113份冬性六倍體小黑麥種質(zhì)籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

謝慧芳　王珊珊　谷海濤　何紹東　甘長(zhǎng)波　孔廣超

摘要：種質(zhì)資源是作物遺傳改良的重要基礎(chǔ)。籽粒品質(zhì)是評(píng)價(jià)小黑麥品種優(yōu)劣并決定其利用方式的重要依據(jù)。本文以來自亞洲、歐洲及美洲共15個(gè)國(guó)家的113份冬性六倍體小黑麥種質(zhì)為材料，對(duì)2個(gè)年度收獲的成熟籽粒的淀粉、支鏈淀粉、直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分及蛋白質(zhì)含量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：這113份冬性小黑麥種質(zhì)籽粒的淀粉、支鏈淀粉、直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分及蛋白質(zhì)含量變異范圍分別在54.23%～66.93%、39.99%～48.59%、17.37%～20.31%、90.71%～91.81%、10.75%～19.33%與13.02%～20.27%，其變異系數(shù)在0.17%～12.19%之間，其中干物質(zhì)含量變異系數(shù)最小，灰分含量變異系數(shù)最大。方差分析顯示，亞洲、歐洲及美洲的六倍體小黑麥品種的籽粒品質(zhì)間存在顯著差異。6個(gè)小黑麥籽粒品質(zhì)指標(biāo)的多樣性指數(shù)在1.993～2.065之間。小黑麥籽粒的淀粉與支鏈淀粉含量（r=0.958）、直鏈淀粉含量（r=0.887）、灰分含量（r=0.401）間均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，而與蛋白含量呈顯著的負(fù)相關(guān)。經(jīng)主成分分析可將6個(gè)小黑麥籽粒品質(zhì)性狀綜合為2個(gè)主要成分，即以支鏈淀粉含量為代表的淀粉因子與以蛋白質(zhì)含量為主的蛋白質(zhì)因子，二者的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)74.78%。依據(jù)支鏈淀粉與蛋白質(zhì)含量可將這113份小黑麥種質(zhì)聚為4類，即籽粒蛋白質(zhì)含量較高但支鏈淀粉含量較低、籽粒蛋白質(zhì)與支鏈淀粉含量均較低的種質(zhì)、蛋白質(zhì)與支鏈淀粉含量均較高的種質(zhì)以及籽粒蛋白質(zhì)含量較低但支鏈淀粉含量高的種質(zhì)?？梢妳⒃嚨?13份小黑麥種質(zhì)品質(zhì)性狀遺傳多樣性豐富，篩選出的籽粒品質(zhì)不同的種質(zhì)可為小黑麥品質(zhì)改良提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：小黑麥；種質(zhì)資源；遺傳多樣性；籽粒品質(zhì)

中圖分類號(hào)：中圖分類號(hào)S512.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

Evaluation of grain nutritional quality of 113 winter hexaploid

triticale germplasms

XIE? Huifang，WANG? Shanshan，GU? Haitao，HE? Shaodong，GAN? Changbo，KONG? Guangchao*

Abstract： Germplasms are an important basis for crop genetic improvement. Triticale grain quality is an important factor for evaluating triticale cultivars and determining its utilization. 113 winter hexaploid triticale germplasms from 15 countries in Asia， Europe and America were studied in this paper， and starch， amylopectin， amylose， dry matter， ash and protein contents of matured grains in two years were analyzed. The results showed that ranges of starch， amylopectin， amylose， dry matter， ash and protein content of these 113 winter triticale germplasms grains were 54.23%～66.93%， 39.99%～48.59%， 17.37%～20.31%， 90.71%～91.81%， 10.75%～19.33% and 13.02%～20.27%， coefficient of variation is between 0.17% and 12.19%， which is coefficient of variation of dry matter content and ash content， respectively. The grain quality were significant differences among triticale varieties from Asia， Europe and America. The diversity index of six triticales grain quality parameters ranged from 1.993 to 2.065. Significant positive correlationships were found between starch and amylopectin content （r=0.958）， amylose content （r=0.887） and ash content （r=0.401）， and a significant negative correlation between? starch and protein content. The six triticale grain quality traits can be integrated into two main components by principal component analysis， namely starch factor dominated by amylopectin content， and protein factor dominated by protein content， cumulative contribution rate of the two principal factors is 74.78%. According to the amylopectin and protein content， these 113 triticale varieties were grouped into four categories， namely， germplasms with higher grain protein content and lower amylopectin content， germplasms with lower grain protein content and amylopectin content， germplasms with higher protein content and amylopectin content， and germplasms with lower grain protein and higher amylopectin content. It was concluded that 113 triticale germplasms in this research shared with great genetic diversity of quality traits， and selected triticale germplasms with elite grain qualities can be used as germplasms basis for triticale varieties improvement.

