不同基因型大蔥假莖緊實(shí)度差異比較

苗錦山 潘淑穎 肖萬里 張笑笑 棣圣哲 張軍莉

摘要：以加工型大蔥天光一本大蔥和鮮食大蔥章丘大梧桐蔥為材料，研究了不同基因型大蔥假莖緊實(shí)度差異及與形態(tài)指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果表明，天光一本大蔥和章丘大梧桐蔥假莖緊實(shí)度和孔隙度分別為0.754、0.680 g/cm3 和2.96%、13.59%，二者差異顯著，而二者肉質(zhì)鱗片密度分別為0.794、0.787 g/cm3，差異不顯著。相關(guān)性分析表明，2種基因型大蔥假莖緊實(shí)度與假莖質(zhì)量、假莖直徑以及干物質(zhì)率、肉質(zhì)鱗莖密度、可溶性糖含量、總糖含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與假莖孔隙度、蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，國產(chǎn)加工型大蔥改良或選擇方向從結(jié)構(gòu)上應(yīng)注重減少假莖孔隙度，增加假莖直徑和質(zhì)量，從品質(zhì)上應(yīng)增加干物質(zhì)率、肉質(zhì)鱗莖密度和糖含量，同時兼顧氮代謝產(chǎn)物含量的提升。

關(guān)鍵詞：大蔥;假莖;緊實(shí)度;改良;形態(tài)指標(biāo);品質(zhì)指標(biāo)

中圖分類號： S663.103文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）18-0162-03

收稿日期：2019-11-27

基金項(xiàng)目：山東省農(nóng)業(yè)良種產(chǎn)業(yè)化工程資助項(xiàng)目（編號：2016LZGC019）;山東省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（編號：2015RKC35001）。

作者簡介：苗錦山（1972—），男，山東萊陽人，博士，教授，研究方向?yàn)槭卟擞N與栽培技術(shù)。E-mail：lnmjs@163.com。

大蔥是百合科蔥屬多年生宿根草本植物，其食用部位是葉鞘組成的假莖和嫩葉，是我國重要的大宗出口蔬菜之一[1]。

目前，我國出口加工大蔥品種生產(chǎn)上以干物質(zhì)含量和香辛油含量均較高、假莖緊實(shí)的日本引進(jìn)品種為主[2-3]。國產(chǎn)蔥主栽品種，如章丘大蔥等多以鮮食為主，部分雞腿蔥地方品種盡管干物質(zhì)含量和香辛油含量符合加工要求，但普遍產(chǎn)量較低，經(jīng)濟(jì)效益相對較低。大蔥加工品種由日本大量引進(jìn)，而日本進(jìn)口大蔥種子價格普遍遠(yuǎn)高于國產(chǎn)大蔥，由此造成種植者生產(chǎn)用種成本顯著增加，這在一定程度上制約了我國加工蔥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

相關(guān)研究表明，目前我國大蔥品質(zhì)改良多從栽培角度加以提升，如施肥、遮陰、水分管理等[4-7]。但從育種角度選育具有高緊實(shí)度、高干物質(zhì)率、辣味較濃、耐貯運(yùn)、耐抽薹的優(yōu)良本土蔥新品種取代進(jìn)口品種是生產(chǎn)上亟待解決的問題[3]。大蔥假莖緊實(shí)度的大小是大蔥加工適性的重要衡量指標(biāo)，而緊實(shí)度與干物質(zhì)率呈顯著正相關(guān)關(guān)系[8]，因此，育種選擇上從假莖結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物含量入手提高假莖緊實(shí)度應(yīng)是可行路徑。本試驗(yàn)以鮮食大蔥主栽品種章丘大梧桐蔥和加工大蔥主栽品種天光一本為材料，比較研究不同基因型大蔥緊實(shí)度、假莖形態(tài)結(jié)構(gòu)和主要品質(zhì)指標(biāo)差異及其關(guān)聯(lián)性，以期為國產(chǎn)高緊實(shí)度加工型大蔥品種選育路徑提供方向，并通過遺傳改良方法為加快加工型大蔥國產(chǎn)化進(jìn)程提供借鑒和參考。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為天光一本大蔥和章丘大梧桐蔥，由山東省濰坊科技學(xué)院園藝科學(xué)與技術(shù)研究所提供。

