全 文 ：中国生态农业学报 2010年 5月 第 18卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2010, 18(3): 542−547
* 福建省科技厅项目(2008N0026)、国家科技支撑计划项目(2007BAD89B13)和福建省农业科学院科技创新团队建设基金(STIF-Y01)资助
江枝和(1955~), 男, 副研究员, 从事食药用菌育种、酶、品质与无公害栽培技术研究。E-mail: zhihe10000@163.com
收稿日期: 2009-07-05 接受日期: 2010-01-28
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00542
大杯香菇辐射选育新株系子实体蛋白质
构成的多元回归与聚类分析*
江枝和 1 翁伯琦 2 雷锦桂 1 肖淑霞 3 唐翔虬 1 王义祥 2
(1. 福建省农业科学院土壤肥料研究所 福州 350013; 2. 福建省农业科学院农业生态研究所 福州 350013;
3. 福建省食用菌技术推广总站 福州 350003)
摘 要 以 20个大杯香菇品种和辐射选育新株系为材料, 分析了大杯香菇品种和辐射选育新株系蛋白质及其
构成的 17种氨基酸含量间的多元相关、回归和聚类关系, 并采用生物统计方法分析品种和新株系的蛋白质及
各种氨基酸间的关系。结果表明: 大杯香菇辐 105号新株系子实体中天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、
胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋白质含量最高, 与部分品种和新株系子实体间差异显著或极显著, 且
大多数氨基酸间及其与蛋白质含量之间存在显著或极显著正相关关系; 各种氨基酸与蛋白质含量之间分别有
5种呈一次曲线关系, 10种呈二次曲线关系, ２种呈三次曲线关系; 采用系统聚类的方法可将蛋白质及 17种氨
基酸含量聚为 4个大类, 对每类中的典型性状如精氨酸、亮氨酸、胱氨酸和蛋氨酸含量进行优化, 可有效提高
大杯香菇品质育种中蛋白质构成的改良效率。
关键词 大杯香菇 蛋白质 氨基酸 回归分析 聚类分析
中图分类号: Q336 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)03-0542-06
Regression and cluster analysis on fruit bodies protein compost
of Lentinus giganteus radiation strains
JIANG Zhi-He1, WENG Bo-Qi2, LEI Jin-Gui1, XIAO Shu-Xia3, TANG Xiang-Qiu1, WANG Yi-Xiang2
(1. Soil and Fertilizer Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China; 2. Institute of Agricultural
Ecology, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China; 3. Fujian General Station of Technology
Popularization for Edible Fungus, Fuzhou 350003, China)
Abstract Using 20 varieties and radiated mutants of Lentinus giganteus as materials, the multiple correlation, regression relation
and cluster analysis between protein content and 17 amino acids contents were conducted to provide scientific basis for breeding of
L. giganteus. The results show that among the new radiated mutants of L. giganteus, Fu105 contains the highest amounts of Asp, Thr,
Gly, Ala, Cys, Val, Ile, Phe and protein in its fruit body, which is significantly higher than some tested varieties or new radiated mu-
tants. There exists a significant positive correlation between most amino acid content and protein content, of which 5 amino acids
have a linear, 10 have conic, and 2 have cubic relationship with protein. Trough systematic cluster analysis, the protein content and
17 amino acids are divided into 4 groups. The optimization of typical characters, such contents of Arg, Leu, Cys and Met, in each
group could improve the efficiency of protein composition in L. giganteus breeding.