Key words： hexaploid triticale;germplasms;genetic diversity;grain quality

0 引言

隨著生活水平提高，人們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提出了更高的要求。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的改良也已成為糧食作物研究與育種的重要方向之一。

小黑麥（Triticosecale Wittmack）是由小麥屬（Triticum）和黑麥屬（Secale）經(jīng)屬間有性雜交與染色體加倍人工育成的新物種，其不僅繼承了小麥籽粒產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的特點(diǎn)，也遺傳了黑麥適應(yīng)性強(qiáng)的特性，已經(jīng)成為一種重要的糧食與飼料作物。小黑麥籽粒的化學(xué)成分與小麥相近，但其賴氨酸含量更高，氨基酸含量更平衡，被廣泛應(yīng)用于食品與工業(yè)加工領(lǐng)域［1］，例如用于烘焙食品，如面包、曲奇、玉米餅等［2］，也可用于生產(chǎn)生物降解膜和抗菌食品包裝［3］。小黑麥也可用于釀酒，其釀制的啤酒也因口感好、色澤優(yōu)，且各項(xiàng)理化指標(biāo)均優(yōu)于大麥、小麥和黑麥，深受消費(fèi)者青睞［4］。

淀粉不僅提供了人類飲食中50%～70%的能量，還可以作為釀酒原料［5］。小黑麥籽粒的主要成分是淀粉，其含量在60.8%～67.6%之間。蛋白質(zhì)也是小黑麥籽粒中重要的營(yíng)養(yǎng)成分，其含量是衡量加工品質(zhì)的重要指標(biāo)［6］。目前國(guó)內(nèi)對(duì)小黑麥的研究大多側(cè)重于生物產(chǎn)量及飼草產(chǎn)量與品質(zhì)，對(duì)籽粒品質(zhì)性狀及籽粒加工利用等方面研究仍較缺乏，限制了對(duì)小黑麥的綜合利用與推廣［7］。因此，篩選小黑麥籽粒品質(zhì)性狀優(yōu)異的種質(zhì)，為培育籽粒品質(zhì)性狀優(yōu)良的小黑麥品種提供基礎(chǔ)。

本研究通過兩年試驗(yàn)對(duì)113份六倍體小黑麥種質(zhì)的6個(gè)籽粒品質(zhì)性狀進(jìn)行了測(cè)定，探索其遺傳多樣性及品質(zhì)性狀特點(diǎn)，為小黑麥籽粒品質(zhì)改良以及小黑麥綜合利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

來自亞洲、歐洲和美洲15個(gè)國(guó)家的113份冬性六倍體小黑麥種質(zhì)，其名稱與來源見表1。其中來自亞洲2個(gè)國(guó)家的材料共42份，占37.17%，歐洲10個(gè)國(guó)家的材料共52份，占46.01%，美洲3個(gè)國(guó)家的材料19份，占16.81%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試材料于2018—2019以及2019—2020年度種植于石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)。該站位于天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣，北緯44°17′、東經(jīng)86°03′，海拔461 m。該地區(qū)屬于典型的溫帶大陸性氣候，干旱少雨，年降水量103.7 mm，年平均氣溫8.7℃，平均無霜期為168 d，積溫3570.8 ℃，全年日照時(shí)數(shù)2610.3 h。試驗(yàn)地屬灌溉灰漠土類型，質(zhì)地為輕壤士，土壤肥力中等。采用隨機(jī)區(qū)組的方法，按照4行區(qū)（行距0.2 m，行長(zhǎng)2 m），4次重復(fù)，每5 cm點(diǎn)播1粒種子播種。按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)的栽培方法進(jìn)行田間管理。

