新類型苦蕎品種籽粒性狀和米粒品質分析

楊麗娟，陳慶富，李洪有

（貴州師范大學蕎麥產業技術研究中心，貴州 貴陽 550001）

苦蕎（Fagopyrum. tataricum）屬于蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum Mill）植物［1］，是主要栽培種類之一。多年的研究表明苦蕎籽粒含有七大營養及保健成分，即淀粉、維生素、纖維素、脂肪、蛋白質、礦物質、生物類黃酮（主要成分為蘆丁），食用蕎麥食品不僅有降血糖、降血壓、降血脂、抗癌防癌、保護心血管等功效，還有助于預防高血壓、糖尿病、腸癌、冠心病等常見疾病，故被譽為“五谷之王”［2-4］，現已被開發研制成多種保健產品面世［5］。

目前，我國蕎麥主產區苦蕎品種混雜退化嚴重、田間管理粗放、單產低，且推廣力度不大、速度緩慢、面積很小，影響蕎麥產量和品質的提高［6］。特別是常規苦蕎籽粒都有厚果殼和深溝，很難脫殼生產新鮮苦蕎米，嚴重制約苦蕎產業發展。近年來，利用雜交育種和遠緣雜交育種已培育出一批薄殼苦蕎和多年生苦蕎品種［7-9］。這些苦蕎新品種雖然像常規苦蕎一樣種子有苦味，但在遺傳、種子大小形態和生長發育特性上與常規苦蕎不同，被稱為新類型苦蕎。

蕎麥籽粒中黃酮含量、蛋白質含量、淀粉含量的高低，是評價新類型蕎麥營養品質高低的重要指標；目前，針對蕎麥籽粒品質的分析研究主要集中在常規苦蕎及甜蕎上。薄殼苦蕎（F.tataricum G.）新品種主要是通過薄殼苦蕎小米蕎與常規苦蕎品種晉蕎2號等進行有性雜交，從其后代進行單株選擇培育而成［7］，如新品系貴米苦蕎11、貴米苦蕎13、貴米苦蕎18、貴米苦蕎55、貴黑米19。而多年生苦蕎新品種［10］是同源四倍體苦蕎與四倍體紅心金蕎麥的種間雜種，經過多次單株選擇后培育出的新種（F.tatari-cymosum Chen），目前已成型的品種有貴多苦003、貴多苦74、貴多苦60。以上品種大多表現為適應性強、抗旱耐瘠性好，高桿，大粒，強再生力，不落粒，自交可育，表現出較高的產量潛力。由于這些新類型苦蕎品種培育時間不長，關于其籽粒品質及主要產量性狀的研究報道很少［8］。本研究以九江苦蕎為對照，對5個薄殼苦蕎新品種及3個多年生苦蕎新品種的黃酮含量、粗蛋白含量、總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量等5個品質指標以及千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率、容重等5個籽粒性狀指標進行分析，以便了解新類型苦蕎各品種的綜合表現及籽粒性狀和品質指標間的相關性，為我國新類型苦蕎麥育種和推廣應用提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料由貴州師范大學蕎麥產業技術研究中心提供，種子是2017年秋季在貴陽市烏當區百宜基地相似生產條件下栽培收獲。供試材料包括常規苦蕎：九江苦蕎（CK），薄殼苦蕎：貴米苦蕎11、貴米苦蕎13、貴米苦蕎18、貴米苦蕎55、貴黑米苦蕎19，多年生苦蕎：貴多苦003、貴多苦60、貴多苦 74。

1.2 試驗方法

樣品制備：將每份材料的200 g飽滿種子置于105℃烘箱中殺毒 15 min，然后60℃恒溫烘干至恒重，電子分析天平稱取千粒重及50 mL容重。計數100粒飽滿種子，用鑷子手工剝去種子殼，分開子粒和殼，分別稱取百粒米重和皮殼重。每份材料100 g去殼后，研磨成細粉備用。

