(yù)為“五谷之王”［2-4］，現(xiàn)已被開(kāi)發(fā)研制成多種保健產(chǎn)品面世［5］。

目前，我國(guó)蕎麥主產(chǎn)區(qū)苦蕎品種混雜退化嚴(yán)重、田間管理粗放、單產(chǎn)低，且推廣力度不大、速度緩慢、面積很小，影響蕎麥產(chǎn)量和品質(zhì)的提高［6］。特別是常規(guī)苦蕎籽粒都有厚果殼和深溝，很難脫殼生產(chǎn)新鮮苦蕎米，嚴(yán)重制約苦蕎產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來(lái)，利用雜交育種和遠(yuǎn)緣雜交育種已培育出一批薄殼苦蕎和多年生苦蕎品種［7-9］。這些苦蕎新品種雖然像常規(guī)苦蕎一樣種子有苦味，但在遺傳、種子大小形態(tài)和生長(zhǎng)發(fā)育特性上與常規(guī)苦蕎不同，被稱為新類型苦蕎。

蕎麥籽粒中黃酮含量、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量的高低，是評(píng)價(jià)新類型蕎麥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)高低的重要指標(biāo)；目前，針對(duì)蕎麥籽粒品質(zhì)的分析研究主要集中在常規(guī)苦蕎及甜蕎上。薄殼苦蕎（F.tataricum G.）新品種主要是通過(guò)薄殼苦蕎小米蕎與常規(guī)苦蕎品種晉蕎2號(hào)等進(jìn)行有性雜交，從其后代進(jìn)行單株選擇培育而成［7］，如新品系貴米苦蕎11、貴米苦蕎13、貴米苦蕎18、貴米苦蕎55、貴黑米19。而多年生苦蕎新品種［10］是同源四倍體苦蕎與四倍體紅心金蕎麥的種間雜種，經(jīng)過(guò)多次單株選擇后培育出的新種（F.tatari-cymosum Chen），目前已成型的品種有貴多苦003、貴多苦74、貴多苦60。以上品種大多表現(xiàn)為適應(yīng)性強(qiáng)、抗旱耐瘠性好，高桿，大粒，強(qiáng)再生力，不落粒，自交可育，表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力。由于這些新類型苦蕎品種培育時(shí)間不長(zhǎng)，關(guān)于其籽粒品質(zhì)及主要產(chǎn)量性狀的研究報(bào)道很少［8］。本研究以九江苦蕎為對(duì)照，對(duì)5個(gè)薄殼苦蕎新品種及3個(gè)多年生苦蕎新品種的黃酮含量、粗蛋白含量、總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量等5個(gè)品質(zhì)指標(biāo)以及千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率、容重等5個(gè)籽粒性狀指標(biāo)進(jìn)行分析，以便了解新類型苦蕎各品種的綜合表現(xiàn)及籽粒性狀和品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性，為我國(guó)新類型苦蕎麥育種和推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料由貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心提供，種子是2017年秋季在貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)百宜基地相似生產(chǎn)條件下栽培收獲。供試材料包括常規(guī)苦蕎：九江苦蕎（CK），薄殼苦蕎：貴米苦蕎11、貴米苦蕎13、貴米苦蕎18、貴米苦蕎55、貴黑米苦蕎19，多年生苦蕎：貴多苦003、貴多苦60、貴多苦 74。

1.2 試驗(yàn)方法

樣品制備：將每份材料的200 g飽滿種子置于105℃烘箱中殺毒 15 min，然后60℃恒溫烘干至恒重，電子分析天平稱取千粒重及50 mL容重。計(jì)數(shù)100粒飽滿種子，用鑷子手工剝?nèi)シN子殼，分開(kāi)子粒和殼，分別稱取百粒米重和皮殼重。每份材料100 g去殼后，研磨成細(xì)粉備用。

千粒重為1 000粒飽滿種子帶殼總質(zhì)量，重復(fù)3次，取平均值；百粒米重為100粒飽滿種子脫殼后米粒質(zhì)量；百粒殼重為100粒飽滿種子的殼總質(zhì)量；果殼率（%）=百粒皮殼質(zhì)量/百粒帶殼種子質(zhì)量×100；50 mL容重為50 mL飽滿籽粒的質(zhì)量。

