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不同品种向日葵种子含油量和亚油酸含量的比较



全 文 :收稿日期:2012 - 06 - 10
基金项目:国家大学生创新性实验计划(编号:091012614)。
作者简介:君睿红(1989 -) ,女,陕西长武人;在读硕士研究生,研究方向:植物生物技术;E-mail:jun. ruihong@ yahoo. com. cn。
通讯作者:陈贵林(1961 -) ,男,内蒙古呼和浩特人;教授,博士,研究方向:植物化学与资源利用;E-mail:guilinchen@ yahoo. com. cn。
不同品种向日葵种子含油量和亚油酸含量的比较
君睿红, 武 岩, 李 伟, 陈 青, 陈贵林
(内蒙古大学生命科学学院, 内蒙古 呼和浩特 010021)
摘要:收集 19 个品种的向日葵,测定了不同品种向日葵种子千粒重和出仁率,采用超声波提取法从向日葵籽仁中提取籽
油并计算其含量,用超高效液相色谱法测定籽油中亚油酸含量。结果表明:所测 19 份向日葵的籽仁含油量在 36. 89% ~
56. 69%之间,向日葵籽油中主要不饱和脂肪酸亚油酸含量在 39. 95% ~ 66. 49%之间。通过比较,初步筛选出 2 份高油
高品质的向日葵品种,分别是食用向日葵青花和 2 份不同产地的油用向日葵 T 562(美国)及 T 562(甘肃)。
关键词: 向日葵品种;含油量;亚油酸;超高效液相色谱法(UPLC)
中图分类号: Q 949. 93 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)10-0005-04
Study on Oil and Octadecadienoic Acid Concentration in the
Seeds of Different Sunflower Varieties
JUN Rui-hong,WU Yan,LI Wei,CHEN Qing,CHEN Gui-lin
(College of Life Science,Inner Mongolia University,Hohhot Inner Mongolia 010021,China,)
Abstract:The seeds of 19 sunflower varieties collected from diffirent area were used for studying the oil and
octadecadienoic acid content of different sunflower seeds using ultrasonic extraction and ultra performance liq-
uid chromatography(UPLC) ,respectively. Results showed the oil concentration of seed kernels ranged from
36. 89% to 56. 69%,the octadecadienoic acid concentration of seed oil ranged from 39. 95% to 66. 49% . It
was preliminarily screened a confectionery sunflower Qinghua and oil sunflower T 652 (American)and T 562
(Gansu)as high oil and high quality varieties.
Key words: sunflower variety;oil content;octadecadienoic acid;
ultra performance liquid chromatography(UPLC)
提高油料作物的含油量,选育不饱和脂肪酸含量
高的作物品种是油料作物育种的主要方向之一。目前
国内外借助分子育种手段对主要油料作物大豆、油菜
等的含油量及其脂肪酸含量进行研究,大大提高了油
料作物的育种进程[1,2]。向日葵作为世界第四大油料
作物[3],其籽油中不饱和脂肪酸含量丰富,尤其是亚
油酸含量高达 60%左右[4,5],是人体必需的不饱和脂