Key words Lentinus giganteus, Protein, Amino acid, Regressive analysis, Cluster analysis
(Received July 5, 2009; accepted Jan. 28, 2010)
提高我国食药用菌蛋白质含量和改善蛋白质品
质构成是当前食药用菌营养品质育种的主要内容之
一。虽然我国食药用菌育种在杂交、诱变育种(紫外
诱变、辐射育种、激光诱变、离子注入、空间诱变)、
原生质体融合育种和基因工程育种等方面取得了一
些成效 [1−2], 但在食药用菌营养品质研究方面进展
较慢。近年来选育成食药用菌品种的蛋白质含量等
一直处于较低水平 [3−4], 远不能满足社会对优质食
第 3期 江枝和等: 大杯香菇辐射选育新株系子实体蛋白质构成的多元回归与聚类分析 543
药用菌的需求。有研究表明, 适当浓度范围内锌、
硒添加培养料栽培大杯香菇, 能提高细胞保护酶活
性、降低 MAD含量, 并提高蛋白质的营养价值[5−7]。
目前, 有关辐射育种提高蛋白质含量的研究尚少见
报道。本文以大杯香菇(Lentinus giganteus) 又名猪肚
菇品种和辐射选育新株系为材料, 研究了大杯香菇
主要营养品质性状的遗传组成, 对构成蛋白质品质
的各种氨基酸含量进行多元相关、回归和聚类分
析[8−10], 探索大杯香菇品种和 60COγ辐射选育新株系
子实体中蛋白质与各种氨基酸含量之间的相互关系,
以期为大杯香菇蛋白质品质育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试大杯香菇品种和辐射选育新株系共 20 个,
由“高蛋白猪肚菇菌株的筛选和选育研究”课题组
提供, 分别为“猪肚菇 320号”、“猪肚菇 1号”、“大
斗菇”、“猪肚菇 9 号”、“猪肚菇”和辐 105 号、辐
2697号、辐 2687号、辐 2415号、辐 231号、辐 222
号、辐 205号、辐 206号、辐 232号、辐 26号、辐
164号、辐 27号、辐 1号、辐 130号、辐 13号。
1.2 试验方法
本试验栽培配方为 : 木屑 58%, 棉籽壳 20%,
麦皮 20%, CaCO31%, 糖 1%, pH调至 8。将糖和碳
酸钙溶解后按 1︰1.8的料水比分别与培养料拌匀后
装入塑料袋, 每袋装干料 230 g, 套上封口环, 环内
塞棉花, 高压灭菌。待料温度冷却至 26 ℃左右接种,
共 20个处理, 每处理 3次重复, 每重复接种 10袋。
接种后的菌袋直立于培养室架上避光培养, 培养温
度 25~28 ℃, 空气相对湿度 70%~75%, 菌丝满袋后
移入栽培室覆土, 覆土厚度 3~4 cm。栽培室温度控
制在 23~32 ℃, 空气相对湿度控制在 90%~92%之
间, 待子实体八九分成熟, 呈漏斗状, 边缘内卷, 孢
子未弹射时采收子实体做测定样品。其中子实体蛋
白质和氨基酸含量分别采用凯氏定氮法和日立 8801
型氨基酸自动分析仪测定(X18为蛋白质, X1为天门冬
氨酸, X2为苏氨酸, X3为丝氨酸, X4为谷氨酸, X5为甘
氨酸, X6为丙氨酸, X7为胱氨酸, X8为缬氨酸, X9为蛋
氨酸, X10 为异亮氨酸, X11 为亮氨酸, X12 为酪氨酸,
X13为苯丙氨酸, X14为赖氨酸, X15为组氨酸, X16为
精氨酸, X17为脯氨酸)。对 20个株系所测的 18个营
养品质性状进行株系间各品质性状的方差分析及
蛋白质与 17 种氨基酸含量多元线性相关和回归分
析, 用一次曲线模型、二次曲线模型、三次曲线模
型进行 17 种氨基酸与蛋白质含量的回归关系拟合
估计, 并进行蛋白质和 17种氨基酸含量性状系统聚
类分析。所有数据处理在 Excel2003 和 DPS7.05 上
进行。
2 结果与分析
2.1 大杯香菇辐射新株系子实体蛋白质和氨基酸含量
由表 1 可知, 天门冬氨酸含量辐 105 号菌株子
实体最高, 与“猪肚菇 320号”、辐 2687号、辐 130
号、“猪肚菇 9号”和“猪肚菇”子实体间差异显著
和极显著。苏氨酸含量辐 105号菌株子实体也最高,
与辐 164号、辐 130号、辐 2687号、辐 222号、“猪
肚菇 320 号”、辐 231 号、“猪肚菇 9 号”和“猪肚
菇”菌株子实体间差异达显著和极显著水平。丝氨
酸含量辐 105 号菌株子实体较高 , 与“猪肚菇 9
号 ”、辐 130 号和“猪肚菇”菌株子实体间差异达
显著和极显著水平。谷氨酸含量辐 205 号菌株子实
体最高, 与辐 13号、辐 2415号、辐 232号、辐 130
号和辐 2687 号、“猪肚菇 320 号”、辐 222 号、“猪
肚菇 9号”、辐 164号、“猪肚菇”、辐 231号菌株子
实体间差异达显著和极显著水平。甘氨酸含量辐 105
号菌株子实体最高, 与辐 164 号、辐 231 号和“猪
