刈割對大麥重組自交系群體籽粒功能成分含量的影響

楊曉夢，段燕勝，曾亞文*，杜 娟，普曉英，楊 濤，楊加珍，李 霞，段紅平

(1.云南省農業科學院 生物技術與種質資源研究所，云南 昆明 650223； 2.云南省農業生物技術重點實驗室，云南 昆明 650223；3.云南農業大學 農學與生物技術學院，云南 昆明 650201)

刈割對大麥重組自交系群體籽粒功能成分含量的影響

楊曉夢1,2，段燕勝3，曾亞文1,2*，杜 娟1,2，普曉英1,2，楊 濤1,2，楊加珍1,2，李 霞1,2，段紅平3

(1.云南省農業科學院 生物技術與種質資源研究所，云南 昆明 650223； 2.云南省農業生物技術重點實驗室，云南 昆明 650223；3.云南農業大學 農學與生物技術學院，云南 昆明 650201)

以云南特有青稞大麥紫光芒裸二棱與澳大利亞常規啤酒大麥Schooner為親本構建的193個株系的F9代大麥重組自交系群體為材料，在玉溪和白邑種植，比較5葉1心刈割與不刈割對大麥重組自交系群體籽粒功能成分含量的差異。結果表明，籽粒功能成分含量受刈割影響大，刈割處理的大麥重組自交系群體籽粒總黃酮、γ-氨基丁酸、生物堿和抗性淀粉平均含量高于不刈割群體，差異達到極顯著水平。

大麥重組自交系； 刈割； 總黃酮； γ-氨基丁酸； 生物堿； 抗性淀粉

大麥是一種再生性強，其麥苗和籽粒皆可利用的兩用作物[1]。大麥苗和籽粒富含的營養功能成分賦予大麥多種多樣的生理功效[2-4]。目前，國內外已研發出一系列大麥苗和籽粒的保健食品，市場前景廣闊[5-6]。

刈割作為一種常見農藝措施，在再生性較強的大麥上應用和研究較多。包括飼料大麥的青刈特性和調控技術[7]、大麥再生力利用及栽培技術[8-9]、刈割對大麥產量及營養品質的影響[10-11]、割苗方式及割苗期對大麥農藝性狀的影響[12-13]等。楊樹明等[14]以3個大麥品系為材料，研究了不同時間割苗對再生大麥籽粒功能成分的影響。杜娟等[15]研究了不同割苗期對12個大麥品系麥苗及籽粒功能成分的影響。夏巖石[16]研究了3個大麥品系不同苗期生物活性成分的差異。刈割對大麥生理活性物質的研究材料多以品種(系)為主，而關于刈割處理對大麥重組自交系(RIL)群體籽粒功能成分(總黃酮、γ-氨基丁酸、抗性淀粉、生物堿)的影響尚未見報道。本研究以云南地方青稞大麥紫光芒裸二棱與澳大利亞常規啤酒大麥Schooner為親本構建的193個株系的F9代RIL群體為材料，在玉溪和白邑種植，設不刈割和5葉1心進行1次刈割2個處理，分析刈割后大麥RIL群體籽粒功能成分含量的差異，旨在明確刈割對大麥RIL群體籽粒功能成分的影響，為功能大麥育種及大麥功能食品多途徑開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2013年10月至2014年4月在玉溪市研和鎮和嵩明縣白邑村進行。供試材料為母本云南地方青稞大麥紫光芒裸二棱，父本澳大利亞常規啤酒大麥Schooner構建的193個植株的F9代重組自交系群體。

1.2 處理設計

試驗設5葉1心進行1次刈割(D)和不刈割對照(CK)。小區面積6.7 m2，采用隨機區組排列，重復3次。行長2 m，行距0.3 m，2013年10月28日播種，每行150粒種子。11月8日出苗，5葉1心刈割，刈割留茬高度約為5 cm。其他按常規栽培管理。成熟期收獲大麥RIL群體籽粒。

1.3 測定項目與數據處理

參照文獻[17-20]分別測定大麥RIL群體籽粒總黃酮、γ-氨基丁酸、生物堿和抗性淀粉含量。

測定數據采用Excel2007和 SPSS17.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 籽粒總黃酮含量

由表1可知，玉溪點，刈割后RIL群體再生麥籽粒總黃酮含量平均值(2 738.6 mg·kg-1)大于對照不刈割群體(2 575.3 mg·kg-1)，差異極顯著。刈割后群體總黃酮含量的變化區間和變異系數大于對照，表明刈割處理后大麥RIL群體間籽粒總黃酮含量變異較大。

表1 大麥RIL群體刈割處理后籽粒總黃酮含量的表現

注:**差異達0.01極顯著水平；表2～4 同。

白邑點，刈割后RIL群體再生麥籽粒總黃酮含量平均值(2 519.5 mg·kg-1)大于對照群體(2 373.9 mg·kg-1)，差異極顯著。刈割后群體總黃酮含量的變化區間和變異系數大于對照。

2.2 籽粒γ-氨基丁酸含量

由表2可知，玉溪點，刈割后RIL群體再生麥籽粒γ-氨基丁酸含量平均值(152.3 mg·kg-1)大于對照(134.8 mg·kg-1)，差異極顯著。刈割后群體γ-氨基丁酸含量的變化區間和變異系數大于對照，表明刈割處理后大麥RIL群體間籽粒γ-氨基丁酸含量變異大。