1.3 試驗(yàn)方法

待各小黑麥種質(zhì)種子充分成熟后，收獲脫粒。去掉籽粒中的雜質(zhì)以及不完整籽粒后，采用瑞典Perten公司7250近紅外谷物分析儀，測(cè)定各種質(zhì)籽粒的淀粉含量、支鏈淀粉含量、直鏈淀粉含量、干物質(zhì)含量、灰分與蛋白質(zhì)含量共6個(gè)主要品質(zhì)性狀。測(cè)定過程中，每個(gè)樣品重復(fù)檢測(cè)2次，并將2次檢測(cè)結(jié)果之差與平均值比值小于2%各指標(biāo)平均值作為測(cè)定結(jié)果。否則需對(duì)樣品重新檢測(cè)，直到符合測(cè)定要求再計(jì)算平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 20.0對(duì)各性狀原始值進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan法多重比較（P<0.05）。采用QTL IciMapping 4.2計(jì)算各種質(zhì)的品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)的最佳線性無偏預(yù)測(cè)（BLUE）值，利用Microsoft Excel 2016統(tǒng)計(jì)各性狀BLUE值的最大值、最小值、平均值和變異系數(shù)；利用SPSS 20.0進(jìn)行各品質(zhì)性狀BLUE值分布的正態(tài)性檢驗(yàn)、相關(guān)性分析及主成分分析。利用Origin Pro 2021進(jìn)行聚類分析。采用遺傳多樣性指數(shù)（Shannon-weaver）評(píng)價(jià)參試種質(zhì)品質(zhì)性狀的遺傳多樣性，遺傳多樣性指數(shù)H′=－∑（Pi×lnPi），式中Pi為某一性狀第i個(gè)級(jí)別出現(xiàn)的概率［8］。

2 結(jié)果與分析

2.1 小黑麥種質(zhì)的籽粒品質(zhì)性狀特點(diǎn)

參試的113份冬性小黑麥種質(zhì)的6個(gè)籽粒品質(zhì)性狀特點(diǎn)見表2，其籽粒淀粉含量介于54.23％～66.93％之間，平均值為60.20%；支鏈淀粉含量介于39.99％～48.59％之間，平均值為44.26%；直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分、蛋白質(zhì)含量分別介于17.37％～20.31％、90.71％～91.81％、10.75％～19.33％、13.02％～20.27％之間，其均值分別為18.73%、91.31%、14.11%、15.57%。這6個(gè)籽粒品質(zhì)性狀變異系數(shù)在0.17%與12.19%之間，其中蛋白質(zhì)與灰分含量的變異幅度最大，變異系數(shù)分別為8.61%與12.19%，干物質(zhì)變異系數(shù)最小，為0.17%。6個(gè)品質(zhì)性狀指標(biāo)的變異系數(shù)由大到小依次為灰分含量（12.19%）、蛋白質(zhì)含量（8.61%）、淀粉含量（4.29%）、支鏈淀粉含量（3.84%）、直鏈淀粉含量（2.83%）、干物質(zhì)含量（0.17%）。

113份小黑麥種質(zhì)籽粒6個(gè)品質(zhì)性狀多樣性指數(shù)范圍為1.993～2.065，其由大到小依次為淀粉含量、直鏈淀粉含量、灰分含量、干物質(zhì)含量、支鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量。

