大豆種質資源蛋白質及脂肪含量的聚類及相關性分析*

閆春娟，王文斌，董鉆，宋書宏，曹永強，袁玉璐，王家宏，孫旭剛

(遼寧省農業科學院作物研究所，沈陽 110161)

中國是大豆Glycine max(L.)merril的起源地，具有豐富的種質資源，各地區生態環境的差異以及大豆在自身長期演化過程中，形成了不同的生態類型[1-2]。盡管大豆種質資源豐富，品種類型豐富多樣，但在我國大豆生產上，仍存在許多制約因素，尤其是大豆的產量和品質，很難滿足生產上的需要[3]。因此充分利用我國優良的種質資源，培育出高產、優質且適應我國大豆生產需要的優良品種，是當前及今后一段時間內值得深入研究的課題。

盡管我國種質資源豐富，但在生產上多數種質資源并未充分開發利用，我國大豆育種存在的主要問題仍是遺傳基礎狹窄，品種退化加快，經濟壽命縮短[3，4]。因此在培育新品種時，要整理、篩選和改良地方種質資源，在引進和拓寬種質資源的基礎上，進一步挖掘新的特殊種質，尤其是在特定地區條件下進一步鑒定和研究不同產地的大豆種質資源，針對某一個或幾個性狀展開調查，從而篩選出針對這一個或這些性狀的優良種質，對于大豆品種改良有著重要的現實意義。大豆是人類優質蛋白及食用油脂的重要來源，因此有關大豆蛋白質及脂肪含量方面的研究歷來受到國內外研究者的重視[5-10]。本文是在前人研究的基礎上，對引自遼寧省及其他省份的45份種質資源進行了蛋白質及脂肪含量的測定，并對其進行了相關分析及聚類分析，以期為遼寧省優質大豆育種提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選取種植在遼寧省農業科學院種質資源圃的45份種質資源，分別編號為T1～T45，這些種質資源在生物學性狀、農藝性狀、產量品質等方面具有豐富的多樣性和廣泛的遺傳基礎。

1.2 試驗設計

試驗于2009年在遼寧省農業科學院試驗基地（北緯41°49′，東經123°32′，海拔52m）進行，該試驗區處于松遼平原南部的中心地帶，屬溫帶濕潤—半濕潤大陸性季風氣候，年降雨量為550～750mm，年均氣溫6～8℃，≥10℃活動積溫3300～3400℃，無霜期為130～180d。

供試土壤為發育于黃土母質的典型棕壤，實行秋翻地，壟作栽培，壟寬0.6m，行長6m，人工點播，每壟為一小區，中耕除草3次，使用農藥氧化樂果防蟲。

1.3 蛋白質及脂肪的測定

用Foss近紅外谷物品質分析儀測定大豆蛋白質及脂肪含量。

1.4 數據分析

用SPSS16.0軟件進行統計分析，用Excel2003作圖。

2 結果與分析

2.1 供試品種的蛋白質、脂肪含量以及蛋脂總量的變化趨勢

供試品種的蛋白質及脂肪含量見附表，45份種質資源的蛋白質含量在39.86%～47.37%之間，平均含量為43.34%，變異幅度為7.51%，其中T7蛋白質含量最高；供試品種的脂肪含量在17.58%～22.08%之間，平均含量為20.52%，變異幅度4.50%，T14脂肪含量最高；供試品種的蛋脂總量變異范圍在60.15%～66.69%之間，平均值為63.86%，變異幅度為6.54%，T33蛋脂總量最高。

附表 供試品種的蛋白質、脂肪含量以及蛋脂總量 %

2.2 大豆蛋白及脂肪含量的相關分析

對45個大豆品種的蛋白質與脂肪含量進行回歸分析，結果表明，大豆蛋白質含量與脂肪含量呈負相關，隨著蛋白質含量的升高，脂肪含量普遍呈下降趨勢（圖1）。相關分析結果表明，二者間存在極顯著的負相關，相關系數為-0.675**，離差平方和為-48.92，協方差為-1.11。對二者進行方程擬合，得到大豆蛋白質與脂肪含量的關系方程式y=-0.3461x+35.521（R2=0.4551），其相關性達到極顯著水平（p<0.01），其中x指大豆蛋白質含量（39

2.3 大豆蛋白及脂肪含量的聚類分析

用SPSS層次聚類的Q型聚類分析對45個大豆品種蛋白質及脂肪含量進行聚類分析，其中變量個體距離采用平方歐式距離，類間距離采用平均組間鏈鎖距離，生成的聚類分析樹狀圖見圖2。在類間距離為15處可將各種質資源分為三大類，則多數品種歸為第一類群，共37個，占總數的82.22%，該類群屬中間型，在第一類群下面又可細分為10個亞類群；第二類群下面共4個品種，分別為T17、T21、T22、T30，占總數的8.89%，這4個品種屬蛋白質含量相對較低而脂肪含量較高的種質，該類群屬高脂肪低蛋白型；第三類群共4個品種，占總數的8.89%，這4個品種為蛋白質含量極高而脂肪含量相對較低的類群，該類群下面還可分為2個亞類群，其中T33、T07、T11為該群第一亞類群，T34為該群第二亞類群，該類群屬高蛋白低脂肪型。

圖2 45個大豆品種聚類分析樹狀圖

3 結論

本試驗中45份大豆種質的蛋白質含量在39.86%～47.37%之間，平均含量為43.34%，變異幅度為7.51%；供試品種的脂肪含量在17.58%～22.08%之間，平均含量為20.52%，變異幅度4.50%；大豆蛋脂總量變異范圍在60.15%～66.69%之間，平均值為63.86%，變異幅度為6.54%。

大豆蛋白質含量與脂肪含量間存在極顯著的負相關，相關系數為-0.675**。方程擬合得到大豆蛋白質與脂肪含量的關系為y=-0.3461x+35.521（R2=0.4551），其中x指大豆蛋白質百分含量（39

對大豆蛋白質及脂肪含量進行聚類分析，可將品種分為三大類群，第一類群為中間型，占總數的82.22%；第二類群為高脂肪低蛋白型，占總數的8.89%；第三類群為高蛋白低脂肪型，占總數的8.89%。

綜上可以發現，蛋白質、脂肪及蛋脂總量最高值分別為三個不同的品種，其峰值并未出現在同一品種。而相關分析表明，蛋白質及脂肪含量呈極顯著負相關，因此在大豆品質改良育種或栽培中，注重某一單一品質的改良更為容易實現。

［1］常汝鎮,孫建英,邱麗娟.中國大豆種質資源研究進展[J].作物雜志,1998(3):7-9.

［2］王立平,周永香.北京郊區大豆生產的概括與前景[J].北京農業科學,2002(1):10-16.

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［4］彭寶,項淑華,牛建光.我國大豆育種問題淺析及對策[J].吉林農業科學,2002,4(1):1-5.

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［10］楊春燕,姚利波,劉兵強,等.國內外大豆品質育種研究方法與最新進展[J].華北農學報,2009,24:75-78(增刊).