全 文 ：林业科学研究 2006, 19( 3): 376~ 378
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2006) 03037603
山核桃种仁蛋白质及氨基酸成分含量的变异分析
刘 力, 龚 宁, 夏国华, 吕健全, 黄坚钦
(浙江林学院,浙江 临安 311300)
摘要: 以 3个地区 50个山核桃初选优树为试样, 研究了地域分布和单株在种仁粗蛋白、氨基酸组成和氨基酸含量诸
性状上的差异。结果表明: ( 1)临安、淳安、安吉三地区山核桃种仁粗蛋白含量平均值为 113. 0 mg g- 1, 变异系数
为 9. 73% ; 方差分析表明地域分布对粗蛋白含量的影响达到显著水平,具中等广义遗传力 (H 2 = 0. 342 9)。 ( 2 )山
核桃种仁富含 17种氨基酸,其中含人体 8种必需氨基酸中的 7种, 必需氨基酸占氨基酸总量的 33. 07% , 并且比例
是稳定的, 变异系数仅 1. 63% ;而氨基酸总量以及 7种必需氨基酸的含量变异系数较大, 均超过 16% , 尤以甲硫氨
酸为最, 达到 64. 92%。
关键词: 山核桃种仁;粗蛋白; 氨基酸
中图分类号: S664 1 文献标识码: A
收稿日期: 20060106
基金项目: 浙江省自然科学基金重大项目 山核桃产量、品质遗传基础与优化控制 ! ( ZA0208)研究内容
作者简介: 刘 力 ( 1958∀ ) ,女,江苏南京人,副教授,硕士,主要从事林产化学加工利用的研究与教学.
Analysis on the Protein and Am ino Acids Contents in H ickory
(Carya cathayensis Sarg. ) K ernel and Their Variations
LIU L i, GONG N ing, XIA Guohua, LV Jianquan, HUANG J ianqin
( Zhejiang Forestry C ollege, L in# an 311300, Zhejiang, Ch ina)
Abstract: The studyw as carried out to test the variations of different reg ionas and indiv idual trees in crude protein content
and am ino acid composit ion o f hickory(Carya cathayensis) kernel based on 61 plus trees from 4 areas( L in# an, Chun# an,
Anji and N ingguo) . The results showed that the crude protein contentwas 113. 0m g g- 1 w ith the variation coefficient of
9. 73% ; The variance analysis ind icated that the variations betw een reg ions in crude protein contents were s ign ificant, and
the broadsense heritab ility (H 2 ) w as 0. 342 9. The h ickory kernel conta ined 17 kinds of am ino acids, including seven
k inds of essentia l am ino acids, which took 33. 07% o f the total am ino acid contents. The variat ion coefficients of total am i
no acids and seven essent ia l am ino acids contents were large, and that ofm eth ion ine was the largest, reaching to 64. 9%
These demonstrated that the se lect ion of superior hickory strains was genetically poss ible.
K ey words: h ickory kerne;l crude protein; am ino ac id
山核桃 (Carya cathayensis Sarg. )是我国特有的
珍贵干果和木本油料树种,它适宜在石灰岩山地生
长,形成茂密的山核桃林。干果种仁含油率 69. 8% ~
74. 0%, 其中不饱和脂肪酸含量高达 88. 4% ~
958% [ 1]。目前,对山核桃的研究主要集中在栽培管
理技术方面,如黄坚钦等 [ 2, 3]对山核桃嫁接技术的研
究, 黎章矩等 [ 4]对山核桃保花保果技术的研究,而对
山核桃种仁营养成分的研究较少,对山核桃粗蛋白及
氨基酸组成和含量的地域间差异的研究尚未见报道。
本文对山核桃主产区的浙江临安、淳安、安吉和安徽
宁国 4个地区的山核桃初选优树种仁作了粗蛋白以
及氨基酸组成和含量的初步研究,目的是进一步了解
第 3期 刘 力等:山核桃种仁蛋白质及氨基酸成分含量的变异分析
山核桃种仁的营养品质,为山核桃良种选育提供有力
的依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
