花生莢果與種仁主要數(shù)量性狀變異及概率分級(jí)

于樹(shù)濤，王傳堂，于國(guó)慶，崔雪艷，孫泓希，王 虹，任 亮

(1.遼寧省沙地治理與利用研究所，遼寧 阜新 12300；2.山東省花生研究所，山東 青島 261000)

花生(ArachishypogaeaL.)是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，同時(shí)是發(fā)展中國(guó)家重要的食用蛋白源和食用植物油源[1]。在我國(guó)，隨著花生種植效益的增加，花生播種面積逐年擴(kuò)大，從熱帶到寒帶，均有花生種植[2]。為適應(yīng)不同地區(qū)花生生產(chǎn)以及加工企業(yè)的需求，有必要對(duì)花生種質(zhì)資源進(jìn)行深入研究，豐富花生品種資源。

種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與鑒定已成為資源研究的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的數(shù)量性狀分級(jí)主要建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，缺乏能夠客觀反映不同性狀取值的概率分布，通過(guò)性狀的合理分級(jí)可對(duì)種質(zhì)資源的科學(xué)利用提供重要的指導(dǎo)價(jià)值。目前，主要數(shù)量性狀變異及概率分級(jí)已在杜仲[3]、大菊[4]、葡萄[5]、羊肚菌[6]等多個(gè)物種中使用，然而，在花生種質(zhì)資源研究中鮮有報(bào)道，并且花生莢果與種仁的重要性狀沒(méi)有確切的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

本研究以近年來(lái)收集并整理的國(guó)內(nèi)外19個(gè)地區(qū)的482份花生種質(zhì)資源為試材，以花生莢果與種仁性狀作為數(shù)量性狀分析研究，初步建立多個(gè)性狀的概率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為花生種質(zhì)資源利用以及優(yōu)良品種的選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)在遼寧省沙地治理與利用研究所花生育種基地(121°70′E，42°06′N)進(jìn)行，試材共計(jì)482份，種質(zhì)來(lái)源中446份來(lái)自國(guó)內(nèi)花生主產(chǎn)區(qū)的18個(gè)省份，36份來(lái)自國(guó)外，詳見(jiàn)表1。

1.2 方法

每份種質(zhì)播種3 m2，2次重復(fù)，單粒播種。對(duì)花生莢果與種仁共計(jì)15個(gè)主要數(shù)量性狀進(jìn)行考察。成熟期隨機(jī)選取10株花生，從中選擇飽滿的10個(gè)莢果，利用游標(biāo)卡尺對(duì)莢果長(zhǎng)、寬、厚度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)測(cè)定百果及百仁鮮質(zhì)量；待收獲晾干后測(cè)定百果質(zhì)量與百仁質(zhì)量，利用傅里葉近紅外儀測(cè)定晾干后籽仁的蛋白質(zhì)、脂肪、油酸、亞油酸、棕櫚酸、可溶性糖、維生素E以及蔗糖等含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Kolmogorov-Smirnov (K-S)檢驗(yàn)法對(duì)花生種質(zhì)的數(shù)量性狀分布的正態(tài)性進(jìn)行檢驗(yàn)，采用劉孟軍[7]概率分級(jí)法進(jìn)行分類，對(duì)符合正態(tài)分布的性狀用(X-1.2818S)、(X-0.5246S)、(X+0.5246S)和(X+1.2818S)4個(gè)分點(diǎn)，分為5個(gè)等級(jí)，5個(gè)等級(jí)出現(xiàn)的概率分別為10%、20%、40%、20%和10%；對(duì)不符合正態(tài)分布的性狀，按照其實(shí)際分布進(jìn)行分級(jí)。

表1 種質(zhì)來(lái)源及數(shù)量

2 結(jié)果與分析

2.1 變異情況分析

表2可看出，變異程度上，百果鮮質(zhì)量與百仁鮮質(zhì)量的最大值分別大于百果質(zhì)量與百仁質(zhì)量，而百果鮮質(zhì)量與百仁鮮質(zhì)量的最小值均小于百果質(zhì)量與百仁質(zhì)量，變異幅度上，百果鮮質(zhì)量最大，為62.70～303.50g，變異系數(shù)21.85%?；ㄉS生素含量變異幅度在7.20%～26.46%，微生素E含量≥18%的有15個(gè)，表明試驗(yàn)材料覆蓋范圍較廣。

從變異系數(shù)分析看，除脂肪(3.54%)和蛋白質(zhì)含量(6.94%)變異系數(shù)在10%以下外，其余13個(gè)性狀均在15%以上，其中亞油酸的變異系數(shù)最大，達(dá)到44.95%，其次是油酸，為32.71%。

2.2 數(shù)量性狀分布及正態(tài)性檢驗(yàn)

