全 文 ：苦荞种子中蛋白质含量变异
黄凯丰，时 政，韩承华，赵祖贵，何平贵 (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］筛选出蛋白质含量较高的苦荞资源。［方法］以不同产地的 35份苦荞资源为试材，测定了其籽粒的蛋白质含量。［结果］
35份苦荞资源蛋白质含量的变化幅度为 23． 65 ～193． 28 mg /g，平均为 111． 85 mg /g;不同产地苦荞的蛋白质含量存在差异，贵州赫章和
四川地区较高，贵州纳雍地区较低。［结论］为进一步研究蛋白质含量在不同苦荞资源间的遗传变异规律提供了理论依据。
关键词 苦荞;蛋白质含量;遗传变异
中图分类号 S517 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)14 －08299 －03
Variation of Protein Content in Fagopyrum tataricum Seeds
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 select the Fagopyrum tataritum cultivars with high protein content．［Method］With 35 cultivars of Fago-
pyrum tataritum from different places as the test materials，the protein content in their seeds was detected．［Result］The protein content in 35 cul-
tivarsof Fagopyrum tataritum ranges from 23． 65 to 193． 28 mg /g with an average of 111． 85 mg /g;the protein content in the Fagopyrum tataritum
from different places varied from each other，which was higher in Hezhang in Guizhou and Sichuan，and lower in Nayong of Guizhou．［Conclusion］
The research provided theoretical basis for studying the genetic variation rules of the protein content in different Fagopyrum tataritum cultivars．
Key words Fagopyrum tataritum;Protein content;Genetic variation
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，还具有生育期短的特
点［2］。苦荞集营养、保健和医疗于一体，被誉为 21世纪最风
行的绿色食品［3 －4］，其蛋白质含量较高，富含人体必需的各
种氨基酸，且其组成合理、配比适宜，接近于标准蛋白，营养
十分平衡，其营养明显高于其他谷物类作物［5 －7］。Kayashita
等［8 －9］研究发现，荞麦蛋白具有独特的生理功能，对一些慢
性疾病具有很好的治疗效果。近年来，苦荞的开发应用受到
越来越多的重视，极具开发前景。目前在生产上存在着苦荞
资源较多，但很难选择出高蛋白苦荞材料进行栽培推广的问
题。为此，笔者以相同栽培条件下不同原产地的 35 份苦荞
资源为试材，测定了其种子中的蛋白质含量，以探讨蛋白质
含量在苦荞不同资源间的遗传变异规律，旨在为高蛋白苦荞
新品种的培育及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日播种于贵州市龙洞堡贵州师范大学生命科学学院植物
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。
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 ℃冰柜中的苦荞材料取出，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。蛋白质的测定参考张志良等［10］的方法。
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
师范大学博士科研基金项目(2008年)。
作者简介 黄凯丰(1979 － )，男，江苏启东人，副教授，博士，从事营养保
健研究，E-mail:hkf1979@163． com。
收稿日期 2011-01-17
1． 3 数据统计 采用 Excel 2003 软件进行数据处理，采用
SPSS 17． 0对数据进行差异显著性分析。
表 1 试验用 35 份苦荞材料
Table 1 35 Fagopyrum tataritum cultivars in experiment
序号
No．
名称
Cultivar
原产地
Place of origin
代号
Symbol
1 大苦荞 Daku 贵州威宁 T282
2 品比 Pingbi2 贵州威宁 T284
3 黑苦荞 Heiku 贵州赫章 T292
4 单选 F01 DanxuanF01 贵州威宁 T301
5 罗甸 Ludian 云南 T305
6 单选 F02 DanxuanF02 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 Ku37 贵州威宁 T340
10 川苦 1 Chuanku1 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 1Ku1 贵州赫章 T425
26 庄苦荞 Zhuangku 贵州赫章 T429
27 大冲苦 2 Dachongku2 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 Weiku02-286 贵州威宁 T452
31 西苦 6-14 Xiku6-14 陕西 T453