肪酸,对于预防心血管疾病有很大益处[6]。此外,向
日葵籽油中 α-生育酚含量较高[7,8],因此向日葵籽油
是一种对人体非常有益的食用植物油[9]。近年来,人
们对于向日葵籽油的需求越来越大。目前市场上向日
葵品种较多[10],其特性主要以高产、抗病和高油为主,
而高油高品质品种较少,本试验比较了 19 个向日葵品
种的含油量和不饱和脂肪酸(亚油酸)含量,以期为向
日葵高油高品质育种提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
向日葵种子购于内蒙古自治区、甘肃和吉林省各
种子公司,于 2010 年 5 月 20 日在内蒙古向日葵主产
区之一的巴彦淖尔市临河区干召庙镇民主村(107°16
33E、40°4738N)播种,9 月 25 日收获种子。向日
葵种子自然风干后,去除杂质和秕粒。共 19 份向日葵
(其中 9 份食用向日葵、10 份油用向日葵) (表 1)。
亚油酸标准品(纯度 > 99. 0%,美国 Nu-Chek-
Prep,Inc公司)。
甲醇 (色谱纯)、乙腈 (色谱纯)美国 Fisher
·5·
研究报告 君睿红 等:不同品种向日葵种子含油量和亚油酸含量的比较
Scientific公司;正己烷(分析纯)、氢氧化钾(分析纯)、
石油醚(30 ~ 60 ℃、分析纯)、盐酸(分析纯)、磷酸(分
析纯)天津市化学试剂三厂;水(Millipore 自制超
纯水)。
表 1 19 份向日葵种质资源及其来源
品种名称 类型 来源 品种名称 类型 来源
油葵 6 号 油葵 吉林省 青花 食葵 吉林省
匈 4 号 油葵 吉林省 青花王 食葵 吉林省
油葵王中王 油葵 吉林省 美国食葵 3670 食葵 吉林省
内葵杂 3 号 油葵 内蒙古 星火 食葵 内蒙古
S-31 油葵 澳大利亚 SH 909 食葵 内蒙古
白葵杂 6 号 油葵 甘肃省 美石 103 食葵 黑龙江
白葵杂 9 号 油葵 甘肃省 甘葵 2 号 食葵 黑龙江
T 562(甘) 油葵 甘肃省 美国食葵 568 食葵 香港
T 562(美) 油葵 美国 皇家 H 59 食葵 法国
T 012244 油葵 印度
1. 2 仪器与设备
KUDOS SK 7210 LHC 超声波发生器上海科导超
声仪器有限公司;Heidolph Hei-VAP 系列转蒸发仪德
国 Heidolph公司;数显恒温水浴锅金坛市科析仪器有
限公司;BT 2202 S sartorius 电子天平北京赛多利斯仪
器系统有限公司;Waters ACQUITY UPLC 超高效液相
色谱仪(配有光电二级阵列管检测器和 Empower 2 色
谱工作站)。
1. 3 方 法
1. 3. 1 向日葵种子千粒重和出仁率的测定
随机取 1 000 粒种子用称重法测种子千粒重,每
品种重复 3 次。
出仁率的测定参照 SN /T 0803. 10 - 1999《进出口
油料出仁率检测方法》。
1. 3. 2 含油量的测定[11]
参照韩军岐等的方法,略作改动。取 15. 00 g 葵
花籽仁粉末,用正己烷提取,液料比为 7 ∶ 1(mL ∶ g) ,
超声频率为 59 kHz,功率 210 W,超声时间 15 min,温
度 40 ℃,超声提取 2 次,抽滤、旋蒸得到脂肪酸混
合物。
1. 3. 3 亚油酸含量的测定
(1)样品前处理[12]:取葵花籽油 2. 00 g,加入 50
mL无水乙醇,10 mL 50% KOH水溶液,5 mL 10%抗坏
血酸溶液,95 ℃回流皂化 2 h,提取液用石油醚萃取 3
次 /30 mL,弃去石油醚层,保留无机层;用冰乙酸准确
调节无机层至 pH =4,再用石油醚萃取 3 次 /30 mL,弃
去水层,合并石油醚,加入无水 Na2SO4 干燥 24 h,至不
再产生结晶后,过滤,旋转蒸发除去石油醚。
(2)色谱条件[13]:色谱柱:BEH C 18 柱(2. 1 mm ×
50 mm,1. 7 μm) ;流动相:甲醇-乙腈-0. 5%磷酸水溶液
(60 ∶ 22 ∶ 18) ;柱温:25 ℃;检测波长:205 nm;流速:
0. 4 mL /min;进样量:10 μL。
1. 3. 4 数据分析
采用 SAS 9. 0 数据分析软件对所测得的数据进行
方差分析和相关性分析等。
2 结果与分析
2. 1 不同品种向日葵种子千粒重和皮壳率