對(duì)113份種質(zhì)6個(gè)小黑麥籽粒品質(zhì)指標(biāo)分布分析表明（圖1），這6個(gè)籽粒品質(zhì)性狀在群體中的分布基本符合正態(tài)，其中淀粉含量在54%～56%之間的有4份，在65%～67%之間的有3份，絕大多數(shù)材料（93.8%）的淀粉含量在56%～65%之間（圖1A）。支鏈淀粉含量在40%～42%之間的有9份，在42%～46%之間的有82份，占總體的72.53%，支鏈淀粉含量在46%～49%之間的有22份，占總體的19.47%（圖1B）。直鏈淀粉含量在17%～18%之間的有8份，在18%～19.6%之間的有100份，占總體的88.5%，在19.6%～20.5%之間的有5份（圖1C）。干物質(zhì)含量在90%～91%之間的僅有1份，在91%～91.75%之間的有111份，占98.2%，在91.75%～92%之間的僅有1份（圖1D）?；曳趾吭?4%～57%之間的有9份，在57%～64%之間的有96份，占85.0%，在64%～67%之間的有8份（圖1E）。籽粒蛋白質(zhì)含量在13%～14%之間的有16份，在14%～17.5%之間的有92份，占81.4%，在17.5%～20.5%之間的有5份（圖1F）。

2.2 不同地理來源小黑麥種質(zhì)籽粒品質(zhì)性狀差異

方差分析表明（表3），亞洲國(guó)家小黑麥種質(zhì)的籽粒平均淀粉含量、支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量均顯著低于歐洲種質(zhì)（P<0.05），但與美洲種質(zhì)的平均籽粒淀粉含量、支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量差異不顯著。參試的歐、美國(guó)家小黑麥種質(zhì)的平均籽粒淀粉含量、支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量差異也不顯著。

亞洲小黑麥種質(zhì)籽粒的平均干物質(zhì)含量顯著高于歐洲種質(zhì)（P<0.05），美洲國(guó)家的小黑麥種質(zhì)的平均干物質(zhì)含量介于亞洲與歐洲種質(zhì)之間，與亞洲與歐洲種質(zhì)平均干物質(zhì)含量差異均不顯著。亞洲國(guó)家小黑麥籽粒蛋白質(zhì)平均含量顯著高于美洲種質(zhì)（P<0.05），歐洲國(guó)家籽粒蛋白質(zhì)平均含量介于亞洲與美洲種質(zhì)之間，而與亞洲及美洲種質(zhì)籽粒蛋白質(zhì)平均含量差異均不顯著。

由表4可見，參試材料中西班牙小黑麥種質(zhì)的籽粒淀粉含量最低，加拿大與瑞士小黑麥種質(zhì)籽粒淀粉含量最高，顯著高于西班牙種質(zhì)7.95%與6.91%。西班牙種質(zhì)支鏈淀粉含量最低，為42.39%，其與中國(guó)與羅馬尼亞種質(zhì)支鏈淀粉含量無顯著差異，參試的其他國(guó)家種質(zhì)的支鏈淀粉含量顯著高于西班牙種質(zhì)（P<0.05）。加拿大小黑麥種質(zhì)的直鏈淀粉含量為19.88%，顯著高于羅馬尼亞與西班牙種質(zhì)（P<0.05）。

參試國(guó)家的小黑麥干物質(zhì)含量及灰分含量之間均無顯著差異。瑞士小黑麥種質(zhì)的蛋白質(zhì)含量為13.08%，顯著低于阿根廷、瑞典、西班牙以及中國(guó)種質(zhì)，其余國(guó)家小黑麥籽粒蛋白質(zhì)含量間無顯著差異。