32 平 01-043 Ping01-043 甘肃 T460
33 云苦 67 Yunku67 云南 T463
34 云苦 2 Yuku2 陕西 T468
35 纳雍苦荞 Nayongku 纳雍 T470
2 结果与分析
2． 1 不同苦荞材料的蛋白质含量比较 由表 2 可知，35 份
苦荞材料蛋白质含量的变异幅度为 23． 65 ～ 193． 28 mg /g，
平均为 111． 85 mg /g，其中以原产贵州赫章的 25 号(T425)
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(14):8299 － 8301 责任编辑 乔利利 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.14.201
蛋白质含量最高;以来自贵州威宁的 22号(T412)最低。根
据蛋白质含量情况(表 3) ，可将 35份苦荞材料分为 3类:低
蛋白质类型，蛋白质含量在 40． 62 mg /g 以下，有 1 份材料，
占供试料数的 2． 86%;中蛋白质类型，蛋白质含量在 40． 62
～ 142． 41 mg /g，有 27 份材料，占供试料数的 77． 14%;高蛋
白质类型，蛋白质含量在 142． 41 mg /g以上，有 7份材料，占
供试料数的 20． 00%。
2． 2 不同产地苦荞籽粒中蛋白质含量比较 由表 4 可知，
不同原产地苦荞蛋白质含量之间存在一定差异，其中贵州
赫章和四川地区的苦荞蛋白质含量较高，分别平均为
143． 25和 145． 46 mg /g;贵州纳雍地区苦荞蛋白质含量较
低，平均为 79． 21 mg /g。
表 2 不同苦荞材料的蛋白质含量比较
Table 2 Comparison of the protein content in different Fagopyrum
tataritum cultivars mg /g
序号
No．
蛋白质含量
Protein content
序号
No．
蛋白质含量
Protein content
序号
No．
蛋白质含量
Protein content
1 74． 47 13 142． 92 25 193． 28
2 84． 94 14 125． 81 26 117． 52
3 165． 11 15 137． 95 27 114． 83
4 92． 52 16 64． 51 28 88． 70
5 108． 02 17 135． 49 29 83． 84
6 114． 60 18 112． 19 30 80． 77
7 152． 11 19 55． 64 31 92． 30
8 155． 59 20 65． 29 32 82． 57
9 125． 49 21 131． 64 33 113． 30
10 145． 46 22 23． 65 34 116． 47
11 164． 31 23 122． 10 35 79． 21
12 134． 09 24 118． 26
表 3 蛋白质含量(x)的频数(f)分布
Table 3 Frequency distribution of the protein content
序号
No．
区间∥mg /g
Interval
组中值 x∥mg /g
Group median
频数 f
Frequence
累计频数 Cf
Cumulative frequence
频率
Frequency
累计频率 Cr
Cumulative frequency
1 6． 69 ～ 40． 62 23． 66 1 1 0． 029 0． 029
2 40． 62 ～ 74． 55 57． 59 4 5 0． 114 0． 143
3 74． 55 ～ 108． 48 91． 52 9 14 0． 257 0． 400
4 108． 48 ～ 142． 41 125． 45 14 28 0． 400 0． 800
5 142． 41 ～ 176． 34 159． 38 6 34 0． 171 0． 971
6 176． 34 ～ 210． 27 193． 31 1 35 0． 029 1． 000
表 4 不同产地苦荞种子中蛋白质含量比较
Table 4 Comparison of the protein content in the Fagopyrum tatari-
tum seeds from different places
原产地
Place of
origin
样本数∥个
Number of
samples
蛋白质含量∥mg /g
Minimum protein content
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Mean
贵州威宁 21 23． 65 164． 31 105． 29 d
Weining of Guizhou
赫章 Hezhang 5 117． 52 193． 28 143． 25 a
六盘水 Liupanshui 1 － － 137． 95 b
纳雍 Nayong 1 － － 79． 21 f
四川 Sichuan 1 － － 145． 46 a
陕西 Shaanxi 3 92． 30 116． 47 106． 99 d
甘肃 Gansu 1 － － 82． 57 e
云南 Yunnan 2 108． 02 113． 30 110． 66 c
注:同列不同小写字母表示 0． 05 水平差异显著。
Note:Different lowercase letters in the same columns indicate significant
difference at 0． 05 level．
3 结论与讨论
周丽慧等［11］采用近红外光谱技术测定分析了 351 份
不同类型水稻品种(系)中的蛋白质含量，结果发现籼稻平
均蛋白质含量为 132． 1 mg /g，粳稻平均为 122． 0 mg /g。何
小玲等［12］研究了 6 个不同品种水稻籽粒中的蛋白质含量，
结果发现籽粒中蛋白质含量在 6 ～ 90 mg /g。查菲娜等［13］
研究了 2个冬小麦品种籽粒中的蛋白质含量，发现冬小麦
蛋白质含量基本在 111 ～ 129 mg /g。该研究表明，35份苦荞
