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花生荚果先豆、基豆脂肪酸含量分析

更新时间:2009-03-28

花生栽培种(Arachis hypogaea L.)属豆目豆科花生属,果实属荚果,果壳坚硬,种子通常着生在荚果的腹缝线上,多数荚果具有2室或3室以上,各室间无横隔,由深浅不同的束腰将种子分隔开,一个荚果,靠近果针一侧的室为后室,靠近果嘴一侧的室为前室,后室的种子叫基豆,前室的种子叫先豆[1]。在花生生殖生长阶段,结荚期初期,果针顶端子房开始膨大,随后基豆和先豆出现,一个新的荚果内空隙被种子填满,直到收获成熟期,离开土壤,生长停止。

花生是我国重要的油料作物,我国花生种植面积约4603.9khm2,总产量约16481kt[2],其中,近60%的花生用于榨油[3]。随着人民生活水平的提高,对食用油品质的需求不断提升,而花生脂肪酸组成及其比例决定其油脂的营养价值和品质[4-8]。目前,国内外育成了大量花生品种,关于花生品种脂肪酸组成的研究也较多,不同品种间脂肪酸组成不同,尤其是高油酸品种与普通油酸品种在油酸、亚油酸等主要脂肪酸含量上差别很大;甚至一粒种子子叶和胚的不同部位,脂肪酸组成也有差别[9-12],然而对于同一个荚果的两粒或多粒种子间脂肪酸组成,却未见研究报道。

本研究对6个花生材料的先豆、基豆脂肪酸含量进行分析,旨在明确先豆、基豆间脂肪酸含量间的关系,为花生品质遗传育种研究和花生品质质量控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选取花育22号、丰花1号、10L4、09S2、09S8和FB4等6个花生材料,其中花育22号、丰花1号和10L4为普通型大花生,09S2、09S8和FB4为珍珠豆型小花生,种植于山东省花生研究所莱西试验农场内,2012年5月1日播种,覆膜双行种植,单粒播种,小花生于8月底收获,大花生于9月上旬收获。自然晒干后,每个品种取8个饱满的成熟双仁果备做脂肪酸测定。

1.3.2 睑缘形态观察 裂隙灯显微镜下观察睑缘形态是否规整,有无睑缘充血,睑板腺开口有无阻塞或脂栓形成,内眼睑荧光染色线(Marx)线是否移位等4项内容,按照国际MGD工作小组标准[5],每项指标阳性记为1分,阴性则0分,满分为4分。

1.2 方法

大花生材料10L4参试的8个荚果中,先豆棕榈酸和亚油酸含量均小于基豆,而花生酸、花生烯酸、山嵛酸和二十四碳烷酸含量均大于基豆,油酸和硬脂酸含量分别有7个和4个大于基豆;小花生材料09S8参试的8个荚果中,先豆棕榈酸、硬脂酸、亚油酸和花生酸含量分别有6个、7个、5个和5个小于基豆,而油酸、花生烯酸、山嵛酸和二十四碳烷酸含量分别有7个、6个、7个和8个大于基豆;高油酸材料FB4参试的8个荚果中,先豆棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和花生酸含量分别有5个、4个、5个、5个和6个小于基豆,而花生烯酸、山嵛酸和二十四碳烷酸含量分别有7个、8个和8个大于基豆(附表)。

采用面积归一法计算各种脂肪酸的相对含量(%),具体方法同迟晓元等[10]。用Excel 2007进行数据计算与整理,用DPS 14.50数据分析软件对数据进行配对t测验。

由此可见,3个普通型大花生材料多数荚果(7个及以上)棕榈酸含量呈现基豆大于先豆的规律,油酸含量呈先豆大于基豆的规律,亚油酸含量呈基豆大于先豆的规律;而3个珍珠豆型小花生材料多数荚果(6个及以上)山嵛酸含量呈现先豆大于基豆的规律;除09S2外,其他参试材料多数荚果(7个及以上)二十四碳烷酸含量先豆大于基豆。

晶体石,是指在特殊地质条件下,单纯矿物元素还原晶体格架,形成的具有科学价值和审美价值的各种矿物结晶体,如辰砂晶体、水晶晶簇、方解石晶体。

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将花生籽仁磨碎,取5mg籽仁粉末装入5mL离心管中,加入体积比为1∶1的苯、石油醚混合液1 mL静置5 min,然后向离心管中继续加入浓度为0.5 mol/L的甲醇钠试剂1.5 mL,室温放置10 min后加入事先配好的饱和氯化钠溶液1mL,静置0.5 h,吸取70 L上清液加入上样瓶,并用700 L石油醚稀释后进行气相色谱检测。

采用Agilent-Technologies 7890A气相色谱(GC)分析仪进行脂肪酸含量分析,GC检测程序采用Yang等[13]优化的程序B,分流比增至30∶1。