2.3 小黑麥籽粒品質(zhì)性狀相關(guān)性

對(duì)參試小黑麥種質(zhì)的6個(gè)籽粒品質(zhì)性狀的相關(guān)分析表明，籽粒淀粉含量與支鏈淀粉含量、直鏈淀粉含量、灰分含量間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）（表5），但與干物質(zhì)及蛋白質(zhì)含量相關(guān)不顯著。籽粒支鏈淀粉與直鏈淀粉含量及灰分含量間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與干物質(zhì)含量和蛋白質(zhì)含量相關(guān)不顯著。籽粒直鏈淀粉含量與灰分含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），但與蛋白質(zhì)含量相關(guān)不顯著。籽粒蛋白質(zhì)含量與干物質(zhì)含量及灰分含量間均呈現(xiàn)顯著正相關(guān)（P<0.01）。

2.4 小黑麥籽粒品質(zhì)性狀的主成分分析

主成分分析表明，6個(gè)小黑麥籽粒品質(zhì)性狀可綜合為2個(gè)主成分，其累積貢獻(xiàn)值為74.78%，2個(gè)主成分的表達(dá)式分別為：

Y1=0.302X1+0.310X2+0.305X3-0.063X4+0.185X5-0.006X6（1）

Y2=-0.062X1-0.103X2+0.036X3+0.392X4+0.368X5+0.662X6（2）

主成分Y1中X1、X2及X3的系數(shù)大于其它因子，因此可以稱為淀粉因子；主成分Y2中X6的系數(shù)0.662較大，主要為蛋白質(zhì)含量，因此可以稱為蛋白質(zhì)因子（表6）。

2.5 小黑麥種質(zhì)的籽粒品質(zhì)性狀的聚類

根據(jù)小黑麥籽粒品質(zhì)性狀間相關(guān)性與主成分分析的結(jié)果，依據(jù)籽粒支鏈淀粉與蛋白質(zhì)含量對(duì)參試的113份小黑麥種質(zhì)進(jìn)行聚類，結(jié)果表明：在歐式距離為2.3時(shí)可將這113份小黑麥種質(zhì)分為4大類群（圖2）。

其中，第Ⅰ類群包含32份種質(zhì)，來源于亞洲的材料有20份、美國(guó)材料5份、歐洲材料7份。這32份小黑麥種質(zhì)的籽粒淀粉、支鏈淀粉、直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分以及蛋白質(zhì)含量均值分別為57.63%、42.46%、18.24%、91.35%、13.31%、16.40%，屬于籽粒蛋白質(zhì)含量較高但支鏈淀粉含量較低的種質(zhì)。

第Ⅱ類群包含52份種質(zhì)，來源于亞洲的有16份、歐洲的有22份、美洲的有14份，其籽粒淀粉、支鏈淀粉、直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分以及蛋白質(zhì)含量均值分別為60.27%、44.35%、18.69%、91.30%、13.65%、14.59%，屬于籽粒支鏈淀粉含量較高、蛋白質(zhì)含量較低的種質(zhì)。

第Ⅲ類群包含8份，其中來源于亞洲及歐洲的材料分別為1份與7份，其籽粒淀粉、支鏈淀粉、直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分以及蛋白質(zhì)含量均值分別為61.21%、44.83%、19.06%、91.29%、16.37%、18.01%，屬于籽粒支鏈淀粉含量與蛋白質(zhì)含量均較高的種質(zhì)。

第Ⅳ類群包括21份種質(zhì)，來源于亞洲的有4份、歐洲的有15份、美洲的有2份，其籽粒淀粉、支鏈淀粉、直鏈淀粉、干物質(zhì)、灰分以及蛋白質(zhì)含量均值分別為63.56%、46.58%、19.46%、91.27%、15.62%、15.80%，屬于籽粒支鏈淀粉含量高但蛋白質(zhì)含量較低的種質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

作物表型性狀由基因型、環(huán)境、基因型與環(huán)境互作這3個(gè)因素決定。準(zhǔn)確度量各表型性狀對(duì)于性狀遺傳基礎(chǔ)解析具有重要的意義。除準(zhǔn)確地性狀調(diào)查鑒定外，多年多點(diǎn)種植對(duì)于消除環(huán)境影響也有較好的作用。最佳線性無偏估計(jì)（Best linear unbiased Estimator， BLUE）可以對(duì)多環(huán)境下各性狀調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，可一定程度上消除環(huán)境影響，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)由基因型決定的調(diào)查性狀真實(shí)值［9］。本研究通過對(duì)連續(xù)2年在同一試驗(yàn)點(diǎn)種植的113份小黑麥籽粒品質(zhì)性狀的調(diào)查，采用其BLUE值進(jìn)行分析，能更真實(shí)地反映實(shí)驗(yàn)材料性狀差異性。