资源蛋白质含量的变异幅度为 23． 65 ～ 193． 28 mg /g，这与
陈庆富［14］的研究结果一致，其中原产贵州赫章的 T425 蛋
白质含量达到 193． 28 mg /g，远高于上述品种，值得在高蛋
白苦荞资源的开发利用中进一步推广应用。试验所用材料
均来自同一地块、同一气候条件，但材料间的蛋白质含量却
存在明显差异，这可能是由荞麦材料间的遗传因素所致，值
得进一步研究。
参考文献
［1］黄小燕，陈庆富，田娟，等．苦荞种子中硒元素含量变异［J］．安徽农业
科学，2010，38(10):5021 －5024，5027．
［2］林汝法．中国荞麦［M］．北京:中国农业出版社，1994．
［3］张以忠，陈庆富．荞麦研究的现状与展望［J］．种子，2004，23(3):39 －
42．
［4］PIAO S L，LI L H． The actuality of produce and exploitation of Fagopyrum
in China［J］． Advances in Buckwheat Research，2001:571 －576．
［5］林汝法，周小理，任贵兴．中国荞麦的生产与贸易、营养与食品［J］．食
品科学，2005，26(1):259 －263．
［6］张政，王转花，刘凤艳，等．苦荞蛋白复合物的营养成分及其抗衰老作
用的研究［J］．营养学报，1999，21(2):159 －162．
［7］杨玉霞，吴卫，郑有良，等．苦荞品种(系)主要农艺性状与蛋白质含量
的聚类分析［J］．种子，2008，27(10):30 －34．
［8］KAYASHITA J，SHIMAOKA I，NAKAJOH M． Hypocholesterolemic effect
of buckwheat protein extract in rats fed cholesterol enriched diets［J］． Nu-
trition research，1995，15(5):691 －698．
［9］TOMOTAKE H，SHIMAOKA I，KAYASHITA J，et al． A buckwheat protein
products suppression gallstone formation and plasma cholesterol more
strongly than soy protein isolate in Hamsters［J］． J Nutr，2000，130(7):
1670 －1674．
［10］张志良，瞿伟菁．植物生理学实验指导［M］．北京:高等教育出版社，
2003:160 －161．
［11］周丽慧，刘巧泉，张昌泉，等．水稻种子蛋白质含量及组分在品种间的
变异与分布［J］．作物学报，2009，35(5):884 －891．
［12］何小玲，左清凡，张夏．不同水稻品种蛋白质含量的分析［J］．中国农
学通报，2006，22(8):144 －147．
［13］查菲娜，宋晓，马冬云，等．种植密度对不同穗型冬小麦氮素积累和分
配及子粒蛋白质含量的影响［J］．河南农业大学学报，2010，44(1):19
－23．
［14］陈庆富．荞麦生产100问［M］．贵阳:贵州民族出版社，2008．
［15］王潇，杜瑞平．基因组学和蛋白质组学及其在营养学中的应用［J］．畜
牧与饲料科学，2009，30(2):125 －126．
［16］WANG H B，SHI X D，ZHANG M F，et al． Bioinformatics analysis and
modeling study of protein disulfide isomerase(mPDI)from Medicago sa-
0038 安徽农业科学 2011 年
tiva L．［J］． Agricultural Science ＆ Technology，2009，10 (5):59 －64．
［17］蔡家海，刘春林． BN －PAGE在分析蛋白质中的应用［J］．畜牧与饲料
科学，2009，30(3):28 －30．
［18］ZHANG H Y，TIAN X H，FENG R，et al． Analyses of protein and oil of
maize offsprings plants introducing soybean DNA［J］． Agricultural Science
＆ Technology，2008，9(6):74 －77．
［19］朱永毅．反刍家畜对蛋白质和非蛋白氮的利用［J］．畜牧与饲料科学，
2009，30(3):66．
［20］YI C H，CHEN X M，SHI J Y． Comparison of protein content among non
－ diapause pupae，Diapause Pupae and Eclosion-adult from Diapause Pu-
pae of Papilio memnon［J］． Agricultural Science ＆ Technology，2009，10
(2):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
127 －129．
(上接第 8262 页)
mg /L Cr6 +浓度范围内下降幅度较大和大于 20 mg /L Cr6 +胁
迫下DNA含量较低的事实，表明3 d龄幼苗根系对 Cr6 +胁迫
更敏感，这与 3 d龄幼苗根系生长(包括根长、根数、根鲜重
和干重)对 Cr6 +胁迫更敏感的结果相一致。
2． 3 小麦根尖细胞的总 DNA琼脂糖凝胶电泳分析 琼脂
糖凝胶电泳法检测 Cr6 +处理后小麦叶片和根尖 DNA片段化
结果(图 5)表明，胁迫前，10 和 3 d 龄小麦幼苗根尖细胞
DNA基本上没有降解。随着 Cr6 +浓度的加大，降解发生。
3 结论与讨论
(1)该研究结果显示，除低浓度 Cr6 +增加幼苗根数、高
浓度减少根数外，小麦幼苗根长、根系的鲜重、干重均随着
Cr6 +浓度增加而降低，3 d龄幼苗比 10 d龄幼苗对 Cr6 +更敏
感。从幼苗形态观察可见，随着 Cr6 +浓度的提高，3 d龄幼苗
形成“狮尾根”等多种扭曲变形的畸形根，根尖褐化、膨大、内
曲。朱云集等报道，砷胁迫引起了小麦根系的畸形生长，并
分析主要是因为主根的生长点细胞分裂受到抑制［7］。另有