2 结果与分析

2.1 先豆基豆间脂肪酸含量差异分析

1.2.1 脂肪酸甲酯化

1.2.2 脂肪酸含量测定

1.2.3 数据统计

2.2 先豆基豆间脂肪酸含量差异显著性分析

棕榈酸和亚油酸含量,丰花1号和10L4基豆极显著高于先豆;油酸和二十四碳烷酸含量,参试材料的三分之二表现为先豆高于基豆,其中油酸含量在花育22号、10L4和09S8先豆基豆间差异显著,丰花1号中差异达极显著,二十四碳烷酸含量在09S8和10L4先豆基豆间差异显著,丰花1号和FB4中差异达极显著;花生烯酸和山嵛酸含量,参试材料的三分之一表现为先豆高于基豆,其中10L4差异显著,而FB4中花生烯酸和山嵛酸含量差异分别为显著和极显著;10L4先豆花生酸含量极显著高于基豆;各材料先豆基豆间硬脂酸含量无显著性差异。

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3 讨 论

关于花生种子发育过程中脂肪酸的累积模式有一些报道,大多数的研究仅采用1~2份花生材料,其结论不尽一致。迟晓元等[10]曾证实,不同品种间脂肪酸累积模式可能会存在一些差异。研究发现,随着花生种子的不断发育,油酸含量不断增多,亚油酸呈缓慢减少或比例基本保持稳定的趋势,油亚比逐渐增大[11,14]

从花生荚果发育进程来看,同一荚果,基豆发育略早于先豆。参试材料中只有高油酸含量的FB4基豆油酸含量高于先豆,但其亚油酸含量也是基豆大于先豆,而整体趋势是基豆低于先豆,说明随着种子发育,花生酸、花生烯酸、山嵛酸和二十四碳烷酸均逐渐减少,棕榈酸含量基本呈基豆高于先豆的趋势,这与前人研究结果一致[3,11]

以往研究仅是采用个别品种,在花生下针不同天数或采用不同日龄的荚果得出的结论,反映的是种子发育过程中的动态变化,其结论对于花生适期收获具有一定指导意义。而本研究则是对发育程度有一定差别的种子进行静态对比,考虑到种子发育进程中气象和土壤等环境条件不断变化,而双仁荚果先豆基豆除着生位置有差异外,其他环境因素差别甚微,能够更好地反映出发育对花生种子脂肪酸组成的影响。高油酸花生货架期长、有益人体健康,因此高油酸已成为花生的主要育种目标。但美国利用个别花生基因型研究发现,成熟度欠佳的高油酸基因型种子为普通油酸表型,说明在某些花生品种中成熟度的影响不容忽视[15]。高油酸材料FB4是本课题组鉴定的高油酸自然突变体,其先豆基豆间油酸含量均值无显著差异,各测定值均稳定在77%以上,说明其油酸含量受环境因素影响较少,对于培育高油酸特性稳定的花生品种具有重要价值。

加强工作人员专业素质可以采取以下措施:(1)施工管理单位需要树立正确的管理观念,帮助管理人员确立职业发展目标,并明确其职责,设立激励制度,从而充分地调工作人员工作的积极性,促进工作的顺利进行;(2)需要定期开展施工人员专业素质培训活动,帮助施工人员进行专业培训,提高其施工水平,进而提高整个团队的管理效果。

 
 

参考文献

[1] 王传堂,张建成. 花生遗传改良[M]. 上海:上海科技出版社,2013.

[2] 周桂元,梁炫强.花生生产全程机械化技术[M]. 广州:广东科技出版社,2017.

[3] 李宝龙,林英杰,赵华建,等. 花生籽仁发育过程中脂肪酸积累规律研究[J]. 花生学报,2009,38(2):11-14.

[4] 姜慧芳,任小平,黄家权,等. 野生花生脂肪酸组成的遗传变异及远缘杂交创造高油酸低棕榈酸花生新种质[J]. 作物学报,2009,35(1):25-32.

[5] O'Keefe S F, Wiley V A, Knauft D A. Comparison of oxidative stability of high-and normal-oleic peanut oils [J]. Journal of the American Oil Chemists' Society,1993, 70(5):489-492.

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[7] 刘立侠,柳青,许守民. 基因工程在改善植物油营养价值中的应用[J]. 植物学通报,2005,22(5):623-631.

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[9] 张佳蕾,顾学花,杨传婷,等. 不同品质类型花生籽仁脂肪酸积累规律研究[J]. 花生学报,2016(2):33-37.

[10] 迟晓元,郝翠翠,潘丽娟,等. 不同花生品种脂肪酸组成及其积累规律的研究[J]. 花生学报,2016(3):32-36.

[11] 李晓丹,曹应龙,胡亚平,等. 花生种子发育过程中脂肪酸累积模式研究[J]. 中国油料作物学报,2009,31(2):157-162.

[12] 肖洋,廖伯寿,雷永,等. 花生种子不同部位的脂肪酸组成分析[C]. 中国油料作物学报,2008,30:376-377.

[13] Yang C D, Guan S Y, Tang Y Y, et al. Rapidnon-destructive determination of fatty acids in single groundnut seeds by Gas Chromatography [J]. Journal of Peanut Science,2012, 41(3):21-26.

[14] 李兰,彭振英,陈高,等. 花生种子发育过程中脂肪酸积累规律的研究[J]. 华北农学报,2012,27(1):173-177.

[15] Davis J P, Leek J M, Sweigart D S, et al. Measurements of oleic acid among individual kernels harvested from test plots of purified runner and spanish high oleic seed [J]. Peanut Science,2017,44:134-142.

 
唐月异,王秀贞,吴琪,孙全喜,王志伟,王传堂
《花生学报》 2018年第01期
《花生学报》2018年第01期文献

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