黃酮含量、粗蛋白含量、總淀粉、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量測(cè)定均送農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)加工質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行測(cè)定?？傸S酮含量測(cè)定參照《NY/T1295-2007蕎麥及其制品中總黃酮含量的測(cè)定》，粗蛋白含量測(cè)定參照《GB 5009.82-2016食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，總淀粉含量測(cè)定參照《GB5009.9-2016食品中淀粉的測(cè)定》，直鏈淀粉含量測(cè)定參照《GB/T15683-2016大米中直鏈淀粉含量測(cè)定》，支鏈淀粉含量測(cè)定參照《GB/T 5009.9-2016 食品中淀粉的測(cè)定》。

采用 Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和多重比較分析及相關(guān)分析。統(tǒng)計(jì)分析參考陳慶富［11］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型苦蕎品種的籽粒性狀

從表1可以看出，不同類型苦蕎品種間千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率、50 mL容重均存在不同程度的變異，各指標(biāo)總平均數(shù)為：千粒重23.367（±10.602）g，百粒米重1.773（±0.677）g，百粒殼重0.568（±0.388）g，果殼率21.874（±6.125）%，50 mL容重23.893（±2.813）g。

貴米苦蕎各品種籽粒性狀平均數(shù)分別為：千粒重14.540（±1.285）g，百粒米重1.219（±0.135）g，百粒殼重0.242（±0.027）g，果殼率16.810（±2.689）%，50 mL容重25.042（±2.366）g，與對(duì)照九江苦蕎相比，貴米苦蕎僅有50 mL容重高于九江苦蕎，其他4個(gè)性狀均低于九江苦蕎，說(shuō)明較九江苦蕎而言，貴米苦蕎具有籽粒小、充實(shí)度高、殼薄的特點(diǎn)。

貴多苦蕎各品種籽粒性狀平均數(shù)及變幅分別為：千粒重37.567（±1.473）g，百粒米重2.683（±0.054）g，百粒殼重 1.073（±0.114）g，果殼率28.503（±1.985）%，50 mL容重20.923（±0.197）g，與對(duì)照九江苦蕎相比，貴多苦蕎在千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率4個(gè)性狀上均高于九江苦蕎，50 mL容重低于九江苦蕎，說(shuō)明較九江苦蕎而言，貴多苦蕎具粒大、殼厚的特點(diǎn)。

貴米苦蕎與貴多苦蕎平均數(shù)的差異分析顯示，貴多苦蕎的千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率均大于貴米苦蕎，50 mL容重除大于貴米苦18外，均小于其他貴米苦蕎，說(shuō)明貴多苦蕎較貴米苦蕎粒大、殼厚。

差異分析表明，貴米苦蕎與對(duì)照九江苦蕎相比，千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率4個(gè)產(chǎn)量性狀均存在極顯著差異，50 mL容重差異不顯著；貴多苦蕎與對(duì)照九江苦蕎相比，千粒重、百粒米重、百粒殼重、50 mL容重4個(gè)產(chǎn)量性狀存在極顯著差異，果殼率差異不顯著；貴米苦蕎與貴多苦蕎相比，千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率4個(gè)產(chǎn)量性狀均存在極顯著差異，50 mL容重存在顯著差異。

2.2 不同類型苦蕎品種的米粒品質(zhì)

從表1可以看出，不同品種間總黃酮、粗蛋白、總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉含量均存在不同程度的變異，各指標(biāo)平均值分別為：總黃酮含量3.558（±0.641）%，粗蛋白含量10.843（±1.023）%，總淀粉含量41.878（±5.646）%，直鏈淀粉含量16.049（±3.924）%，支鏈淀粉含量26.813（±7.635）%。

其中，貴米苦蕎各指標(biāo)平均值分別為：總黃酮3.676（±0.440）%，粗蛋白10.900（±0.938）%，總淀粉45.420（±4.854）%，直鏈淀粉14.262（±4.101）%，支鏈淀粉31.146（±6.874）%，在總黃酮、粗蛋白、總淀粉、支鏈淀粉含量4個(gè)指標(biāo)上顯著高于九江苦蕎；貴多苦蕎新類型蕎麥品種各指標(biāo)平均值分別為：總黃酮含量3.427（±0.925）%，粗蛋白含量11.400（±0.294）%，總淀粉含量38.233（±2.614）%，直鏈淀粉含量19.210（±1.656）%，支鏈淀粉含量19.013（±1.737）%，在總黃酮、粗蛋白、總淀粉、直鏈淀粉含量4個(gè)指標(biāo)上顯著高于九江苦蕎；貴米苦蕎與貴多苦蕎平均數(shù)的差異分析顯示，米苦蕎總黃酮、支鏈淀粉含量顯著高于多苦蕎，在粗蛋白、總淀粉、直鏈淀粉含量3個(gè)指標(biāo)上顯著低于多苦蕎。