小黑麥籽粒中有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸和碳水化合物，可為人類與動(dòng)物提供較豐富營(yíng)養(yǎng)［4，10］。本研究中113份小黑麥籽粒中淀粉含量在54.23%～66.93%之間，較Fras等報(bào)道的波蘭冬性小黑麥淀粉含量（60.8%～67.6%）更廣泛［11］，也較Bartolozzo等報(bào)道的10個(gè)小黑麥的淀粉含量（57.6%～65.0%）更寬泛［3］，反映了這113份小黑麥種質(zhì)的籽粒淀粉含量，遺傳多樣性強(qiáng)。蛋白質(zhì)含量也是決定籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)［12］。供試113份小黑麥種質(zhì)籽粒蛋白質(zhì)含量在13.02%～20.27%之間，整體較Fras 報(bào)道冬性小黑麥11.8%～15.2%高［11］，與黑龍江省畜牧研究所對(duì)508份小黑麥品系籽粒的蛋白質(zhì)變異范圍接近［13］，這表明這些小黑麥種質(zhì)的籽粒蛋白質(zhì)含量存在廣泛多樣性。

遺傳多樣性是由遺傳基礎(chǔ)決定，可從形態(tài)、細(xì)胞學(xué)、生理、基因位點(diǎn)及DNA序列等層次體現(xiàn)。形態(tài)學(xué)或表型性狀上檢測(cè)種質(zhì)資源的遺傳多樣性也是最直觀與簡(jiǎn)便易行的方法［14］。本研究通過對(duì)113份小黑麥種質(zhì)資源籽粒品質(zhì)性狀的遺傳多樣性分析，發(fā)現(xiàn)各品質(zhì)性狀的多樣性指數(shù)在1.993%～2.065%之間，與馬瑩雪等［15］報(bào)道的222份六倍體小黑麥8個(gè)品質(zhì)性狀（蛋白質(zhì)、容重、濕面筋、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、面團(tuán)形成時(shí)間、硬度、沉降值和出粉率）的多樣性指數(shù)接近，但胡立芹等［16］研究所測(cè)111份六倍體小黑麥的含水量、吸水率、蛋白質(zhì)含量、容重、面筋含量、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、面團(tuán)形成時(shí)間、硬度、沉淀值和出粉率10個(gè)品質(zhì)性狀的平均多樣性指數(shù)為1.94%?？梢娺@些小黑麥種質(zhì)的籽粒品質(zhì)性狀具有較高的變異潛力與豐富的多樣性，在小黑麥籽粒品質(zhì)育種中就有很好的應(yīng)用價(jià)值。

本研究發(fā)現(xiàn)小黑麥籽粒淀粉含量與支鏈淀粉含量、直鏈淀粉含量間存在極顯著的相關(guān)性，但與蛋白質(zhì)含量負(fù)相關(guān)不顯著，這即與陳華萍等報(bào)道的小麥支鏈淀粉含量與總淀粉含量呈極顯著正相關(guān)結(jié)論一致［17］，也與本研究中將6個(gè)小黑麥籽粒品質(zhì)的性狀簡(jiǎn)化為2個(gè)主成分，即淀粉因子和蛋白質(zhì)因子的結(jié)果相一致［18］?？梢?，在小黑麥籽粒品質(zhì)性狀育種過程中可主要以蛋白質(zhì)含量與支鏈淀粉含量?jī)蓚€(gè)關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)的重點(diǎn)，并以此為依據(jù)進(jìn)行選擇改良。