肚菇 9 号”、“猪肚菇”菌株子实体间差异达显著和
极显著水平。丙氨酸含量辐 105号菌株子实体最高,
与辐 231号、辐 130号、“猪肚菇 9号”和“猪肚菇”
菌株子实体间差异达显著和极显著水平。胱氨酸含
量也是辐 105号子实体最高, 与“猪肚菇 320号”、
辐 232 号菌株子实体间差异显著, 与其他菌株子实
体差异极显著。缬氨酸含量也是辐 105 号菌株子实
体最高, 与辐 13号、福 2687号、辐 232号、“猪肚
菇 320 号”、辐 222 号、辐 130 号、辐 164 号、“猪
肚菇 1号”、辐 26号、辐 231号、“猪肚菇”和“猪
肚菇 9 号”菌株子实体差异达显著和极显著水平。
蛋氨酸含量“猪肚菇”子实体最高, 与辐 1号、“猪
肚菇 320号”、辐 222号、辐 2687号和辐 26号菌株
子实体间差异达显著和极显著水平。异亮氨酸含量
辐 105 号菌株子实体也最高, 与辐 26 号、辐 2415
号、辐 232 号、“猪肚菇 1 号”、“猪肚菇”、辐 164
号和辐 231号、“猪肚菇 9号”、辐 222号、辐 13号、
辐 130号、辐 2687号菌株子实体间差异达显著和极
显著水平。亮氨酸含量辐 105号较高, 与辐 164号、
辐 231号、“猪肚菇 9号”、辐 206号和辐 13号、辐
2687 号、辐 222 号、辐 130 号、辐 26 号菌株子实
体间差异达显著和极显著水平。酪氨酸含量辐 2415
号最高, 与辐 164号、辐 105号、辐 130号、辐 2697
号和辐 232号、辐 2687号菌株子实体间差异达显著
和极显著水平。苯丙氨酸含量辐 105 号菌株子实体
最高, 与“猪肚菇 9 号”、辐 13 号、辐 222 号、辐
544 中国生态农业学报 2010 第 18卷
表 1 大杯香菇辐射新株系子实体的蛋白质和氨基酸含量
Tab. 1 The protein and amino acids contents in the fruit bodies of varieties and radiation strains of L. giganteus
品种或株系
Variety or strain
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18
辐 232号
Fu 232
1.24
abcdeAB
0.68
abcdeABC
0.62
abcAB
2.84
cdABC
0.67
abcdeABC
1.02
abA
0.12
abAB
0.75
bcdeABC
1.93
abcdAB
0.58
bcdefABCD
0.90
abcdeABC
0.31
cB
0.55
abcA
0.78
abcdAB
0.28
abcAB
0.49
abcAB
0.56
abAB
21.39
cdCDE
辐 105号
Fu 105
1.39
aA
0.75
a A
0.68
abA
2.98
abcABC
0.73
aA
1.03
a A
0.15
a A
0.83
aA
2.13
abcdAB
0.64
a A
0.97
abAB
0.32
cAB
0.61
a A
0.78
abcdAB
0.30
abAB
0.55
abA
0.58
abAB
25.26
a A
辐 2697号
Fu 2697
1.33
abcdAB
0.73
abAB
0.67
abAB
2.90
abcABC
0.69
abcABC
0.94
abcAB
0.08
cdeCDE
0.79
abcABC
2.34
abAB
0.61
abcABC
0.91
abcdeABC
0.32
cAB
0.61
a A
0.80
abcdAB
0.29
abcAB
0.49
abcAB
0.60
aAB
22.74
bBC
辐 2415号
Fu 2415
1.36
abcA
0.71
abcdABC
0.66
abAB
2.85
bcdABC
0.69
abcABC
0.94
abcAB
0.04
ghF
0.78
abcABC
1.87
abcdAB
0.58
bcdefABCD
0.91
abcdeABC
0.40
a A
0.59
abcA
0.84
abAB
0.31
abAB
0.57
a A
0.60
aAB
20.70
deDEFG
辐 13号
Fu 13
1.26
abcdeAB
0.68
abcdeABC
0.61
abcAB
2.87
bcdABC
0.66
abcdeABC
0.90
abcdAB
0.05
fghDEF
0.75
bcdeABC
2.22
abcAB
0.54
efCD
0.83
defBC
0.34
abcAB
0.52
cA
0.80
abcdAB
0.29
abcAB
0.48
abcAB
0.57
abAB
20.56
defDEFG
猪肚菇 320号
Panus giganteus No.