由表 2 可见,19 份向日葵种子千粒重在 44. 48 ~
217. 00 g之间,不同品种之间种子差异显著,食用向日
葵星火和青花的千粒重均在 200. 00 g 以上。食用向
日葵种子的千粒重平均值为(158. 69 ± 31. 25)g,油用
向日葵种子千粒重平均值为(83. 39 ± 34. 56)g。油用
向日葵种子的平均出仁率为 70. 79% ± 9. 65%,其中
T 562(美)出仁率最高,达 82. 57% ± 3. 58%,而食用
向日葵平均出仁率为 52. 89% ± 4. 66%,除美国食葵
568 和美石 103 出仁率较高外,其余品种间没有显著
性差异。
2. 2 不同品种向日葵籽含油量
在本实验条件下,食用向日葵籽的平均含油量为
43. 54% ±5. 04%,油用向日葵籽平均含油量比食用向
日葵高约 16%,达 50. 59% ±4. 09%,60%的油用向日
葵含油量在 50%以上。含油量在 50. 00%以上的 7 个
品种中有 2 个食用向日葵品种青花和皇家 H 59。油
用向日葵 S-31 含油量最高(56. 70%) ,最低的仅有
36. 89%(美国食葵 3670) (表 2)。
2. 3 不同品种向日葵籽油中亚油酸含量
通过 UPLC法测定亚油酸标准品色谱图和向日葵
籽油中亚油酸的色谱图见图(1)和图(2) ,箭头所指为
亚油酸的峰。19 份向日葵籽油中亚油酸含量差变异
范围在 39. 95% ~ 66. 43%之间,平均值为 50. 01% ±
7. 14%。不同品种间亚油酸含量差异显著,亚油酸含
量在 60. 00%以上的有 2 个品种美国食葵 3670 和青
花,2 份不同产地的油用向日葵 T 562(美)和 T 562
(甘)籽油亚油酸含量也显著高于其他品种。77. 78%
的食用向日葵品种籽油中亚油酸含量小于 50. 00%,
油用向日葵籽油中亚油酸含量变异范围在 50. 11% ~
56. 71%之间,有 70%油用向日葵籽油中亚油酸含量
在 50%以上。
·6·
第 31 卷 第 10 期 2012 年 10 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 10 Oct. 2012
表 2 不同向日葵品种的种子千粒重、出仁率、籽仁含油量
和籽油中亚油酸含量测定结果
品种名称 千粒重(g) 出仁率(%) 含油量(%) 亚油酸含量(%)
青花 200. 35 ± 0. 77 b 49. 73 ± 0. 74 fg 52. 35 ± 0. 62 b 62. 74 ± 0. 61 b
青花王 128. 03 ± 0. 94 g 55. 41 ± 2. 76 def 46. 48 ± 0. 24 cde 45. 89 ± 0. 65 i
皇家 H 59 170. 00 ± 1. 55 c 52. 45 ± 2. 28 ef 50. 33 ± 2. 54 bc 41. 61 ± 0. 28 jk
星火 216. 98 ± 4. 61 a 49. 64 ± 2. 39 fg 44. 57 ± 1. 54 e 46. 57 ± 0. 29 i
甘葵 2 号 141. 19 ± 1. 31 e 54. 15 ± 0. 77 def 42. 86 ± 0. 43 ef 41. 90 ± 0. 28 j
美国食葵 568 143. 23 ± 0. 38 e 61. 54 ± 2. 18 c 40. 00 ± 1. 76 fg 49. 18 ± 1. 13 g
美国食葵 3670 133. 89 ± 0. 21 e 44. 95 ± 1. 77 def 36. 89 ± 0. 88 g 66. 43 ± 0. 09 a
美石 103 156. 94 ± 0. 59 d 55. 50 ± 1. 42 g 38. 99 ± 0. 59 fg 46. 00 ± 0. 18 i
SH 909 137. 56 ± 0. 45 ef 52. 60 ± 0. 33 ef 40. 49 ± 0. 95 fg 39. 95 ± 0. 01 l
S-31 67. 03 ± 0. 40 j 76. 70 ± 1. 25 b 56. 69 ± 2. 34 a 48. 09 ± 0. 11 h
T 012244 44. 48 ± 0. 85 l 73. 16 ± 4. 36 b 52. 85 ± 1. 58 a 50. 79 ± 0. 07 f
