不同黃秋葵籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)比較

王繼玥，石登紅，白 禹，楊 丹，張 婷，劉 燕，

(1.貴州省山地珍稀動物與經(jīng)濟(jì)昆蟲重點實驗室，貴陽 550005; 2.貴陽學(xué)院 研究生管理處，貴陽 550005;3.貴陽學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院,貴陽 550005)

黃秋葵(AbelmoschusesculentusL.)是一年生熱帶植物[1-2]，其適應(yīng)性較強(qiáng)，在排水良好、pH 5.5～8[3]的土壤中都能較好地生長。黃秋葵的花位于腋窩部，有5個花瓣，但花期較短，通常兩三天內(nèi)就結(jié)果。黃秋葵的果實中含有一排排圓形、深綠色到灰色的種子。根據(jù)品種不同，黃秋葵果實在播種后60～180 d 內(nèi)成熟[1]。黃秋葵具有耐旱性強(qiáng)、穩(wěn)產(chǎn)、籽油含量高等優(yōu)點。

黃秋葵種子可以作為一種油料來源，其種子含有21.72%的油脂、31.4%的粗纖維和27%的粗蛋白質(zhì)(平均)[4-5]。目前，國內(nèi)外主要關(guān)注黃秋葵的品種選育、食品加工以及藥用特性等方面，而對黃秋葵籽的油脂脂肪酸組成、生物量特征以及潛在生物能源應(yīng)用等方面的研究較少。本試驗初步比較了不同來源的6個黃秋葵品種籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的差異，為黃秋葵在貴州地區(qū)的引種繁育及其籽油的利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

從不同地區(qū)收集到6份黃秋葵種質(zhì)資源，主要有綠果、白果以及紅果3類，具體見表1。

表1 不同品種黃秋葵

1.2 田間試驗

采用田間小區(qū)試驗，每小區(qū)12 m2，每小區(qū)種植7行，每行7株，行距60 cm，株距50 cm。每個品種3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列。試驗于2016年4—9月在貴陽學(xué)院遵義農(nóng)場進(jìn)行。采用直播方式種植，播種前施底肥(100 kg/667 m2)，分苗期和開花前追施兩次復(fù)合肥(30 kg/667 m2)，田間管理同普通蔬菜。收獲后每小區(qū)先取15株考種，測定小區(qū)籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素(單株角果數(shù)、每角果籽粒數(shù)、百粒重、單株產(chǎn)量、小區(qū)實際產(chǎn)量、小區(qū)理論產(chǎn)量)，再檢測籽粒品質(zhì)指標(biāo)。

1.3 黃秋葵籽粒品質(zhì)指標(biāo)的測定

1.3.1 蛋白質(zhì)含量的測定

采用BCA法(普利萊基因技術(shù)有限公司試劑盒)。

1.3.2 含油率的測定

采用李加興等[6]的方法。

1.3.3 脂肪酸含量的測定

采用安捷倫6890 N氣相色譜儀進(jìn)行測定。

油脂提取及甲酯化：將樣本打碎后取0.2 g組織進(jìn)行磨粉，后移至15 mL離心管中。用5 mL正己烷分3次沖洗研缽，一并移至15 mL離心管內(nèi)。纏好封口膜，50℃超聲30 min。8 000 r/min離心10 min，取上清至15 mL離心管中。在殘渣中加入5 mL正己烷，重復(fù)上述提取步驟2次，合并上清。在上清中加入適量無水硫酸鈉，振蕩后離心。吹干后在EP管中加入0.8 mL試劑三，振蕩溶解，避光反應(yīng)1 h。加入0.8 mL正己烷，振蕩混勻1 min，靜置分層，取上層正己烷相至2 mL EP管中，萃取3次，合并正己烷相。氮氣吹干后加入0.5 mL正己烷，振蕩溶解，過針頭式過濾器后待測。氣相色譜條件：采用DB-225 MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，進(jìn)樣口溫度220℃，前檢測器溫度250℃；梯度升溫程序為柱溫箱初始溫度200℃，保持5 min，以5℃/min升至250℃，保持10 min；載氣為純度99.99%的氦氣，流速為1.5 mL/min，轉(zhuǎn)移線溫度為235℃；采用不分流進(jìn)樣。每個樣品重復(fù)3次。

1.3.4 氨基酸含量的測定

采用Rigol L3000高效液相色譜儀進(jìn)行測定。

稱取0.2 g樣本，加入1.5 mL 0.1%苯酚的6 mol/L鹽酸水溶液，研磨成漿后移入EP管中。然后將EP管置于100℃烘箱中水解20 h左右。取出冷卻，取水解液1 mL,氮吹儀吹至近干，加入1 mL 0.1 mol/L稀鹽酸溶解，過濾膜后，進(jìn)入Rigol L3000高效液相色譜儀檢測。液相色譜條件：Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)，100 Hz采樣頻率的紫外可見光檢測器；流動相A為稱取7.6 g無水乙酸鈉，加水925 mL,溶解后用冰醋酸調(diào)節(jié)pH至6.5，然后加入乙腈70 mL，混勻,用0.45 μm濾膜過濾；流動相B為80%乙腈水溶液；梯度洗脫(見表2)；進(jìn)樣量10 μL，流速1.0 mL/min，柱溫40℃，分析時間為45 min。

