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苦荞的蔗糖含量变异研究



全 文 :苦荞的蔗糖含量变异研究
黄凯丰,时 政,宋毓雪,韩承华,陈庆富* (贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所,贵州贵阳 550001)
摘要 [目的]明确不同苦荞资源间蔗糖含量的差异,筛选出低蔗糖含量的苦荞材料。[方法]测定了不同产地的 35份苦荞籽粒中的蔗
糖含量。[结果]35份苦荞资源的蔗糖含量变化幅度为 0. 007 7% ~0. 208 9%,平均值为 0. 051 8%;不同产地苦荞的蔗糖含量存在差异,
以贵州赫章地区的较高,贵州纳雍地区的较低。[结论]苦荞中蔗糖含量较低,可作为低糖粮食作物进行推广利用。
关键词 苦荞;蔗糖含量;变异
中图分类号 S517 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)17 -10119 -02
Research on Variation in Sucrose Content of Tartary Buckwheat
HUANG Kai-feng et al (Institute of Plant Genetics and Breeding,School of Life Science,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou
550001)
Abstract [Objective]The aim was to determine the difference in sucrose content of different tartary buckwheat sources,so as to screen low -
sucrose buckwheat materials.[Method]The sucrose contents of 35 tartary buckwheat materials from different regions were measured.[Result]
The sucrose content of the 35 tartary buckwheat materials varied from 0. 007 7% to 0. 208 9% with an average of 0. 051 8% . There was some
difference among the tartary buckwheat materials from different regions. The seeds from Hezhang in Guizhou had higher sucrose content,while the
seeds from Nayong in Guizhou had lower sucrose content.[Conclusion]The content of sucrose was significantly low in tartary buckwheat,which
could be popularized as a kind of low-sugar crop.
Key words Tartary buckwheat;Sucrose content;Variation
基金项目 贵州省科学技术基金项目[黔科合 J字(2009)2108 号];贵
州省农业攻关项目[黔科合 NY 字(2010)3094];贵州省动
植物育种专项[黔农育专字(2010)023 号]。
作者简介 黄凯丰(1979 - ) ,男,江苏启东人,副教授,博士,从事荞麦
遗传育种研究,E-mail:hkf1979@ 163. com。* 通讯作者,教
授,博士后,博士生导师,从事荞麦遗传育种研究,E-mail:
cqf1966@ 163. com。
收稿日期 2011-03-04
苦荞(Fagopyrum tataritum)属于蓼科荞麦属栽培作物,
学名为鞑靼荞麦[1],在我国粮食作物中属小宗作物,是很好
的救灾填闲作物和重要的蜜源作物[2]。苦荞在世界上分布
很广,我国是世界苦荞的主产区,栽培历史悠久,在贵州、山
西、陕西、四川、云南等省都有大面积栽培[3]。苦荞集营养、
保健、医疗于一体[4 -5],其营养保健价值明显高于其他谷物
类作物[6 -8]。蔗糖是植物光合作用的主要产物,广泛分布于
植物体和作物的产品器官内。随着经济水平的提高和生活
方式的西化[9],人体内蔗糖的摄入量也呈快速增加的趋势,
常常导致高血脂、高血糖等现代“文明病”的发生,因此,越来
越多的学者关注低蔗糖食品的开发和利用。为此,笔者以前
期得到的产量和品质较好[1,10]的 35 份苦荞资源为试验材
料,测定了其籽粒中的蔗糖含量,以探讨蔗糖含量在苦荞不
同资源间的遗传变异规律,旨在为培育低蔗糖的苦荞新品种
及其开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 35份苦荞材料(表 1)由贵州师范大学生命科学
学院植物遗传育种研究所提供。所有材料均于 2010 年 8 月
20日播种于贵阳市龙洞堡贵州师范大学植物遗传育种研究
所柏杨试验基地。每份材料种植 1 个小区,小区面积为 2 m
×5 m,行距 40 cm,株距 10 cm,常规田间管理。于 2010年 11
月 30日收获种子,种子干燥后保存于 -20 ℃冰柜中。
1. 2 方法 将保存于 - 20 ℃冰柜中的材料取出,于 105 ℃
烘箱中杀青 15 min,恒温(60 ℃)烘干至恒重。去壳后用粉
碎机粉碎,放入干燥器中保存备用,测定前再于 60 ℃烘箱中
烘至恒重。蔗糖含量的测定参考何照范等[11]的方法进行。
1. 3 数据处理 采用 Excel 2003 软件进行数据处理,利用
SPSS 17. 0对数据进行差异显著性测验。
表 1 试验用 35份苦荞材料
Table 1 35 tratary buckwheat materials
序号
No.