2.3 蕎麥籽粒品質(zhì)性狀與主要產(chǎn)量性狀的相關(guān)分析

簡(jiǎn)單相關(guān)分析（表2）表明，蕎麥籽粒總黃酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質(zhì)間相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平；粗蛋白含量與總淀粉含量呈顯著正相關(guān)，與其他品質(zhì)指標(biāo)及籽粒性狀間相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平；千粒重與百粒米重、百粒殼重、果殼率存在極顯著正相關(guān)。同時(shí)，蕎麥籽粒千粒重與支鏈淀粉含量存在顯著負(fù)相關(guān)；百粒米重與直鏈淀粉含量之間均存在顯著正相關(guān)，與支鏈淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)；果殼率與總淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)。

偏相關(guān)分析（表2）表明，蕎麥籽?？傸S酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質(zhì)間相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平；粗蛋白含量與千粒重、百粒米重、百粒殼重均存在顯著正相關(guān)，與其他籽粒品質(zhì)及果殼率、50 mL容重均未達(dá)到顯著水平；千粒

重與百粒米重、百粒殼重、果殼率存在極顯著正相關(guān)，與50 mL容重、支鏈淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)；與50 mL容重、支鏈淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)；百粒殼重與50 mL容重、支鏈淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)；果殼率與50 mL容重呈極顯著負(fù)相關(guān)；總淀粉含量與支鏈淀粉含量呈顯著正相關(guān)。

表1 不同類型苦蕎品種籽粒性狀和品質(zhì)指標(biāo)差異分析

表2 蕎麥籽粒性狀與米粒品質(zhì)的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)（對(duì)角線下）和偏相關(guān)系數(shù) （對(duì)角線上）

綜上所述，蕎麥籽?？傸S酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質(zhì)間相關(guān)不顯著，說(shuō)明蕎麥籽?？傸S酮含量均不受其他品質(zhì)指標(biāo)及性狀的影響，因此，在育種中可以適當(dāng)將高產(chǎn)和高黃酮結(jié)合起來(lái)，達(dá)到高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)一；支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與總淀粉含量呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明總淀粉含量，直鏈淀粉含量，支鏈淀粉含量三者之間相互影響，關(guān)系密切，總淀粉含量隨支鏈淀粉含量增加而增加；會(huì)隨直鏈淀粉含量的上升而降低。另外，一些籽粒性狀及品質(zhì)間存在著顯著或極顯著相關(guān)，表明它們之間關(guān)系密切，粗蛋白含量與總淀粉含量、千粒重、百粒米重、百粒殼重均存在顯著正相關(guān)，說(shuō)明粗蛋白含量會(huì)隨這幾個(gè)因素的增加而增加，可以通過(guò)提高這幾個(gè)因素來(lái)提高蕎麥的粗蛋白含量，使其高產(chǎn)的同時(shí)獲得高蛋白，以增加其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；千粒重與百粒米重、百粒殼重）、果殼率存在極顯著正相關(guān)，表明千粒重、百粒米重、百粒皮殼重、皮殼率之間關(guān)系密切，蕎麥籽粒千粒重隨百粒米重、百粒殼重、果殼率升高而逐漸增多。

3 結(jié)論與討論

對(duì)蕎麥單株農(nóng)藝性狀、籽粒性狀、米粒品質(zhì)的研究已有很多報(bào)道［12-16］，但是對(duì)新類型苦蕎的研究極少［17］。本研究對(duì)薄殼苦蕎和多苦蕎系列品種的米粒品質(zhì)和籽粒性狀進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同類型不同品種間的苦蕎籽粒性狀和米粒品質(zhì)均存在顯著差異，其中參試品種中貴米苦蕎總黃酮含量最高，貴多苦則高產(chǎn)且含高蛋白。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)總黃酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質(zhì)間相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平，認(rèn)為在今后蕎麥育種過(guò)程中可適當(dāng)將高產(chǎn)和高黃酮結(jié)合起來(lái)，達(dá)到高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)一；另外，發(fā)現(xiàn)粗蛋白含量與總淀粉含量、千粒重、百粒米重、均存在顯著正相關(guān)，可通過(guò)提高這幾個(gè)因素來(lái)提高蕎麥的粗蛋白含量，使其高產(chǎn)的同時(shí)獲得高蛋白，以增加其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此結(jié)果暗示新類型苦蕎具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的好潛力，將是未來(lái)蕎麥產(chǎn)業(yè)研究的重點(diǎn)。