山核桃粗蛋白分析样品为浙江临安、淳安、安吉
3地 50个初选优树种仁 (其中临安 34株、淳安 8株、
安吉 8株 ); 氨基酸成分分析样品为浙江临安横路乡
6株优树种仁 ( Lh1~ 6) 以及安徽宁国庄村 5株优
树种仁 ( N z7~ 11)。 9月份采回成熟果实, 置实验室
气干、脱蒲、去除瘪籽, 留饱满种子剥壳取种仁后置
冰箱贮藏,测定之前将种仁充分切碎后备用。
1. 2 分析方法
粗蛋白测定采用凯氏定氮法。氨基酸测定采用
色谱分析法, 样品用 A ccQ、F luor试剂衍生, AccQ、
TagA c分析柱, NaA c乙腈水溶液梯度洗脱, 荧光检
测器检测。用色谱法测出脱脂山核桃种仁的氨基酸
含量, 再折合成脱脂前的含量。
1. 3 统计分析
粗蛋白总量用 3个地区样本不相等的方法进行
方差分析。粗蛋白总量的广义遗传力用下式估算 [ 5]。
H
2
= VG /VP
式中: H 2 ∀ ∀ ∀ 广义遗传力; VP ∀ ∀ ∀ 表型值变量;
VG ∀ ∀ ∀ 基因型值变量。
对 2个地区的样本做了氨基酸含量分析的数据
采用 t检验。
2 结果与分析
2. 1 山核桃种仁粗蛋白总量变异
对临安、淳安、安吉 3地 50个初选优树种仁粗
蛋白含量的测定表明: 山核桃无性系样品粗蛋白含
量的平均值为 113. 0 mg g- 1, 变异系数为 9. 73% ;
临安地区样品的粗蛋白含量居中, 为 111. 0 mg
g
- 1
,变异系数最低,为 6. 95% ;安吉地区样品的粗蛋
白平均含量最高, 为 124. 8 mg g- 1, 变异系数为
1154%; 淳安地区样品的粗蛋白含量最低,为 108. 5
mg g- 1,变异系数最大,为 13. 54%。方差分析 (表
1)表明: 地域分布对粗蛋白含量的影响达极显著水
平,广义遗传力属于中等 (H 2 = 0. 342 9) , 说明选择
高蛋白质含量的品种在遗传上也是有效的。
表 1 山核桃种仁粗蛋白含量方差分析值
变异来源 df SS MS F
地域间 2 14. 158 86 7. 079 432 7. 344 58* *
地域内 47 45. 303 25 0. 963 899
总计 49 59. 462 11
注: * * 表示 F值 > F 0. 01 ( 2, 47) = 5. 09,具极显著差异。
2. 2 山核桃种仁氨基酸组成及含量
表 2表明:山核桃种仁富含 17种氨基酸 (色氨
酸在盐酸水解时被破坏, 未检出 ) ,氨基酸总量平均
为 117. 14 mg g- 1, 其中含有人体 8种必需氨基酸
中的 7种, 平均含量 38. 73mg g- 1, 必需氨基酸占
氨基酸总量的 33. 07%。氨基酸中,具有解毒、恢复
表 2 山核桃种仁水解氨基酸含量
氨基酸种类
氨基酸含量 / (m g g- 1 )
临安优树
Lh1 Lh2 Lh3 Lh4 Lh5 Lh6
宁国优树
N z7 Nz8 Nz9 Nz10 N z11
平均值
天门冬氨酸 13. 92 6. 25 3. 75 7. 90 10. 42 6. 74 7. 94 10. 01 9. 22 7. 04 7. 43 8. 24
丝氨酸 7. 58 7. 21 4. 41 5. 56 7. 48 5. 02 6. 45 5. 70 6. 50 6. 51 4. 38 6. 07
谷氨酸
( 17. 53 )
10. 38
( 16. 39)
7. 31
( 23. 36 )
9. 89 9. 45 7. 10 9. 92 9. 40 5. 51
8. 57甘氨酸 7. 93 6. 68 9. 23 7. 14 7. 99 9. 01 8. 03 6. 19
组氨酸 9. 22 9. 36 4. 78 8. 17 11. 56 12. 23 9. 87 8. 51 11. 14 7. 54 6. 96 9. 03
精氨酸 18. 23 19. 20 16. 89 15. 41 22. 50 21. 47 19. 70 15. 25 19. 44 15. 29 11. 62 17. 73
丙氨酸 6. 64 6. 35 3. 65 5. 46 8. 13 7. 44 6. 73 5. 97 8. 17 6. 17 4. 87 6. 33
脯氨酸 5. 21 6. 39 5. 51 4. 46 6. 58 6. 15 6. 42 5. 27 6. 88 5. 14 4. 13 5. 65
胱氨酸 3. 11 1. 54 1. 49 3. 14 3. 60 3. 63 2. 59 1. 62 3. 25 2. 99 2. 59 2. 69
酪氨酸 5. 54 6. 08 5. 91 4. 63 6. 51 6. 52 5. 97 4. 99 5. 73 5. 14 4. 07 5. 55
苏氨酸* 6. 51 6. 08 6. 01 6. 05 7. 41 6. 96 6. 42 4. 29 6. 81 4. 83 3. 42 5. 89
缬氨酸* 6. 11 5. 91 3. 88 5. 13 7. 37 6. 67 6. 38 5. 27 6. 36 5. 48 4. 59 5. 74
甲硫氨酸* 1. 17 0. 79 0. 83 0. 63 0. 45 0. 73 0. 31 0. 80 0. 42 0. 50 2. 19 0. 80
赖氨酸* 6. 34 5. 53 3. 68 4. 23 7. 10 6. 48 5. 28 5. 14 6. 04 5. 48 4. 01 5. 39