320
1.23
bcdeAB
0.66
bcdeABC
0.61
abcAB
2.78
cdBC
0.65
abcdeABC
0.95
abcAB
0.12
abAB
0.74
bcdeABC
1.68
bcdAB
0.60
abcdABCD
0.94
abcdeAB
0.36
abcAB
0.58
abcA
0.79
abcdAB
0.28
abcAB
0.51
abAB
0.51
abAB
19.60
efghFGH
辐 164号
Fu 164
1.27
abcdeAB
0.67
bcdeABC
0.63
abcAB
2.71
cdC
0.64
bcdeABC
0.90
abcdAB
0.09
cdBCD
0.73
cdeABC
1.99
abcdAB
0.56
cdefABCD
0.86
bcdefABC
0.33
bcAB
0.54
abcA
0.80
abcdAB
0.29
abcAB
0.50
abcAB
0.54
abAB
20.47
defgFGH
猪肚菇 9号
P. giganteus No.9
1.20
deAB
0.64
deBC
0.58
bcAB
2.72
cdC
0.60
bcBC
0.81
cdAB
0.06
defgDEF
0.69
eC
2.33
abAB
0.55
defBCD
0.86
bcdefABC
0.37
abcAB
0.53
bcA
0.73
cdAB
0.27
bcAB
0.46
bcAB
0.53
abAB
18.43
hH
辐 130号
Fu 130
1.20
deAB
0.66
bcdeABC
0.58
bcAB
2.83
cdABC
0.65
abcdeABC
0.86
bcdAB
0.03
hF
0.73
cdeABC
2.02
abcdAB
0.53
fCD
0.82
efBC
0.32
cAB
0.52
cA
0.77
abcdAB
0.28
abcAB
0.48
abcAB
0.55
abAB
20.77
deDEFG
辐 2687号
Fu 2687
1.21
cdeAB
0.66
bcdeABC
0.60
abcAB
2.79
cdBC
0.67
abcdeABC
0.88
abcdAB
0.05
fghEF
0.75
bcdeABC
1.61
cdAB
0.52
fD
0.77
fC
0.31
cB
0.52
cA
0.74
bcdAB
0.28
abcAB
0 .49
abcAB
0.58
abAB
20.51
defgDEFG
猪肚菇 1号
P. giganteus No.1
1.29
abcdAB
0.69
abcdeABC
0.61
abcAB
2.91
abcABC
0.67
abcdeABC
0.91
abcdAB
0.04
fghF
0.77
bcdeABC
1.78
abcdAB
0.57
bcdefABCD
0.91
abcdeAB
0.39
abAB
0.58
abcA
0.84
abAB
0.30
abAB
0.54
abA
0.57
abAB
18.39
hH
辐 26号
Fu 26
1.35
abcdA
0.70
abcdABC
0.66
abAB
2.93
abcABC
0.69
abcABC
0.97
abAB
0.06
efghDEF
0.77
bcdeABC
1.45
dB
0.58
bcdefABCD
0.85
cdefBC
0.39
abAB
0.58
abcA
0.83
abcAB
0.32
aA
0.56
abA
0.57
abAB
20.47
defgEFG
辐 222号
Fu 222
1.26
abcdeAB
0.66
bcdeABC
0.62
abcAB
2.75
cdBC
0.65
abcdeABC
0.89
abcdAB
0.05
fghEF
0.73
bcdeABC
1.66
bcdAB
0.54
defBCD
0.84
cdefBC
0.35
abcAB
0.52
cA
0.79
abcdAB
0.29
abcAB
0.52
abAB
0.55
abAB
19.65
efgFGH
辐 205号
Fu 205
1.33
abcdAB
0.71
abcdABC
0.61
abcAB
3.19
aA
0.69
abcABC
0.94
abcAB
0.07
defDEF
0.80
abcAB
2.14
abcdAB
0.60
abcdABCD
0.95
abcAB
0.37
abcAB
0.61
aA
0.86
aA
0.31
aA
0.48
abcAB
0.56
abAB
23.20
bB
辐 27号
Fu 27
1.33
abcdAB
0.72
abcAB
0.63
abcAB
3.13
abAB
0.69
abcABC
0.91
abcdAB
0.07
defDEF
0.80
abcAB
2.17
abcAB
0.60
abcdefABCD
0.93
abcdeAB
0.36
abcAB
0.59
abcA
0.84
abAB
0.30
abAB
0.49