名称
Cultivar
原产地
Origin
代号
Symbol
1 大苦荞 Daku 贵州威宁 T282
2 品比 Pingbi 贵州威宁 T284
3 黑苦荞 Heiku 贵州赫章 T292
4 单选 F01 Danxuan F01 贵州威宁 T301
5 罗甸 Ludian 云南 T305
6 单选 F02 Danxuan F02 贵州威宁 T309
7 伊孟苦荞 Yimengku 贵州威宁 T324
8 白镇苦荞 Baizhengku 贵州威宁 T330
9 苦 37 Ku 37 贵州威宁 T340
10 川苦 1 Chuanku 1 四川 T345
11 勺白 Saobai 贵州威宁 T349
12 K013 贵州威宁 T352
13 刺苦荞 Ciku 贵州威宁 T364
14 86-36 贵州威宁 T365
15 浦江苦荞 Pujiangku 贵阳六盘水 T367
16 19-22 贵州威宁 T373
17 无各黑苦Wugeheiku 贵州威宁 T374
18 KP005 陕西 T384
19 黔威 1 Qianwei 1 贵州威宁 T388
20 黑苦 6 Heiku 6 贵州威宁 T395
21 西白苦荞 Xibaiku 贵州威宁 T398
22 龙苦荞 Longku 贵州威宁 T412
23 山苦荞 Shanku 贵州赫章 T415
24 曹坝苦荞 Caobaku 贵州赫章 T416
25 苦荞 1 Ku 1 贵州赫章 T425
26 庄苦荞 Zhuangku 贵州赫章 T429
27 大冲苦 2 Dachongku 2 贵州威宁 T441
28 雪山苦荞 Xueshanku 贵州威宁 T444
29 伊拉苦荞 Yilaku 贵州威宁 T446
30 威苦荞 02-286 Weiku 02-286 贵州威宁 T452
31 西苦 6-14 Xiku 6-14 陕西 T453
32 平 01-043 Ping 01-043 甘肃 T460
33 云苦 67 Yunku 67 云南 T463
34 云苦 2 Yuku 2 陕西 T468
35 纳雍苦荞 Nayongku 纳雍 T470
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(17):10119 - 10120,10123 责任编辑 乔利利 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.17.163
2 结果与分析
2. 1 不同苦荞材料间的蔗糖含量比较 由表 2 可知,35 份
苦荞材料种子中的蔗糖含量较低,其变异幅度为 0. 007 7%
~ 0. 208 9%,平均值为 0. 051 8%,其中原产贵州赫章的 T415
蔗糖含量最高,来自贵州威宁的 T374 蔗糖含量最低。根据
种子中蔗糖含量的情况(表 3) ,可将 35 份苦荞材料分为 3
类:低蔗糖类型,即蔗糖含量在0. 047 9%以下,有 24 份材料,
占供试材料的 68. 57%;中蔗糖类型,即蔗糖含量在
0. 047 9% ~0. 168 5%,有 9份材料,占供试材料的 25. 71%;
高蔗糖类型,即蔗糖含量在0. 168 5%以上,有2份材料,占供
试材料的 5. 71%。
2. 2 不同产地苦荞籽粒中蔗糖含量比较 由表 4 可知,不
同产地苦荞种子中蔗糖含量的平均值存在差异,其中产自贵
州赫章地区的苦荞种子中蔗糖含量最高,平均为 0. 114 8%;
产自贵州纳雍的苦荞种子中蔗糖含量最低,平均为0. 018 6%,
某些产地间蔗糖含量平均值的差异达显著水平。另外,产自
贵州威宁和云南地区的苦荞种子中蔗糖含量的变异系数较
大,分别达到106. 90%和106. 10%,说明其不稳定;产自陕
西的苦荞种子中蔗糖含量的变异系数较小,为 10. 55%。
表 2 35份苦荞材料的蔗糖含量比较
Table 2 Comparison of content of sucrose of different material of tar-
tary buckwheat %
序号
No.
蔗糖含量
Sucrose
content
序号
No.
蔗糖含量
Sucrose
content
序号
No.
蔗糖含量
Sucrose
content
1 0. 036 0 13 0. 117 6 25 0. 024 2
2 0. 018 6 14 0. 024 6 26 0. 018 9
3 0. 192 1 15 0. 098 5 27 0. 024 7
4 0. 014 5 16 0. 023 5 28 0. 122 1
5 0. 122 7 17 0. 007 7 29 0. 020 7
6 0. 019 1 18 0. 021 9 30 0. 025 2
7 0. 016 8 19 0. 019 0 31 0. 027 0
8 0. 019 2 20 0. 020 2 32 0. 045 7
9 0. 151 9 21 0. 045 7 33 0. 017 5
10 0. 074 5 22 0. 019 5 34 0. 024 1
11 0. 024 3 23 0. 208 9 35 0. 018 6
12 0. 016 7 24 0. 129 8
注:1 ~35分别与表 1中序号相对应。
Note:The number of 1 -35 are in one to one correspondence with those in
table 1.