1.2?試驗(yàn)方法

秋季大蔥收獲后選取外觀長勢均勻一致、具有該品種特征的大蔥各10棵，充分陰干后用于各項(xiàng)指標(biāo)分析。

1.2.1?假莖形態(tài)指標(biāo)測定?假莖質(zhì)量：取10株假莖后稱質(zhì)量求平均值;假莖長：測量蔥假莖底部至倒1葉葉鎖口的長度;假莖直徑：測量假莖最粗部分的直徑;假莖體積（V1）：切去上部葉片后用凡士林將心葉孔隙封閉，采用排水法測量;肉質(zhì)鱗片體積（V2）：將凡士林去掉后測量肉質(zhì)鱗片實(shí)際體積;假莖孔隙度=（V1-V2）/V1。

1.2.2?假莖品質(zhì)性狀測定?緊實(shí)度和肉質(zhì)鱗片密度采用排水稱質(zhì)量法測定;干物質(zhì)率采用烘干稱質(zhì)量法測定;可溶性糖含量和總糖含量用蒽酮比色法測定[9];游離氨基酸總量和蛋白質(zhì)含量分別用茚三酮和考馬斯亮藍(lán)G-250比色法測定[10]。

1.3?數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析采用Excel 2007統(tǒng)計(jì)分析軟件;方差分析采用SPSS 1.3統(tǒng)計(jì)分析軟件。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同基因型假莖形態(tài)指標(biāo)差異比較

天光一本大蔥和章丘大梧桐蔥分別為加工型大蔥和鮮食大蔥的代表性主栽品種，二者假莖的形態(tài)和結(jié)構(gòu)存在顯著差異。由表1可知，天光一本大蔥和章丘大蔥假莖質(zhì)量、假莖長、假莖直徑分別為163.36、178.51 g;33.0、47.5 cm;3.06、2.78 cm。其中，章丘大梧桐蔥假莖質(zhì)量和假莖長顯著高于天光一本大蔥，而天光一本大蔥假莖直徑顯著大于章丘大梧桐蔥。從假莖結(jié)構(gòu)來看，天光一本大蔥和章丘大梧桐蔥假莖體積和肉質(zhì)鱗片體積分別為216.40、262.70 cm3;210.00、227.00 cm3;二者差異達(dá)顯著水平。而大蔥假莖體積減去肉質(zhì)鱗片體積，則得到天光一本大蔥和章丘大梧桐蔥假莖孔隙體積，分別為6.40、35.70 cm3，相應(yīng)孔隙度分別為296、1359%。天光一本大蔥肉質(zhì)鱗片數(shù)為10個，顯著大于章丘大梧桐蔥，表明其單個肉質(zhì)鱗片質(zhì)量較小。結(jié)果表明，2個基因型大蔥的產(chǎn)量器官在結(jié)構(gòu)明顯不同，這會對假莖品質(zhì)和特征形成影響。

2.2?不同基因型假莖品質(zhì)指標(biāo)差異比較

從表2可以看出，天光一本大蔥和章丘大梧桐蔥緊實(shí)度和干物質(zhì)率分別為0.754、0.680 g/cm3;11.70%、10.02%，差異均顯著。而二者肉質(zhì)鱗片密度分別為0.794、0.787 g/cm3，差異不顯著。比較品質(zhì)指標(biāo)含量發(fā)現(xiàn)，天光一本大蔥假莖可溶性糖含量和總糖含量顯著高于章丘大梧桐蔥，而蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量卻顯著低于后者。

2.3?不同基因型假莖緊實(shí)度與假莖形態(tài)和品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

從表3可以看出，2種基因型大蔥與各形態(tài)指標(biāo)均呈不同程度的相關(guān)性。其中，天光一本大蔥假莖緊實(shí)度與假莖質(zhì)量和假莖直徑呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.548 3和0.891 0。章丘大梧桐蔥假莖緊實(shí)度與假莖質(zhì)量和假莖直徑呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.523 8和0.458 4;章丘大梧桐蔥與假莖孔隙度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.521 9。

從表4可以看出，假莖緊實(shí)度與各品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析表明，天光一本大蔥假莖緊實(shí)度與干物質(zhì)率、肉質(zhì)鱗莖密度、可溶性糖含量和總糖含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與氨基酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。章丘大梧桐蔥假莖緊實(shí)度與干物質(zhì)率、肉質(zhì)鱗莖密度、可溶性糖含量和總糖含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3?討論

研究表明，蔥質(zhì)資源性狀間存在豐富變異，表現(xiàn)出不同程度的多樣性。苗錦山等在大田條件下以國內(nèi)外109份蔥資源為試驗(yàn)材料進(jìn)行種質(zhì)品質(zhì)遺傳多樣性研究，發(fā)現(xiàn)蔥種質(zhì)7個品質(zhì)性狀遺傳變異系數(shù)為7.88%～15.84%，經(jīng)聚類分析而成的3個組群間品質(zhì)性狀差異明顯。并通過主成分分析發(fā)現(xiàn)，緊實(shí)度、干物質(zhì)率和可溶性糖含量的累積方差貢獻(xiàn)率為94.65%，可以綜合反映7個品質(zhì)指標(biāo)的信息，從而為蔥品種品質(zhì)改良提供參考[8]。