千粒重為1 000粒飽滿種子帶殼總質量，重復3次，取平均值；百粒米重為100粒飽滿種子脫殼后米粒質量；百粒殼重為100粒飽滿種子的殼總質量；果殼率（%）=百粒皮殼質量/百粒帶殼種子質量×100；50 mL容重為50 mL飽滿籽粒的質量。

黃酮含量、粗蛋白含量、總淀粉、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量測定均送農業部農產加工質量監督檢驗測試中心進行測定。總黃酮含量測定參照《NY/T1295-2007蕎麥及其制品中總黃酮含量的測定》，粗蛋白含量測定參照《GB 5009.82-2016食品中蛋白質的測定》，總淀粉含量測定參照《GB5009.9-2016食品中淀粉的測定》，直鏈淀粉含量測定參照《GB/T15683-2016大米中直鏈淀粉含量測定》，支鏈淀粉含量測定參照《GB/T 5009.9-2016 食品中淀粉的測定》。

采用 Excel 2010軟件進行數據處理，用SPSS20.0對數據進行顯著性檢驗和多重比較分析及相關分析。統計分析參考陳慶富［11］。

2 結果與分析

2.1 不同類型苦蕎品種的籽粒性狀

從表1可以看出，不同類型苦蕎品種間千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率、50 mL容重均存在不同程度的變異，各指標總平均數為：千粒重23.367（±10.602）g，百粒米重1.773（±0.677）g，百粒殼重0.568（±0.388）g，果殼率21.874（±6.125）%，50 mL容重23.893（±2.813）g。

貴米苦蕎各品種籽粒性狀平均數分別為：千粒重14.540（±1.285）g，百粒米重1.219（±0.135）g，百粒殼重0.242（±0.027）g，果殼率16.810（±2.689）%，50 mL容重25.042（±2.366）g，與對照九江苦蕎相比，貴米苦蕎僅有50 mL容重高于九江苦蕎，其他4個性狀均低于九江苦蕎，說明較九江苦蕎而言，貴米苦蕎具有籽粒小、充實度高、殼薄的特點。

貴多苦蕎各品種籽粒性狀平均數及變幅分別為：千粒重37.567（±1.473）g，百粒米重2.683（±0.054）g，百粒殼重 1.073（±0.114）g，果殼率28.503（±1.985）%，50 mL容重20.923（±0.197）g，與對照九江苦蕎相比，貴多苦蕎在千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率4個性狀上均高于九江苦蕎，50 mL容重低于九江苦蕎，說明較九江苦蕎而言，貴多苦蕎具粒大、殼厚的特點。

貴米苦蕎與貴多苦蕎平均數的差異分析顯示，貴多苦蕎的千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率均大于貴米苦蕎，50 mL容重除大于貴米苦18外，均小于其他貴米苦蕎，說明貴多苦蕎較貴米苦蕎粒大、殼厚。

差異分析表明，貴米苦蕎與對照九江苦蕎相比，千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率4個產量性狀均存在極顯著差異，50 mL容重差異不顯著；貴多苦蕎與對照九江苦蕎相比，千粒重、百粒米重、百粒殼重、50 mL容重4個產量性狀存在極顯著差異，果殼率差異不顯著；貴米苦蕎與貴多苦蕎相比，千粒重、百粒米重、百粒殼重、果殼率4個產量性狀均存在極顯著差異，50 mL容重存在顯著差異。

2.2 不同類型苦蕎品種的米粒品質

從表1可以看出，不同品種間總黃酮、粗蛋白、總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉含量均存在不同程度的變異，各指標平均值分別為：總黃酮含量3.558（±0.641）%，粗蛋白含量10.843（±1.023）%，總淀粉含量41.878（±5.646）%，直鏈淀粉含量16.049（±3.924）%，支鏈淀粉含量26.813（±7.635）%。