abcAB
0.58
abAB
23.28
bB
辐 206号
Fu 206
1.37
abA
0.72
abcAB
0.65
abAB
2.91
abcABC
0.69
abcABC
0.92
abcdAB
0.05
fghDEF
0.80
abcAB
2.14
abcdAB
0.58
abcdefABCD
0.88
bcdefABC
0.38
abcAB
0.58
abcA
0.80
abcdAB
0.31
abAB
0.50
abcAB
0.58
abAB
22.14
bcBCD
大斗菇
P. giganteus
1.38
abA
0.73
abAB
0.69
aA
2.96
abcABC
0.70
abAB
0.98
abAB
0.06
efghDEF
0.78
abcAB
2.20
abcAB
0.60
abcdefABCD
0.90
abcdeABC
0.35
abcAB
0.59
abcA
0.76
abcdAB
0.30
abAB
0.53
abAB
0.63
aA
21.13
cdCDEF
辐 231号
Fu 231
1.24
abcdeAB
0.65
cdeAB
0.61
abcAB
2.5900
dC
0.62
cdeABC
0.86
bcdAB
0.05
fghDEF
0.70
deBC
2.18
abcAB
0.55
cdefBCD
0.87
bcdeABC
0.37
abcAB
0.56
abcA
0.73
cdAB
0.28
abcAB
0.49
abcAB
0.55
abAB
19.47
fghGH
猪肚菇
P. giganteus
1.13
eB
0.62
eC
0.53
cB
2.71
cdC
0.59
eC
0.78
dB
0.08
cdeCDE
0.69
eC
2.44
aA
0.56
cdefABCD
0.94
abcdAB
0.34
abcAB
0.54
abcA
0.70
dB
0.25
cB
0.40
cB
0.46
bB
19.31
ghGH
辐 1号
Fu 1
1.30
abcdAB
0.71
abcdABC
0.61
abcAB
3.14
abAB
0.68
abcdABC
0.97
abAB
0.11
bcBC
0.80
abcAB
1.72
bcdAB
0.63
abAB
1.01
aA
0.36
abcAB
0.60
abA
0.87
aA
0.30
abAB
0.52
abAB
0.55
abAB
22.77
b BC
第 3期 江枝和等: 大杯香菇辐射选育新株系子实体蛋白质构成的多元回归与聚类分析 545
130号、辐 2687号菌株子实体间差异显著。赖氨酸
含量辐 1号最高, 与辐 2687号、“猪肚菇 9号”、福
231 号和“猪肚菇”菌株子实体间差异显著和极显
著。组氨酸和精氨酸含量辐 26号和辐 2415号最高,
与“猪肚菇 9 号”和“猪肚菇”菌株子实体间差异
达显著和极显著。脯氨酸含量“大斗菇”子实体中
与“猪肚菇”子实体间差异达显著。蛋白质含量辐
105 号菌株子实体最高, 与其他株系子实体间差异
均达极显著。以上结果表明, 辐 105 号菌株子实体
中天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、
缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋白质含量最高居
首位。
2.2 大杯香菇辐射新株系子实体各性状的多元相
关分析
由表 2 可知, 大多数氨基酸与蛋白质含量间的
相关系数达到显著或极显著水平。各品质性状之间
的相关系数除天门冬氨酸与异亮氨酸、苯丙氨酸、
脯氨酸, 苏氨酸与缬氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯
丙氨酸, 丝氨酸与缬氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯
丙氨酸, 谷氨酸与甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、酪
氨酸、苯丙氨酸, 甘氨酸与缬氨酸、异亮氨酸、苯
丙氨酸、蛋白质, 丙氨酸与缬氨酸、酪氨酸、苯丙
氨酸, 胱氨酸与酪氨酸、苯丙氨酸, 缬氨酸与蛋氨
酸、异亮氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、
蛋白质, 蛋氨酸与异亮氨酸、苯丙氨酸, 异亮氨酸与
亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋白质, 亮
氨酸与苯丙氨酸、蛋白质, 酪氨酸与精氨酸、脯氨
酸、蛋白质, 苯丙氨酸与蛋白质不显著外, 其余各品
质性状间的相关系数均达到显著或极显著水平, 说
明蛋白质与其构成的氨基酸含量, 以及各种氨基酸
含量之间多具有显著相关关系。在大杯香菇育种过
程中要注意协同选择, 以提高选育效果。
2.3 大杯香菇辐射新株系子实体氨基酸与蛋白质