表2 大麥RIL群體刈割處理后籽粒γ-氨基丁酸含量的表現

白邑點，刈割后RIL群體再生麥籽粒γ-氨基丁酸含量平均值(137.8 mg·kg-1)大于對照(111.9 mg·kg-1)，差異極顯著。刈割后群體γ-氨基丁酸含量的變化區間大于對照，而變異系數反之，這可能與白邑高海拔冷涼氣候有關。

2.3 籽粒生物堿含量

由表3可知，玉溪點，刈割后RIL群體再生麥籽粒生物堿含量平均值(153.0 mg·kg-1)大于對照(130.5 mg·kg-1)，差異極顯著。刈割后群體生物堿含量變幅大于對照，而變異系數反之，這可能與玉溪低海拔高溫氣候有關。

表3 大麥RIL群體刈割處理后籽粒生物堿含量的表現

白邑點，刈割后RIL群體再生麥籽粒生物堿含量平均值(205.0 mg·kg-1)大于對照(180.0 mg·kg-1)，差異極顯著。刈割后群體生物堿含量變幅和變異系數大于對照，表明刈割處理后大麥RIL群體間籽粒生物堿含量變異較大。

2.4 籽粒抗性淀粉含量

由表4可知，玉溪點，刈割后RIL群體再生麥籽粒的抗性淀粉含量平均值(1.23%)大于對照(1.07%)，差異極顯著。刈割后群體抗性淀粉含量變幅和變異系數大于對照，表明刈割處理后大麥RIL群體間籽粒抗性淀粉含量變異較大。

表4 大麥RIL群體刈割處理后籽粒抗性淀粉含量的表現

白邑點，刈割后RIL群體再生麥籽粒的抗性淀粉含量平均值(1.16%)大于對照(0.93%)，差異極顯著。刈割后群體抗性淀粉含量變幅和變異系數大于對照。

3 小結與討論

大麥等通過刈割處理可獲得較高生物量及功能性成分含量。楊樹明等[14]以3個大麥品系為研究材料，發現在分蘗期前割苗，籽粒產量及其功能成分含量均較高。杜娟等[15]對12個大麥品種研究后發現3葉1心刈割，籽粒功能性成分較高；5葉1心刈割，麥苗功能性成分較高。夏巖石[16]研究3個大麥品系認為4葉期麥苗總黃酮較高；6葉期麥苗甜菜堿較高。朱小梅等[21]發現對NaCl脅迫下的枸杞幼苗進行2次刈割有助于其總生物量增加和總黃酮含量累積。本試驗中，無論是在玉溪還是白邑，大麥RIL群體刈割后籽粒總黃酮、γ-氨基丁酸、生物堿和抗性淀粉平均含量與不刈割群體差異大，達到極顯著水平，這與前人的研究結果一致，表明刈割有助于大麥RIL群體功能成分含量的積累和增加。因此可采取適時割苗以達到大麥RIL群體籽粒功能成分含量增加的目的，這對開發大麥系列功能食品研究具有較大參考價值。

大麥等植物的總黃酮、γ-氨基丁酸、生物堿、抗性淀粉等次生代謝產物在逆境脅迫時會增加其在體內的含量[22-23]。這可能是因為植物受到環境脅迫后會產生大量調節物質以適應逆境。本研究的試驗點玉溪屬于低海拔高溫氣候(海拔1 638 m，年平均氣溫24.2 ℃)，白邑屬于高海拔冷涼氣候(海拔1 973 m，年平均氣溫13.0 ℃)，玉溪點5葉1心刈割和不刈割的大麥RIL群體總黃酮、γ-氨基丁酸和抗性淀粉含量均高于白邑點，而生物堿是白邑點較高；而且刈割后大麥RIL群體間籽粒4個功能成分含量變異較大，說明環境因素對大麥RIL群體功能成分含量影響較大，這與楊曉夢等[22]的研究結果一致。此外，本試驗對大麥RIL群體只是在5葉1心時期進行1次刈割，因此除了環境因子，割苗時期[14-15]、割苗次數[11]、割苗強度[24]及氮肥調控[25]等因素對大麥RIL群體功能成分的影響仍有待進一步深入研究。

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(責任編輯：張才德)

2017-08-12

云南省應用基礎研究計劃項目(2017FD021)；國家自然科學基金(31260326)；現代農業產業技術體系建設專項資金(CARS-05)

楊曉夢(1989—)，女，云南臨滄人，研究實習員，碩士，從事功能大麥遺傳育種研究工作，E-mail: yxm89ccf@126.com；杜 娟，為并列第一作者。

曾亞文(1967—)，男，研究員，博士，從事功能稻麥遺傳育種研究利用工作，E-mail: zengyw1967@126.com。

文獻著錄格式：楊曉夢，段燕勝，曾亞文，等. 刈割對大麥重組自交系群體籽粒功能成分含量的影響[J].浙江農業科學，2017，58(11)：1886-1888.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171106

S513

A

0528-9017(2017)11-1886-03