表 3 蔗糖含量(x)的频数(f)分布
Table 3 Frequency distribution of content of sucrose
序号
No.
区间∥%
Interval
组中值 x∥%
Group median
频数 f
Frequence
累计频数 Cf
Cumulative frequence
频率
Frequency
累计频率 Cr
Cumulative Frequency
1 0. 007 7 ~0. 047 9 0. 027 8 24 24 0. 685 7 0. 685 7
2 0. 047 9 ~0. 088 1 0. 068 0 3 27 0. 085 7 0. 771 4
3 0. 088 1 ~0. 128 3 0. 108 2 4 31 0. 114 3 0. 885 7
4 0. 128 3 ~0. 168 5 0. 148 4 2 33 0. 057 1 0. 942 8
5 0. 168 5 ~0. 208 7 0. 188 6 1 34 0. 028 6 0. 971 4
6 0. 208 7 ~0. 248 9 0. 228 8 1 35 0. 028 6 1. 000 0
表 4 不同产地苦荞种子中蔗糖含量比较
Table 4 Comparison of the sucrose content of tartary buckwheat seeds from different origins
原产地
Origin
样本数∥个
Number of samples
蔗糖含量∥% Sucrose content
最小值 Minimum 最大值 Maximum 平均值 Mean
CV∥%
贵州威宁 21 0. 007 7 0. 151 9 0. 037 5 d 106. 90
赫章 5 0. 018 9 0. 208 9 0. 114 8 a 78. 48
六盘水 1 - - 0. 098 5 b -
纳雍 1 - - 0. 018 6 e -
四川 1 - - 0. 074 5 c -
陕西 3 0. 021 9 0. 027 0 0. 024 3 e 10. 55
甘肃 1 - - 0. 045 7 d -
云南 2 0. 017 5 0. 122 7 0. 070 1 c 106. 10
注:同列数字后不同小写字母表示产地间在 0. 05水平差异显著。
Note:Different lowercases at the same column indicates that there is significant difference at 0. 05 level.
3 结论与讨论
谢桂先等[12]研究发现,水稻籽粒中的蔗糖含量基本在
11. 60% ~30. 10%;曹玉军等[13]研究发现,玉米籽粒蔗糖含
量在 4. 25 ~ 11. 50%;付雪丽等[14]研究发现,弱筋小麦中蔗
糖含量为 0. 70% ~ 43. 20%。该研究表明,35 份苦荞材料中
的蔗糖含量极低,其变异幅度为 0. 007 7% ~ 0. 208 9%,平均
值为0. 051 8%,这与徐宝才等[15]的研究结果相吻合。也有
远低于上述常见粮食作物中蔗糖含量的一些材料,如来自贵
州威宁的 T374其蔗糖含量仅为 0. 007 7%,与上述粮食作物
相差达2 ~4个数量级,结合前期对黄酮[10]、硒[1]等的研究结
果,认为苦荞值得作为一种低蔗糖、保健粮食作物进行深入
的推广食用和加工利用,可望实现我国居民的药食同源。
试验所用的材料均来自同一地块、同一气候条件,但从
试验结果来看,不同原产地苦荞材料间的蔗糖含量存在一定
差异,基本表现为四川 >云南 >贵州 >甘肃 >陕西;同时产
自贵州和云南地区的苦荞种子中蔗糖含量的变异系数较大,
这可能是由于苦荞材料原产地之间的气候、地理位置等因素
所致,也有可能是由荞麦材料间的遗传因素所致,值得进一
步研究。
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(下转第 10123页)
02101 安徽农业科学 2011 年
注:M为标准分子量 DL2000;1 ~24为引物组合。
Note:M:Molecular weight marker DL2000;1 -24:primer combinations.
图 2 不同引物的 SRAP-PCR结果
Fig. 2 Electrophoresis profiles of SRAP-PCR with different couples of primers
素试验和正交试验。在单因素试验中,通常是变化 1种因素
的同时固定其余多种因素,这样无法考察体系中不同组分间
的交互作用,因而也就不能保证各组分最佳浓度的组合即为
最佳反应体系[7]。而正交设计是基于多因子交互影响的角
度,选用部分有代表性的组合进行试验,既能减少组合处理
数,又可以相对较快地得出优化体系。值得一提的是,在进
行正交试验时,对 PCR 扩增的效果评价“赋值”带有一定的
主观性,且最优反应组合也可能不出现在正交设计表中。所
以,建立客观的 PCR 结果评价标准及对初步获得的优化体
系进行验证后才可用于后续研究。
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3210139 卷 17 期 艾鹏飞等 小麦 SRAP-PCR体系的正交设计优化