含量间多元回归方差及多元线性回归分析
大杯香菇辐射新株系子实体各氨基酸与蛋白质
含量间多元回归方差分析的 F值为 6.329 2, 极显著,
说明大杯香菇辐射新株系子实体 l7种氨基酸与蛋白
质含量的多元回归关系达极显著水平。从表３统计
结果, 可建立 17种氨基酸与蛋白质之间的多元线性
回归方程:
X18=0.381 1＋8.444 8X1＋52.187 4X2－32.568 3X3＋
0.530 3X4＋26.716 2X5－12.408 7X6＋29.269 3X7－
21.975 8X8＋0.093 2X9－1.017 5X10－4.713 7X11－
13.808 6X12＋9.722 6X13＋5.317 2X14＋9.326 1X15－
4.660 0X16＋0.782 6X17 (1)
从多元回归方程可看出, 苏氨酸、胱氨酸和甘
氨酸含量对蛋白质含量的影响大于其他氨基酸。
2.4 大杯香菇辐射新株系子实体氨基酸与蛋白质
含量间关系的曲线方程拟合
由表 4 可知, 利用 DPS 软件, 大杯香菇辐射新
株系子实体 17 种氨基酸与蛋白质含量间的曲线方
程拟合中, 有 5 种呈现一次曲线关系(丝氨酸、胱氨
酸、脯氨酸、酪氨酸、精氨酸), 10种呈二次曲线关
系(天门冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、
缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸), 2种
呈三次曲线关系(异亮氨酸、组氨酸), 且除蛋氨酸、
表 2 大杯香菇子实体品质性状间的多元相关系数
Tab. 2 Correlation coefficients of quality characters of L. giganteus fruit bodies
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18
X1 1.00
X2 0.52** 1.00
X3 0.69** 0.94** 1.00
X4 0.43** 0.92** 0.88** 1.00
X5 0.63** 0.53** 0.64** 0.28 1.00
X6 0.62** 0.91** 0.93** 0.86** 0.58** 1.00
X7 0.50** 0.79** 0.81** 0.81** 0.47** 0.88** 1.00
X8 0.45** 0.01 0.13 0.08 0.09 0.13 0.36* 1.00
X9 0.71** 0.88** 0.93** 0.74** 0.74** 0.94** 0.79** 0.17 1.00
X10 0.11 −0.26 −0.16 −0.29 −0.07 −0.35* −0.40** 0.06 −0.27 1.00
X11 0.62** 0.62** 0.69** 0.53** 0.58** 0.59** 0.63** 0.55** 0.70** 0.02 1.00
X12 0.39* 0.20 0.28 0.02 0.58** 0.13 0.22 0.46** 0.34* 0.17 0.77** 1.00
X13 −0.22 0.19 0.08 0.00 0.26 −0.01 −0.02 −0.34* 0.09 −0.05 0.21 0.40** 1.00
X14 0.55** 0.66** 0.72** 0.57** 0.65** 0.60** 0.58** 0.28 0.68** −0.01 0.89** 0.75** 0.37* 1.00
X15 0.39* 0.56** 0.60** 0.38* 0.76** 0.54** 0.51** −0.07 0.67** −0.43** 0.47** 0.43** 0.46** 0.57** 1.00
X16 0.37* 0.86** 0.80** 0.74** 0.62** 0.81** 0.71** −0.17 0.80** −0.47** 0.47** 0.20 0.42** 0.62** 0.78** 1.00
X17 0.18 0.76** 0.68** 0.76** 0.36* 0.72** 0.72** −0.07 0.64** −0.64** 0.37* 0.13 0.32* 0.51** 0.63** 0.83** 1.00
X18 0.32* 0.77** 0.77** 0.86** 0.24 0.78** 0.68** −0.17 0.64** −0.27 0.28 −0.19 −0.09 0.36* 0.33* 0.64** 0.66** 1.00
546 中国生态农业学报 2010 第 18卷
表 3 大杯香菇子实体品质性状间的多元回归方程系数
Tab. 3 Coefficients of regression equation of quality charac-