本研究以小黑麥籽粒品質(zhì)性狀中的支鏈淀粉含量與蛋白質(zhì)含量為指標(biāo)，將113份種質(zhì)聚為4類，即籽粒蛋白質(zhì)含量較高但支鏈淀粉含量較低、籽粒蛋白質(zhì)含量和支鏈淀粉含量均較低的種質(zhì)、蛋白質(zhì)含量和支鏈淀粉含量均較高的種質(zhì)以及籽粒蛋白質(zhì)含量較低但支鏈淀粉含量高的種質(zhì)。這可為這些小黑麥的籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)改良提供基礎(chǔ)，例如第IV類群種質(zhì)可以生產(chǎn)生物乙醇為主要目標(biāo)的種質(zhì)利用，而第III類群的種質(zhì)可用于人類谷物與動(dòng)物精飼料為目標(biāo)的育種［2］。

本研究表明亞洲小黑麥種質(zhì)的籽粒淀粉含量、支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量低于歐洲種質(zhì)，而其籽粒蛋白質(zhì)含量顯著高于美洲種質(zhì)，同時(shí)在不同國(guó)家的小黑麥種質(zhì)間，其籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也有一定差異。這可能與不同地區(qū)或不同國(guó)家對(duì)小黑麥的主要利用方式不同［20］，對(duì)其育種目標(biāo)關(guān)注點(diǎn)有所差異。同時(shí)，在根據(jù)小黑麥品質(zhì)不同將參試的113份小黑麥種質(zhì)劃分為4類群時(shí)，不同類群種質(zhì)中其國(guó)家來源間又存在交叉現(xiàn)象，可見參試的不同國(guó)家小黑麥種質(zhì)籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)間也無截然不同區(qū)別，這可能與小黑麥本身系人工創(chuàng)造，無起源中心，同時(shí)不同國(guó)家的種質(zhì)間也存在被廣泛交換以及小黑麥利用方式正在多樣化有關(guān)［21-22］。

本研究認(rèn)為種質(zhì)1AD545、Oktoploid Derzhavina與Riebesel47/51等可用于釀酒原料育種［19］；Oktoploid Derzhavina、1AD545與CXST-56/212等支鏈淀粉含量較高，Oktoploid Derzhavina、CXST-56/212以及AD19等直鏈淀粉含量較高種質(zhì)，可用于生產(chǎn)不同淀粉品質(zhì)的糧用小黑麥育種［20］；種質(zhì)AD19、中飼3297與Spontanyi Kanova1185等籽粒蛋白質(zhì)含量比較高，可以用于生產(chǎn)曲奇餅干、意大利面以及可生物降解薄膜的高蛋白小黑麥育種等［19］。

3.2 結(jié)論

113份來自3大洲15個(gè)國(guó)家的六倍體小黑麥種質(zhì)籽粒品質(zhì)性狀遺傳多樣性豐富，各品質(zhì)性狀多樣性指數(shù)較高，且3大洲小黑麥種質(zhì)籽粒品質(zhì)存在差異。小黑麥籽粒淀粉含量與支鏈淀粉含量、直鏈淀粉含量間存在極顯著的相關(guān)性，但與籽粒蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，蛋白質(zhì)含量與支鏈淀粉含量可作為評(píng)價(jià)小黑麥籽粒品質(zhì)性狀的關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)。在這113份種質(zhì)中Spontanyi Kanova1185、中飼3297以及AD19可作為蛋白質(zhì)含量高以及1AD545、Oktoploid Derzhavina以及Riebesel 47/51可作為淀粉含量高的小黑麥育種親本應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：編輯郭蕓婕）

收稿日期：2022-02-21

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31860376）

作者簡(jiǎn)介：謝慧芳（1995—），女，碩士研究生，專業(yè)方向?yàn)樾『邴湻肿佑N。

*通信作者：孔廣超（1970—），男，教授，從事麥類作物遺傳育種、作物種子科學(xué)與技術(shù)方向的研究，e-mail： kgch001@126.com。