其中，貴米苦蕎各指標平均值分別為：總黃酮3.676（±0.440）%，粗蛋白10.900（±0.938）%，總淀粉45.420（±4.854）%，直鏈淀粉14.262（±4.101）%，支鏈淀粉31.146（±6.874）%，在總黃酮、粗蛋白、總淀粉、支鏈淀粉含量4個指標上顯著高于九江苦蕎；貴多苦蕎新類型蕎麥品種各指標平均值分別為：總黃酮含量3.427（±0.925）%，粗蛋白含量11.400（±0.294）%，總淀粉含量38.233（±2.614）%，直鏈淀粉含量19.210（±1.656）%，支鏈淀粉含量19.013（±1.737）%，在總黃酮、粗蛋白、總淀粉、直鏈淀粉含量4個指標上顯著高于九江苦蕎；貴米苦蕎與貴多苦蕎平均數的差異分析顯示，米苦蕎總黃酮、支鏈淀粉含量顯著高于多苦蕎，在粗蛋白、總淀粉、直鏈淀粉含量3個指標上顯著低于多苦蕎。

2.3 蕎麥籽粒品質性狀與主要產量性狀的相關分析

簡單相關分析（表2）表明，蕎麥籽粒總黃酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質間相關性均未達到顯著水平；粗蛋白含量與總淀粉含量呈顯著正相關，與其他品質指標及籽粒性狀間相關性均未達到顯著水平；千粒重與百粒米重、百粒殼重、果殼率存在極顯著正相關。同時，蕎麥籽粒千粒重與支鏈淀粉含量存在顯著負相關；百粒米重與直鏈淀粉含量之間均存在顯著正相關，與支鏈淀粉含量呈顯著負相關；果殼率與總淀粉含量呈顯著負相關。

偏相關分析（表2）表明，蕎麥籽粒總黃酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質間相關性均未達到顯著水平；粗蛋白含量與千粒重、百粒米重、百粒殼重均存在顯著正相關，與其他籽粒品質及果殼率、50 mL容重均未達到顯著水平；千粒

重與百粒米重、百粒殼重、果殼率存在極顯著正相關，與50 mL容重、支鏈淀粉含量呈顯著負相關；與50 mL容重、支鏈淀粉含量呈顯著負相關；百粒殼重與50 mL容重、支鏈淀粉含量呈顯著負相關；果殼率與50 mL容重呈極顯著負相關；總淀粉含量與支鏈淀粉含量呈顯著正相關。

表1 不同類型苦蕎品種籽粒性狀和品質指標差異分析

表2 蕎麥籽粒性狀與米粒品質的簡單相關系數（對角線下）和偏相關系數 （對角線上）

綜上所述，蕎麥籽粒總黃酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質間相關不顯著，說明蕎麥籽粒總黃酮含量均不受其他品質指標及性狀的影響，因此，在育種中可以適當將高產和高黃酮結合起來，達到高產和優質的統一；支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量呈極顯著負相關，與總淀粉含量呈顯著正相關，說明總淀粉含量，直鏈淀粉含量，支鏈淀粉含量三者之間相互影響，關系密切，總淀粉含量隨支鏈淀粉含量增加而增加；會隨直鏈淀粉含量的上升而降低。另外，一些籽粒性狀及品質間存在著顯著或極顯著相關，表明它們之間關系密切，粗蛋白含量與總淀粉含量、千粒重、百粒米重、百粒殼重均存在顯著正相關，說明粗蛋白含量會隨這幾個因素的增加而增加，可以通過提高這幾個因素來提高蕎麥的粗蛋白含量，使其高產的同時獲得高蛋白，以增加其營養價值；千粒重與百粒米重、百粒殼重）、果殼率存在極顯著正相關，表明千粒重、百粒米重、百粒皮殼重、皮殼率之間關系密切，蕎麥籽粒千粒重隨百粒米重、百粒殼重、果殼率升高而逐漸增多。