ters of L. giganteus fruit bodies
氨基酸 Amino acid b t P
常数 Constant 0.381 1 0.083 6 0.934 1
天门冬氨酸 Asp (X1) 8.444 8 0.717 4 0.480 3
苏氨酸 Thr ( X2) 52.187 4 1.648 2 0.112 9
丝氨酸 Ser ( X3) −32.568 3 −1.263 9 0.218 9
谷氨酸 Glu ( X4) 0.530 3 0.208 4 0.836 7
甘氨酸 Gly ( X5) 26.716 2 0.980 4 0.337 1
丙氨酸 Ala (X6) −12.408 7 −1.796 4 0.085 6
胱氨酸 Cys (X7) 29.269 3 2.219 2 0.036 6
缬氨酸 Val (X8) −21.975 8 −0.724 1 0.476 3
蛋氨酸 Met (X9) 0.093 2 0.084 6 0.933 3
异亮氨酸 Ile ( X10) −1.017 5 −0.048 6 0.961 7
亮氨酸 Leu (X11) −4.713 7 −0.503 2 0.619 6
酪氨酸 Tyr ( X12) −13.808 6 −1.367 6 0.184 7
苯丙氨酸 Phe ( X13) 9.722 6 0.656 7 0.517 9
赖氨酸 Lys (X14) 5.317 2 0.633 8 0.532 4
组氨酸 His ( X15) 9.326 1 0.266 7 0.792 1
精氨酸 Arg ( X16) −4.660 0 −0.429 0 0.671 9
脯氨酸 Pro(X17) 0.782 6 0.088 4 0.930 3
精氨酸与蛋白质含量相关性显著外, 其他都与蛋白
质含量相关性达到极显著。
2.5 大杯香菇辐射选育新株系子实体蛋白质和各种
氨基酸含量的聚类分析
从图 1 可知, 大杯香菇辐射选育新株系子实体
18 个营养品质性状聚类分为 4 个大类, 苏氨酸、甘
氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、精
氨酸、缬氨酸和赖氨酸聚为第 1类, 丙氨酸和亮氨酸
聚为第 2类, 胱氨酸、酪氨酸、组氨酸和蛋白质聚为
第 3类, 天门冬氨酸、蛋氨酸和谷氨酸聚为第 4类。
2.6 大杯香菇辐射选育新株系子实体蛋白质和氨
基酸含量聚类分析平均相关指数
在每类中, 计算每个性状的平均相关指数大小
并进行比较, 以平均相关指数最大为典型性状, 结
果见表 5。从表 5看出, 典型性状第 1类为精氨酸, 第
2类为亮氨酸, 第 3类为胱氨酸, 第 4类为蛋氨酸。
图 1 大杯香菇辐射选育新株系子实体各性状聚类分析图
Fig. 1 Cluster of quality characters of fruit bodies of varieties
and radiation strains of L. giganteus
表 4 各种氨基酸与蛋白质含量最佳拟合曲线方程
Tab. 4 Optimum fitting equations between amino acids and protein content
氨基酸
Amino acid
模型
Model
方程
Equation
R2 F P
天门冬氨酸 Asp (X1) 二次曲线 Conic curve X18=－13.170 1+43.221 6X1－12.849 8X12 0.279 6 7.179 0 0.002 3
苏氨酸 Thr (X2) 二次曲线 Conic curve X18=22.605 7－35.693 1X2+48.535 4X22 0.477 7 16.919 2 0.000 1
丝氨酸 Ser (X3) 一次曲线 Linear X18=11.905 9+14.643 9X3 0.182 3 8.473 6 0.006 0
谷氨酸 Glu (X4) 二次曲线 Conic curve X18=45.706 6－23.065 7X4+5.018 2X42 0.408 9 12.798 9 0.000 1
甘氨酸 Gly (X5) 二次曲线 Conic curve X18=2.298 8+31.613 0X5－5.062 2X52 0.386 8 11.672 0 0.000 1
丙氨酸 Ala (X6) 二次曲线 Conic curve X18=－8.388 6+53.451 1X6－23.130 5X62 0.268 1 6.777 5 0.003 1
胱氨酸 Cys (X7) 一次曲线 Linear X18=19.295 4＋14.643 9X7 0.199 5 9.467 7 0.003 9
缬氨酸 Val (X8) 二次曲线 Conic curve X18=35.791 2－68.099 7X8+63.947 5X82 0.516 6 19.771 0 0.000 1