蕎麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，含有以蘆丁為代表的黃酮多酚類化合物，并且其蛋白質(zhì)中富含人體所需的必需氨基酸。劉三才等［18］對(duì)76份苦蕎資源進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，苦蕎種子中總黃酮含量范圍為1.97%～3.03%；汪燕等［19］對(duì)20份苦蕎品種研究發(fā)現(xiàn)總黃酮含量范圍為0.95%～1.52%；黃凱豐等［20］對(duì)35份苦蕎資源的黃酮測(cè)定含量范圍為2.19%～4.02%；母養(yǎng)秀等［21］分析了21個(gè)苦蕎品種籽實(shí)中的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)總黃酮含量范圍為2.11%～2.45%，粗蛋白含量范圍為11.61%～14.93%；劉冬生等［22］對(duì)611份苦蕎進(jìn)行蛋白質(zhì)含量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)苦蕎蛋白質(zhì)含量的極限變幅為7.04%～15.83%，常見(jiàn)變幅為9.27%～12.42%；唐宇等［23］研究發(fā)現(xiàn)四川省50個(gè)蕎麥材料的蛋白質(zhì)含量在 8.54%～16.33%。相對(duì)蕎麥其他品質(zhì)而言，蕎麥籽粒中淀粉含量的變化幅度較大，Javornik等［24］報(bào)道蕎麥種子中淀粉含量隨著品種的不同而在37%～70%之間變化，Soral-Smietana 等［25］發(fā)現(xiàn)蕎麥籽粒中淀粉含量在58.5%～73.5%之間；錢建亞等［26］報(bào)道蕎麥淀粉中直鏈淀粉含量在21.3%～26.4%之間；宋毓雪等［27］以10種苦蕎材料為試材，測(cè)定了其營(yíng)養(yǎng)成分黃酮含量（1.902%～2.498%）、總淀粉含量（54.05%～86.83%）、直鏈淀粉含量（15.51%～30.31%）、支鏈淀粉含量（30.95%～62.07%。上述研究對(duì)蕎麥育種起到了積極的推進(jìn)作用，但是由于其研究條件或生態(tài)環(huán)境不一，導(dǎo)致研究結(jié)果有所差異。對(duì)比上述常規(guī)苦蕎，本研究中的新類型苦蕎貴米苦蕎總黃酮含量3.03%～4.28%，比常規(guī)苦蕎貴多苦2.12%～4.13%的黃酮含量高，暗示新類型苦蕎是一類高黃酮資源。貴米苦蕎和貴多苦蕎粗蛋白含量和淀粉含量在常規(guī)苦蕎的變異范圍內(nèi)。

另外，產(chǎn)量性狀與苦蕎營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)含量的相關(guān)性研究報(bào)道較少。母養(yǎng)秀等［21］對(duì)苦蕎籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)各營(yíng)養(yǎng)成分之間的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平，本研究結(jié)果與其不一，出現(xiàn)這樣的差異，在很大程度上取決于試驗(yàn)材料，當(dāng)然與試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)條件也有關(guān)。因此，在新類型苦蕎育種過(guò)程中還應(yīng)選擇不同的生態(tài)環(huán)境下進(jìn)行全面考察和研究，以得出更有代表性的結(jié)論，為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新類型蕎麥提供參考依據(jù)。李月［16］對(duì)152個(gè)普通蕎麥種質(zhì)的千粒重、50 mL容重、百粒米重、百粒皮殼重、皮殼率相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，千粒重分別與百粒米重、百粒皮殼重和平均株粒重的簡(jiǎn)單和偏相關(guān)達(dá)極顯著水平；百粒米重與皮殼率相關(guān)性達(dá)極顯著水平；百粒皮殼重與皮殼率呈極顯著相關(guān)；50 mL容重與皮殼率呈顯著負(fù)相關(guān)。認(rèn)為千粒重、百粒米重、百粒皮殼重、皮殼率之間關(guān)系密切。本試驗(yàn)以新類型苦蕎為材料所得結(jié)果與其一致。對(duì)于新類型苦蕎的研究剛剛起步，各籽粒性狀及米粒品質(zhì)受種植區(qū)域、栽培措施、生態(tài)條件等因素的影響，研究結(jié)果具有一定的局限性，還需進(jìn)行更深一步的研究。