表3所示，經(jīng)K-S 檢驗(yàn)，百果鮮質(zhì)量、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、可溶性糖、蔗糖含量等7個(gè)性狀，差異性顯著的檢驗(yàn)值(sig.值)均大于0.05，符合正態(tài)分布。莢果長(zhǎng)度、莢果寬、莢果厚、莢仁鮮質(zhì)量、維生素E等5個(gè)性狀，差異性顯著的檢驗(yàn)值均小于0.05，但其分布頻次圖的主要部分仍遵循正態(tài)分布(圖1)，因此，按照正態(tài)分布性狀處理。而花生不飽和脂肪酸中油酸、亞油酸和棕櫚酸含量未呈現(xiàn)正態(tài)分布，按其實(shí)際分布進(jìn)行分級(jí)。

2.3 花生莢果與種仁數(shù)量性狀的概率分級(jí)

對(duì)15個(gè)數(shù)量性狀的5個(gè)概率分級(jí)情況進(jìn)行描述，結(jié)果表明，各性狀的平均值均處于概率分級(jí)中的3級(jí)(中等)范圍內(nèi)，各性狀的概率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表4。

2.3.1 莢果性狀

從莢果性狀的概率分級(jí)可看出，莢果長(zhǎng)度的分類中，5級(jí)(極高)頻率分布所占比例為10.37%，與其他性狀的5級(jí)相比，所占比例最高，原因是供試材料中含有多粒型與普通大果型花生品種較多；而從概率分級(jí)的頻率分布來(lái)看，莢果寬1級(jí)(極低)<9.77 mm占0.21%，說(shuō)明這部分資源數(shù)量有待增加；從莢果厚度的3級(jí)(中等)頻率分布來(lái)看，該范圍所占比較最大，為73.03%，說(shuō)明該級(jí)為莢果厚度分布最集中范圍，通過(guò)莢果性狀的分級(jí)，可為花生實(shí)用型外觀品質(zhì)選擇提供參考。

2.3.2 種仁外觀性狀

從供試482份材料的概率分級(jí)可看出，1級(jí)(極低)和2級(jí)(低)頻率分布范圍及所占比例變異幅度較為相似，頻率分布達(dá)到3級(jí)(中等)以上時(shí)，百仁鮮質(zhì)量的分級(jí)范圍較百仁質(zhì)量有所增加，百仁鮮質(zhì)量5級(jí)(極高)為>121.85 g，百仁質(zhì)量5級(jí)(極高)為>88.71 g，在5級(jí)(極高)時(shí)相差較多，這與花生含水量關(guān)系較為緊密。

2.3.3 種仁品質(zhì)性狀

脂肪酸含量各性狀中，油酸變異幅度23.92%～85.78%，亞油酸變異幅度0.42%～55.01%，從該兩項(xiàng)指標(biāo)的變異幅度來(lái)看，試驗(yàn)材料來(lái)源較為豐富，獲得的油酸概率分級(jí)可為目前高油酸花生種質(zhì)分類研究提供依據(jù)；而亞油酸5級(jí)>50.18%占0.62%，表明該范圍內(nèi)資源數(shù)量有待增加。

營(yíng)養(yǎng)成分性狀中，脂肪含量變異幅度45.27%～58.88%，其中5級(jí)(極高)為>55.07%，符合高油花生品種選育指標(biāo)；蛋白含量變異幅度21.63%～33.41%，其中5級(jí)(極高)為>29.16%，符合高蛋白花生品種選育指標(biāo)。對(duì)可溶性糖、蔗糖和維生素E 3個(gè)性狀的概率分級(jí)及頻率分布分析，可為食用型花生種質(zhì)分類提供參考。

表3 花生莢果與種仁數(shù)量性狀K-S正態(tài)性檢驗(yàn)

圖1 花生莢果與種仁數(shù)量性狀分布頻次

表4 概率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及頻率分布

3 討 論

選擇特異的花生莢果與種仁一直是育種家關(guān)注的重點(diǎn)。研究表明，群體性狀變異程度或變異幅度越大，對(duì)種質(zhì)變異和創(chuàng)新貢獻(xiàn)率就越高[8]。本試驗(yàn)獲得的花生莢果與種仁的變異系數(shù)存在較大差異，低于10%的主要有脂肪和蛋白質(zhì)含量，說(shuō)明這2個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)化較慢，而變異系數(shù)達(dá)44.95%的亞油酸含量，與近年來(lái)高油酸品種育種的突破有關(guān)，也說(shuō)明供試品種資源較為豐富。

對(duì)花生莢果及種仁的15個(gè)數(shù)量性狀繪制頻次圖，經(jīng)K-S 檢驗(yàn)，有7個(gè)性狀符合正態(tài)分布，5個(gè)性狀去除拖尾部分，其主要部分也遵循正態(tài)分布，其原因可能是由于本試驗(yàn)材料來(lái)源廣泛，除涵蓋國(guó)內(nèi)花生生產(chǎn)的主要省份，還包括國(guó)外的36份資源。

本文通過(guò)對(duì)花生莢果與種仁主要數(shù)量性狀進(jìn)行分析，提出了基于花生莢果與種仁的15個(gè)主要性狀的概率分級(jí)指標(biāo)體系，依據(jù)各性狀指標(biāo)將資源分為5級(jí)，并指出了各級(jí)指標(biāo)范圍及頻率分布范圍，為今后花生莢果與種仁種質(zhì)資源研究提供了技術(shù)支持。