蛋氨酸 Met (X9) 二次曲线 Conic curve X18=3.215 8+16.946 9X9－3.895 4X92 0.143 2 3.091 2 0.050 4
异亮氨酸 Ile (X10) 三次曲线 Cubic curve X18=761.62＋4 154.42X10－7 373.23X102＋4 373.09X103 0.463 5 10.367 1 0.000 1
亮氨酸 Leu (X11) 二次曲线 Conic curve X18=70.934 4－119.740 6X11+71.088 0X112 0.213 1 5.010 3 0.011 9
酪氨酸 Tyr (X12) 一次曲线 Linear X18=24.869 1－11.055 5X12 0.047 5 1.893 2 0.019 0
苯丙氨酸 Phe (X13) 二次曲线 Conic curve X18=49.423 5－123.859 9X13+129.609 2X132 0.328 1 9.032 5 0.000 6
赖氨酸 Lys (X14) 二次曲线 Conic curve X18=70.761 2－140.745 8X14+97.913 4X142 0.202 6 4.701 2 0.015 2
组氨酸 His (X15) 三次曲线 Cubic curve X18=－71.73 8－824.86X15+3 784.44X152+5 306.01X153 0.195 7 2.919 7 0.047 0
精氨酸 Arg (X16) 一次曲线 Linear X18=17.985+6.045X16 0.031 8 1.249 4 0.050 7
脯氨酸 Pro (X17) 一次曲线 Linear X18=15.058+10.648X17 0.101 3 4.281 8 0.045 4
第 3期 江枝和等: 大杯香菇辐射选育新株系子实体蛋白质构成的多元回归与聚类分析 547
表 5 聚类分析各类指标的平均相关指数
Tab. 5 Average correlation coefficients of every cluster of cluster analysis
1类 No.1
2类 No.2
3类 No.3
4类 No.4
性状 Character R 性状 Character R 性状 Character R 性状 Character R
苏氨酸 Thr 0.377 6 亮氨酸 Leu 0.348 1 胱氨酸 Cys 0.256 9 天门冬氨酸 Asp 0.344 5
丝氨酸 Ser 0.370 3 丙氨酸 Ala 0.347 9 酪氨酸 Tyr 0.089 8 谷氨酸 Glu 0.366 2
甘氨酸 Gly 0.213 5 组氨酸 His 0.181 8 蛋氨酸 Met 0.525 8
缬氨酸 Val 0.032 1 蛋白质 Protain 0.202 4
异亮氨酸 Ile 0.091 8
苯丙氨酸 Phe 0.080 4
赖氨酸 Lys 0.233 8
精氨酸 Arg 0.407 9
脯氨酸 Pro 0.344 9
3 结论与讨论
国内有关 60COγ 射线辐射诱变效应的主成分分
析报道主要有大杯香菇的农艺性状、SOD酶活性、
可溶性蛋白和 MDA 含量[11], 但目前国内有关大杯
香菇辐射新株系子实体中各种氨基酸与蛋白质含量
间多元回归方差及多元线性回归与聚类分析的研究
尚少见报道。本研究表明, 大杯香菇辐 105 号新株
系天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、
缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋白质含量最高, 与
部分品种和新株系子实体含量间差异达显著或极显
著。大杯香菇品种和辐射选育新株系子实体中的蛋
白质及各种氨基酸含量之间的遗传相关关系也较为
复杂, 大多数氨基酸之间的相关性呈显著或极显著,
各种氨基酸与蛋白质含量之间的回归关系也较为多
样, 其中有 5种呈一次曲线回归关系, 10种呈二次曲
线回归关系, ２种呈三次曲线回归关系。因此, 在大
杯香菇或其他食药用菌的蛋白质品质育种时, 应用
大杯香菇或其他食药用菌的蛋白质含量和氨基酸构
成之间的关系 , 通过计算机拟合的最佳曲线方程 ,
进行蛋白质含量的回归预测, 对于选择不同含量比
例氨基酸的大杯香菇或其他食药用菌品种具有重要
意义。
本研究采用聚类分析的方法, 对 18个品质性状
进行了聚类分析, 得到 4 个大类, 并通过每类中每
个性状的平均相关指数大小, 挑选出最大的作为该
类的典型指标[12], 这一工作在小麦和其他领域已有
应用[13]。在大杯香菇杂交、诱变育种(紫外诱变、辐
射育种、激光诱变、离子注入、空间诱变)、原生质
体融合育种技术和基因工程育种等遗传育种方面的
深入应用还有待进一步研究。
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