表2 流動相梯度洗脫程序

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010和SPSS 11工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同品種黃秋葵的籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較(見表3)

由表3可看出：江蘇楊貴妃(38)的籽粒產(chǎn)量最高，除河北ACF(17)外，均顯著高于其他品種；其產(chǎn)量構(gòu)成因素單株角果數(shù)、籽粒百粒重均最高。纖指(44)的籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均最低。雖然各品種間籽粒百粒重差異不顯著，但籽粒產(chǎn)量與單株角果數(shù)呈正相關(guān)(0.99)，這與Hegazi等[7]的研究結(jié)果相一致。黃秋葵籽粒的高產(chǎn)可能源于其較高的單株角果數(shù)以及每角果籽粒數(shù)。單株果實數(shù)量的增加，對籽粒產(chǎn)量有積極影響。因此，在育種中應(yīng)重視對其產(chǎn)量構(gòu)成因素的考量。

2.2 不同品種黃秋葵籽粒的蛋白質(zhì)含量和含油率比較(見圖1)

圖1 6種黃秋葵籽粒的蛋白質(zhì)含量(A)和含油率(B)

由圖1A可看出，纖指(44)的蛋白質(zhì)含量與白秋葵(43)、咔里巴(12)和ACF(17)差異不顯著，但顯著高于紅秋葵(37)和楊貴妃(38)。6個供試材料籽粒蛋白質(zhì)的平均含量為76.66 mg/g(鮮重)。由圖1B可看出，咔里巴(12)和白秋葵(43)的含油率差異不顯著，但顯著高于ACF(17)、紅秋葵(37)、楊貴妃(38)和纖指(44)。根據(jù)其含油率可將含油率高于20%的供試材料(12、43)定義為高含油品種，將含油率低于20%的供試材料(17、37、38、44)定義為低含油品種。高含油品種的平均含油率為23.95%，低含油品種的平均含油率為17.09%。6個品種籽粒的平均含油率為19.37%，這與Moosavia等[8]的研究結(jié)果一致。Telek等[9]對238個黃秋葵品種籽油含量的研究表明，籽油含量在17%～22%之間，預(yù)期籽油產(chǎn)量289～612 kg/hm2。黃秋葵的籽粒含油率雖然低于玉米胚芽(約30%)、花生(約50%)、油菜籽(約45%)等，但與大豆(15.5%～22.7%)含油率相當(dāng)，具有潛在應(yīng)用價值。

2.3 不同品種黃秋葵籽粒的脂肪酸含量比較(見表4)

表4 6種黃秋葵籽粒的脂肪酸含量 mg/g

由表4可看出，每個品種中均是亞油酸含量最高，這與李加興等[6]的研究結(jié)果一致。6個供試材料中，白秋葵(43)的硬脂酸、花生酸含量均最高，但其亞麻酸含量卻顯著低于其他品種。紅秋葵(37)的油酸、亞油酸含量最高，但與白秋葵(43)的差異不顯著。

2.4 不同品種黃秋葵籽粒的氨基酸含量比較(見表5)

由表5可看出，6個品種中谷氨酸的含量均最高，除了ACF(17)和紅秋葵(37)外，其余品種中半胱氨酸的含量均最低。咔里巴(12)的甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸的含量均最高。紅秋葵(37)的天冬氨酸、谷氨酸、組氨酸、精氨酸和半胱氨酸的含量均最高。白秋葵(43)的絲氨酸和蘇氨酸的含量均最高。脯氨酸和苯丙氨酸含量最高的分別是ACF(17)和纖指(44)。ACF(17)的甘氨酸、組氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸的含量均最低。紅秋葵(37)的脯氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸的含量均最低。楊貴妃(38)的天冬氨酸、谷氨酸的含量均最低。

表5 6種黃秋葵籽粒的氨基酸含量 μg/g

3 結(jié) 論

對6種黃秋葵的籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，江蘇楊貴妃(38)的籽粒產(chǎn)量最高，纖指(44)的蛋白質(zhì)含量最高。6個品種籽粒的平均含油率為19.37%，供試品種籽粒中亞油酸的含量最高。在黃秋葵籽粒中檢測到17種氨基酸，其中谷氨酸含量最高。本試驗只是初步比較了引種貴州的6個品種黃秋葵籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的差異，后續(xù)應(yīng)采用分子生物學(xué)手段深入研究籽粒產(chǎn)量形成和品質(zhì)構(gòu)成的機(jī)制，為培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種奠定理論基礎(chǔ)。