大豆籽粒蛋白質(zhì)積累及其影響因素

吳潤之 傅蒙蒙 齊波 李松林 楊加銀

摘要 大豆籽粒蛋白質(zhì)含量受到遺傳因素、生態(tài)因素、耕作制度和栽培技術(shù)多種因素的影響。其中，遺傳因素是影響大豆蛋白質(zhì)含量的主要因素，有效的栽培措施也可以提升大豆品質(zhì)。綜述了大豆籽粒蛋白質(zhì)遺傳規(guī)律研究進(jìn)展，并從播期、種植密度、水、肥料4個方面總結(jié)了栽培措施對大豆籽粒蛋白質(zhì)積累的影響。在遺傳方面，大豆籽粒蛋白質(zhì)含量主要受加性效應(yīng)影響;在栽培方面，大豆籽粒蛋白質(zhì)含量的主要受播期影響。

關(guān)鍵詞 大豆;蛋白質(zhì)含量;遺傳;栽培措施

中圖分類號 S 565.1? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）19-0001-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.001

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Protein Accumulation in Soybean Seeds and Its Influencing Factors

WU Run-zhi1，F(xiàn)U Meng-meng2， QI Bo1? et al

（1.Huaiyin Institute of Technology，Huaian，Jiangsu 223003;2. Huaiyin Institute of Agricultural Sciences in Xuhuai Area of Jiangsu Province/Huaian Key Laboratory of Agricultural Biotechnology，Huaian，Jiangsu 223001）

Abstract The protein content of soybean seed is affected by genetic factors， ecological factors， farming system and cultivation techniques.Among them， genetic factors are the main factors affecting soybean protein content， and effective cultivation measures can also improve soybean quality.The research progress of soybean seed protein inheritance was reviewed， and the influence of cultivation measures on soybean grain protein accumulation was summarized from four aspects of sowing date， planting density， water and fertilizer. In terms of genetics， soybean seed protein content is mainly affected by additive effects; in terms of cultivation， the main influencing factor of soybean seed protein content is sowing date.

Key words Soybean;Protein content;Heredity;Cultivation measures

基金項目 國家自然科學(xué)基金項目（31571695）;國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目（2017YFD0101504）;江蘇省自然科學(xué)基金項目（BK2015-1285）。

作者簡介 吳潤之（1996—），男，山東淄博人，碩士研究生，研究方向：作物品質(zhì)改良。*通信作者，研究員，博士，碩士生導(dǎo)師，從事大豆遺傳育種研究。

收稿日期 2021-02-26

大豆起源于我國，第二次世界大戰(zhàn)后其種植面積在全球范圍內(nèi)迅速增長，目前種植區(qū)域已擴(kuò)展至35°S ～53°N[1]。作為人類植物蛋白質(zhì)最重要的來源，大豆蛋白質(zhì)占世界蛋白質(zhì)總消費(fèi)量的70%左右[2-4]。大豆蛋白質(zhì)的營養(yǎng)功效完全可滿足人類需求。因此，蛋白質(zhì)性狀一直是大豆種質(zhì)資源及育種研究的重點(diǎn)。大豆蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值取決于籽粒中蛋白質(zhì)的含量、氨基酸組分及其可消化性，三者的改良方向分別為保持或提高蛋白質(zhì)產(chǎn)量和含量、提高含硫氨基酸的含量、消除或降低胰蛋白酶抑制劑等營養(yǎng)抗性因子，其中保持或提高大豆中蛋白質(zhì)的含量是大豆蛋白質(zhì)改良育種的前提和首要目標(biāo)，受到科學(xué)家和育種者的廣泛關(guān)注[3-7]。

大豆籽粒中蛋白質(zhì)的積累是一個隨著大豆籽粒發(fā)育的動態(tài)過程，且在不同品種間存在一定程度的差異。張恒善等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在大豆籽粒發(fā)育過程中，大多數(shù)品種蛋白質(zhì)相對含量在早期很高，中期降低或者降低后稍微回升，只有少數(shù)品種蛋白質(zhì)相對含量一直上升或一直下降。趙明珠等[9]的研究也表明，不同類型大豆品種在蛋白質(zhì)積累上存在明顯的差異，其中高蛋白品種大豆籽粒蛋白質(zhì)含量的積累動態(tài)呈雙峰曲線變化;中間型品種籽粒蛋白質(zhì)含量先降后升，之后雖有所下降，但籽粒蛋白質(zhì)合成積累的強(qiáng)度仍然較高;而低蛋白品種中蛋白質(zhì)含量先迅速下降，之后雖略有上升，但各品種籽粒蛋白質(zhì)合成積累的強(qiáng)度較弱。作為典型的數(shù)量性狀，大豆蛋白質(zhì)性狀的表達(dá)受到包括遺傳因素、生態(tài)因素、耕作制度和栽培技術(shù)多種因素的影響。其中遺傳因素是影響大豆蛋白質(zhì)含量的主要因素，而有效的栽培措施也可以提升大豆品質(zhì)[10]。特定種植區(qū)域的生態(tài)因素及耕作制度具有一定的穩(wěn)定性，對具體的大豆種植區(qū)域提高蛋白質(zhì)含量不具有較大影響。因此，筆者重點(diǎn)探討遺傳及栽培措施對蛋白質(zhì)含量的影響，以期指導(dǎo)高蛋白大豆品種的培育及生產(chǎn)、提高大豆蛋白質(zhì)含量、改善大豆品質(zhì)。