试验报道，植物根尖细胞受到重金属元素的影响，细胞有丝
分裂数明显减少，分裂速度减慢，以致生物量减少［8］。高浓
度的 Cr6 +能导致毒害症状的出现［9］。Li 报道，用含 Cr6 +的
污水培养凤眼蓝，发现生根和根的伸长、根尖细胞的有丝分
裂均被明显抑制。根的伸长和生长抑制与细胞有丝分裂受
抑制有关，因为根的生长是靠根尖生长点细胞不断进行有丝
分裂产生更多的新生细胞，细胞分裂受到抑制，必然引起根
的生长和伸长减慢［10］。
(2)该研究结果表明，Cr6 +导致小麦幼苗根系 DNA含量
显著降低，3 d龄幼苗根系 DNA 含量的下降幅度大于 10 d
龄幼苗。琼脂糖凝胶电泳 DNA 图谱也表明，对照处理的总
DNA带基本完整，很亮，而 Cr6 +处理的 DNA则发生了降解，
出现拖尾现象。该结果也进一步说明了小麦幼苗根尖 DNA
含量降低可能是由于 Cr6 +处理导致细胞内 DNA发生了降解
而引起 DNA含量减少。
(3)关于 Cr6 +降低 2 种苗龄小麦幼苗根系 DNA含量的
确切机制，该试验未及研究。推测可能与其促进 DNA 和蛋
白质交联有关，也可能与其导致 DNA降解加速或 DNA合成
下降等原因有关。另由于 Cr6 +可以影响 DNA 的含量，推测
可能通过 DNA转录和翻译又进一步影响到 RNA 的含量以
及蛋白质合成与表达，因此影响了小麦幼苗的正常生长发育
和表型，但还需进一步证明。
参考文献
［1］LI S X，LI B，LAN X P，et al． Effects of Cr6 + stress on physiological and bi-
ochemical parameters of soybean seedlings［J］． Soybean Science，2010，5:
777 －780．
［2］LIU L，LV J Y，ZHANG W． Effects of Cr6 + treatment on Cr accumulation
and physiological characteristics of celery (Apium graveolens)［J］． Journal
of Nuclear Agricultural Sciences，2010，3:639 －644，655．
［3］GONG L L，GUO J J，XU X M． Photosynthesis of Chlamydomonas rein-
hardtii under Cr6 + stress［J］． Acta Botanica Boreali － Occidentalia Sinica，
2010，6:1166 －1172．
［4］LI Y，ZHANG J Z，TONG H R． Absorption and accumulation of Cr，Pb，Cu
and Cd in young tea tree［J］． Journal of Agro-Environment Science，2009
(3):454 －459．
［5］LI Z G，MEI L M，WAN X Q，et al． Effects of low concentrations of heavy
metal Cr6 + on physiological and biochemical characteristics of Pennisetum
purpureum Schum［J］． Guangxi Agricultural Sciences，2009(5):478 －482．
［6］CHEN H，SHI G X，XU Q S，et al． Toxic effects of Cr6 + on chlorophyll flu-
orescence parameters，antioxidant systems and ultrastructure of Potamoge-
ton crispus［J］． Bulletin of Botanical Research，2009(5):559 －564．
［7］ZHU Y J，WANG C Y，MA Y X，et al． Effect of arsenic stress on the growth
and metabolism of the wheat root system［J］． Acta Ecol Sin，2000，20(4):
707 －710．
［8］CHEN G Z． Study on the effect of heavymetals on the growth of cucumber
seedling［J］． Chin Bot Bull，1990，7(1):240 －243．
［9］HEWITT E J． Metal interrelationships on plant nutrition effects of some
metal toxicities on sugar beet，tomato，oat，potato and narrowstem kale
grown in sand culture［J］． Journal of Experimental Botany，1953(4):59 －
64．
［10］LI Y Y． Effect of plating chromium sewage on cells in plant［J］． Guang-
dong Agriculture Science，1994(6):
檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿
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29 －31．
本刊提示 参考文献只列主要的、公开发表的文献，序号按文中出现先后编排。著录格式(含标点)如下:(1)期刊———
作者(不超过 3 人者全部写出，超过者只写前 3 位，后加“等”)．文章题名［J］．期刊名，年份，卷(期) :起止页码．(2)图书———
编著者．书名［M］．版次(第一版不写)．出版地:出版者，出版年:起止页码．(3)论文集———析出文献作者．题名［C］/ / ．主编．
论文集名．出版地:出版者，出版年:起止页码。
103839 卷 14 期 黄凯丰等 苦荞种子中蛋白质含量变异