异亮氨酸* 5. 04 4. 41 4. 25 4. 30 5. 78 4. 54 5. 21 3. 67 5. 24 3. 83 2. 56 4. 44
亮氨酸* 9. 12 9. 77 6. 34 8. 14 11. 08 10. 66 10. 14 8. 27 9. 74 7. 97 5. 85 8. 82
苯丙氨酸* 7. 45 9. 15 5. 11 7. 41 9. 07 9. 27 8. 87 7. 13 8. 00 7. 32 5. 33 7. 65
氨基酸总量 128. 72 122. 33 92. 87 104. 60 148. 37 133. 63 124. 86 106. 99 131. 84 108. 65 85. 68 117. 14
必需氨基酸总量 41. 74 41. 64 30. 09 35. 88 48. 25 45. 31 42. 61 34. 57 42. 60 35. 41 27. 94 38. 73
注: * 为人体必需氨基酸;括号中的数字表示谷氨酸和甘氨酸两者的含量。
377
林 业 科 学 研 究 第 19卷
肝脏功能的精氨酸 [ 6]含量最高, 平均值达到 17. 73
mg g- 1,占总氨基酸含量的 1514%; 组氨酸的含
量次之,平均值为 9. 03 mg g- 1,这 2种氨基酸占总
氨基酸含量的 22. 84%; 具有健脑益智的谷氨酸 [ 7]
含量也较高; 必需氨基酸中亮氨酸含量最高, 为
882mg g- 1,占必需氨基酸的 22. 77%。
2. 3 山核桃种仁氨基酸变异分析
对 2个地域山核桃种仁测定值进行方差分析的
结果 (表 3)表明: 无论是氨基酸总量、各种必需氨基
酸含量还是必需氨基酸占氨基酸总量的百分比,测
试的山核桃种仁样品在地域间均不存在显著性
差异。
表 3 山核桃种仁氨基酸含量及方差分析值
产地 氨基酸总量 /
( mg g- 1 )
必需氨基酸含量 / ( mg g- 1 )
苏氨酸 缬氨酸 甲硫氨酸 赖氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸
必需氨基酸占氨基酸
总量百分比 /%
临安 121. 8 6. 503 5. 844 0. 766 5. 562 4. 719 9. 182 7. 909 33. 27
宁国 110. 1 5. 152 5. 615 0. 842 5. 190 4. 102 8. 396 7. 329 34. 09
t检验 7. 630 0 4. 542 4 0. 131 9 0. 053 6 0. 300 0 1. 353 3 0. 565 6 0. 414 9 0. 058 6
注: t检验均无显著差异。
对临安和宁国 2地初选优树进行氨基酸变异系
数分析 (表 4)可以看出: 必需氨基酸占总氨基酸比
例的变异系数变化很小, 仅 1. 632% ,表明种仁中必
需氨基酸占氨基酸总量的百分比基本稳定在
3306%; 而氨基酸总量和 7种人体必需氨基酸含量
均存在很大的变异, 均超过 16%。 7种必需氨基酸
中有 6种氨基酸最高与最低值相差 2倍左右 (表
2), 其中甲硫氨酸含量变异幅度最大, 其最高与最低
值分别为 2. 19 mg g- 1和 0. 310 mg g- 1,相差达 7
倍多 (表 2) , 变异系数为 64. 918 9%。这种必需氨
基酸含量的变异,为选择某一必需氨基酸含量特高
的优良株系提供了可能。
表 4 山核桃种仁氨基酸含量变异分析
项目 氨基酸总量 /
( mg g- 1 )
必需氨基酸含量 / ( mg g- 1 )
苏氨酸 缬氨酸 甲硫氨酸 赖氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸
必需氨基酸占氨基酸
总量百分比 /%
平均值 ( x ) 117. 1 5. 889 5. 740 0. 801 5. 393 4. 439 8. 825 7. 645 33. 06
标准差 ( S ) 18. 96 1. 217 0. 995 0. 520 1. 082 0. 894 1. 688 1. 442 0. 532 9
变异系数 ( Cv ) /% 16. 18 20. 665 6 17. 334 5 64. 918 9 20. 063 0 20. 139 7 19. 127 5 18. 862 0 1. 632
3 结论与讨论
( 1)山核桃种仁粗蛋白含量在临安、淳安和安
吉 3个地区之间的差异达到极显著水平。由于 3地
所处的地理位置极其相近, 相互间没有明显的气候
差异, 所以, 这种差异应主要归因于群体遗传的差
异。据遗传多样性研究表明, 山核桃天然群体具有
较高的遗传多样性, 群体间分化相对较大 [ 8]。因此
可以提出,在高蛋白质含量的地区进行选择可以获
得更大的遗传增益。
( 2)山核桃种仁粗蛋白的平均含量为 113. 0 mg
g- 1,氨基酸总量平均含量为 117. 14 mg g- 1, 这
在木本油料干果中是不可多得的优良种类。
( 3)山核桃种仁所含氨基酸种类齐全, 含 17种
氨基酸,其中包括 7种人体必需氨基酸。必需氨基
酸占氨基酸总量的百分比高达 33. 07%, 而且它的
变异性小,性状比较稳定,这说明山核桃干果是比较
理想的高级蛋白质果品。
( 4)山核桃种仁所含氨基酸总量及 7种必需氨基
酸含量的变异系数较大, 尤其甲硫氨酸, 高达
64918 9%,这说明在初选山核桃优树中选择氨基酸总
量及某一必需氨基酸含量高的株系具有较大的潜力。
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