3 結論與討論

對蕎麥單株農藝性狀、籽粒性狀、米粒品質的研究已有很多報道［12-16］，但是對新類型苦蕎的研究極少［17］。本研究對薄殼苦蕎和多苦蕎系列品種的米粒品質和籽粒性狀進行了比較，結果發現不同類型不同品種間的苦蕎籽粒性狀和米粒品質均存在顯著差異，其中參試品種中貴米苦蕎總黃酮含量最高，貴多苦則高產且含高蛋白。相關分析發現總黃酮含量與各蕎麥籽粒性狀及品質間相關性均未達到顯著水平，認為在今后蕎麥育種過程中可適當將高產和高黃酮結合起來，達到高產和優質的統一；另外，發現粗蛋白含量與總淀粉含量、千粒重、百粒米重、均存在顯著正相關，可通過提高這幾個因素來提高蕎麥的粗蛋白含量，使其高產的同時獲得高蛋白，以增加其營養價值。此結果暗示新類型苦蕎具有高產優質的好潛力，將是未來蕎麥產業研究的重點。

蕎麥的營養價值高，含有以蘆丁為代表的黃酮多酚類化合物，并且其蛋白質中富含人體所需的必需氨基酸。劉三才等［18］對76份苦蕎資源進行研究發現，苦蕎種子中總黃酮含量范圍為1.97%～3.03%；汪燕等［19］對20份苦蕎品種研究發現總黃酮含量范圍為0.95%～1.52%；黃凱豐等［20］對35份苦蕎資源的黃酮測定含量范圍為2.19%～4.02%；母養秀等［21］分析了21個苦蕎品種籽實中的營養品質總黃酮含量范圍為2.11%～2.45%，粗蛋白含量范圍為11.61%～14.93%；劉冬生等［22］對611份苦蕎進行蛋白質含量測定，發現苦蕎蛋白質含量的極限變幅為7.04%～15.83%，常見變幅為9.27%～12.42%；唐宇等［23］研究發現四川省50個蕎麥材料的蛋白質含量在 8.54%～16.33%。相對蕎麥其他品質而言，蕎麥籽粒中淀粉含量的變化幅度較大，Javornik等［24］報道蕎麥種子中淀粉含量隨著品種的不同而在37%～70%之間變化，Soral-Smietana 等［25］發現蕎麥籽粒中淀粉含量在58.5%～73.5%之間；錢建亞等［26］報道蕎麥淀粉中直鏈淀粉含量在21.3%～26.4%之間；宋毓雪等［27］以10種苦蕎材料為試材，測定了其營養成分黃酮含量（1.902%～2.498%）、總淀粉含量（54.05%～86.83%）、直鏈淀粉含量（15.51%～30.31%）、支鏈淀粉含量（30.95%～62.07%。上述研究對蕎麥育種起到了積極的推進作用，但是由于其研究條件或生態環境不一，導致研究結果有所差異。對比上述常規苦蕎，本研究中的新類型苦蕎貴米苦蕎總黃酮含量3.03%～4.28%，比常規苦蕎貴多苦2.12%～4.13%的黃酮含量高，暗示新類型苦蕎是一類高黃酮資源。貴米苦蕎和貴多苦蕎粗蛋白含量和淀粉含量在常規苦蕎的變異范圍內。

另外，產量性狀與苦蕎營養品質含量的相關性研究報道較少。母養秀等［21］對苦蕎籽粒營養品質進行相關性分析發現各營養成分之間的相關性均未達到顯著水平，本研究結果與其不一，出現這樣的差異，在很大程度上取決于試驗材料，當然與試驗環境、試驗條件也有關。因此，在新類型苦蕎育種過程中還應選擇不同的生態環境下進行全面考察和研究，以得出更有代表性的結論，為培育高產優質的新類型蕎麥提供參考依據。李月［16］對152個普通蕎麥種質的千粒重、50 mL容重、百粒米重、百粒皮殼重、皮殼率相關分析發現，千粒重分別與百粒米重、百粒皮殼重和平均株粒重的簡單和偏相關達極顯著水平；百粒米重與皮殼率相關性達極顯著水平；百粒皮殼重與皮殼率呈極顯著相關；50 mL容重與皮殼率呈顯著負相關。認為千粒重、百粒米重、百粒皮殼重、皮殼率之間關系密切。本試驗以新類型苦蕎為材料所得結果與其一致。對于新類型苦蕎的研究剛剛起步，各籽粒性狀及米粒品質受種植區域、栽培措施、生態條件等因素的影響，研究結果具有一定的局限性，還需進行更深一步的研究。