T 562(甘) 63. 59 ± 0. 92 j 74. 73 ± 1. 29 b 50. 78 ± 2. 95 b 55. 82 ± 0. 21 c
T 562(美) 91. 93 ± 0. 40 i 82. 57 ± 3. 58 a 51. 57 ± 3. 94 b 53. 87 ± 0. 03 d
白葵杂 6 号 53. 81 ± 0. 42 k 74. 05 ± 2. 62 b 45. 87 ± 1. 24 b 48. 20 ± 0. 67 h
白葵杂 9 号 60. 76 ± 1. 14 jk 78. 60 ± 1. 99 ab 46. 44 ± 0. 65 de 56. 71 ± 0. 19 c
内葵杂 3 号 64. 72 ± 1. 07 j 75. 78 ± 1. 20 b 46. 44 ± 2. 35 cde 50. 11 ± 0. 21 fg
油葵 6 号 141. 96 ± 1. 40 e 56. 95 ± 4. 34 cde 48. 96 ± 2. 30 bcd 53. 15 ± 0. 59 de
油葵王中王 131. 94 ± 0. 61 fg 59. 94 ± 2. 30 cd 45. 42 ± 3. 84 de 52. 47 ± 1. 37 e
匈 4 号 114. 74 ± 0. 08 h 55. 36 ± 1. 71 def 50. 55 ± 1. 59 bc 40. 74 ± 1. 83 kl
注:不同字母表示在 p≤0. 01 水平有极显著差异。
图 1 亚油酸标准品的色谱图
图 2 向日葵籽油中亚油酸的色谱图
2. 4 不同向日葵品种各测定指标的相关性分析
相关性分析表明(表 3) ,向日葵籽含油量和千粒
重之间的相关系数为 - 0. 466,呈显著的负相关;而含
油量与出仁率在 0. 05 水平呈显著正相关,因此,向日
葵种子出仁率越高,其籽仁含油量也越高。出仁率和
千粒重在 0. 01 水平上呈极显著负相关;籽油中亚油酸
含量与千粒重和出仁率之间均没有达到统计分析水平
上的显著水平;亚油酸含量与含油率之间没有显著相
关性,因此有可能筛选出含油量和亚油酸含量都比较
高的向日葵品种。
表 3 向日葵各测定指标相关性分析
含油量 亚油酸含量 千粒重
亚油酸含量 0. 000
千粒重 - 0. 466* - 0. 090
出仁率 0. 532* 0. 249 - 0. 871**
注:“* ”和“**”分别表示在 0. 05 水平和 0. 01 水平上显著相关。
3 讨 论
将从各地收集的向日葵品种在同一地区种植,排
除了环境差异对不同品种含油量和亚油酸含量的影
·7·
研究报告 君睿红 等:不同品种向日葵种子含油量和亚油酸含量的比较
响,因此向日葵籽仁含油量和籽油中亚油酸含量的差
异主要是遗传差异造成的,同时本实验发现,向日葵含
油量和亚油酸含量没有显著相关性,这与 Velasco L
等[14]的研究结果一致。向日葵籽仁含油量与千粒重
并不是正相关,玉米含油量与籽粒千粒重也不是正相
关[15],今后通过分子育种手段研究与含油量相关的基
因来指导高油高品质油料作物的选育成为热点。作物
含油量是由数量性状基因控制的,已有研究发现与大
豆含油量相关的 QTL[16],花生含油量也是由主效基因
和微效多基因共同作用控制[17]。对向日葵籽仁含油
量相关 QTL研究发现 8 个相关的 QLT,可以解释 88%
的遗传变异,其中有一个位于连锁群 G上的 QTL它对
不同环境中生长的向日葵籽仁含油率均有很大的影
响,可能是控制向日葵籽含油量的最重要基因[18],并
且油用向日葵籽仁含油量性状的遗传力为 96. 83[19],
是比较稳定的性状。有人通过 RAPDs 和 AFLPs 研究
不同品种食用向日葵的种质资源遗传变异,发现食用
向日葵 DNA 分子多态性分别为 RAPDs = 86. 12%,
AFLPs = 76. 00%[20],不同品种间遗传信息变异很大,
这为通过遗传育种手段选育高油高亚油酸的优质品种
提供了依据。随着分子标记技术的不断发展,与含油
量等有关的 QTL研究会越来越深入,基于基因组选择
作物改良方法将使向日葵高油高品质育种进入新的阶
段。
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