生產(chǎn)實(shí)踐中，緊實(shí)度差異是引進(jìn)日本加工型大蔥與國產(chǎn)主栽鮮食大蔥最明顯的外部特征區(qū)別，是衡量大蔥是否適合加工的主要指標(biāo)之一。本研究發(fā)現(xiàn)2個鮮食和加工型主栽大蔥假莖緊實(shí)度存在顯著差異，而通過實(shí)測假莖肉質(zhì)鱗片密度卻差異不顯著。進(jìn)一步相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，章丘大梧桐蔥和天光一本大蔥緊實(shí)度與假莖孔隙度分別呈顯著負(fù)相關(guān)和負(fù)相關(guān)關(guān)系。表明加工型大蔥與鮮食型大蔥緊實(shí)度差異的根本原因是假莖孔隙度顯著差異導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不同，與肉質(zhì)鱗片質(zhì)量和體積無顯著關(guān)聯(lián)。

假莖緊實(shí)度與假莖形態(tài)、品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析可為大蔥高品質(zhì)育種提供技術(shù)路徑。本研究發(fā)現(xiàn)，2種基因型大蔥假莖緊實(shí)度均與假莖質(zhì)量和假莖直徑呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與假莖長呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此從形態(tài)學(xué)角度分析，國產(chǎn)大蔥高緊實(shí)度選擇應(yīng)著重從提高假莖質(zhì)量和假莖直徑著手，而增加假莖長則可能增加了假莖上端心葉孔隙度反而降低了緊實(shí)度。2種基因型大蔥假莖緊實(shí)度均與假莖干物質(zhì)率、肉質(zhì)鱗莖密度、可溶性糖含量和總糖含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與氨基酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。從品質(zhì)生理學(xué)角度分析，大蔥假莖高緊實(shí)度選擇應(yīng)關(guān)注假莖干物質(zhì)率、肉質(zhì)鱗莖密度和糖含量的提升。而從均衡提高大蔥營養(yǎng)成分角度考慮，同步加強(qiáng)植株碳氮代謝強(qiáng)度，提高單株生產(chǎn)力，緩解碳氮代謝競爭則是方向。

綜上所述，國產(chǎn)高緊實(shí)度加工型大蔥品種選擇的方向，從形態(tài)結(jié)構(gòu)方面應(yīng)加強(qiáng)假莖結(jié)構(gòu)改良，盡量減少假莖孔隙度，并注意增加假莖直徑和質(zhì)量。從品質(zhì)生理角度，應(yīng)著重提高植株碳代謝強(qiáng)度，以增加肉質(zhì)鱗莖干物質(zhì)含量和密度以及糖含量，并同步提升氮代謝物含量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文亮，程安瑋，劉麗娜，等. 章丘大蔥的營養(yǎng)價值及開發(fā)前景[J]. 中國食物與營養(yǎng)，2011，17（12）：70-71.

[2]苗錦山，張笑笑，棣圣哲，等. 大蔥穴盤育苗關(guān)鍵技術(shù)[J]. 中國蔬菜，2019（6）：101-103.

[3]苗錦山，劉彩霞，戴振建，等. 蔥種質(zhì)資源數(shù)量性狀的聚類分析、相關(guān)性和主成分分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，15 （3）：41-49.

[4]張?逸，王?允，劉燦玉，等. 鈣水平對大蔥生長及氮代謝的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，15 （3）：41-49.

[5]聞小霞，秦?彪，周愛鳳，等. 遮蔭處理對大蔥相關(guān)性狀的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，47（4）：40-42.

[6]徐曉瑩，齊洪鑫. 水分脅迫對大蔥生長及品質(zhì)的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，48（10）：48-50.

[7]張煥菊，高進(jìn)華，胡照順，等. 復(fù)合肥中添加腐殖酸和微量元素在大蔥生產(chǎn)上的應(yīng)用效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（15）：111-113.

[8]苗錦山，劉彩霞，楊文才，等. 蔥種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳多樣性研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，21（3）：122-131.

[9]李合生，孫?群，趙世杰，等. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000.

[10]郝再斌，蒼?晶，徐?仲. 植物生理實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M]. 哈爾濱：哈爾濱出版社，2002.