燕麥品種(系)的營養品質綜合評價

王 慧，楊 富 ，姜 超，施 毅，李 剛

(山西農業大學高寒區作物研究所，山西大同 037008)

燕麥(AvenasativaL.)為禾本科(Gramineae)燕麥屬(AvenaL.)1年生草本植物，不僅是重要的糧食兼飼料作物，也是重要的牧草作物[1]。燕麥分布廣泛，種植面積和產量位居全世界禾本科作物第六位，僅次于水稻、小麥、玉米、高粱和大麥[2]。燕麥是世界公認的營養和醫療保健價值較高的谷類作物之一[3]，其籽粒富含蛋白質、脂肪、淀粉、膳食纖維、抗氧化物、維生素和礦物質等，對人體有降血糖、降血脂、減肥、美容等功效[4]。

灰色關聯度分析是一種常用的綜合評價系統，它利用灰色關聯度表示因素間關系的強弱和順序[5]，可對研究目標的多個指標進行綜合衡量后作出合理、準確的評價[6]。使用此方法綜合評價燕麥的品質，結果準確，可以客觀評價品種的優劣[7-8]。我國燕麥種質資源豐富，育成品種主要包括“白燕”系列、“壩莜”系列、“冀張莜”系列、“晉燕”系列、“定莜”系列、“蒙燕”系列等，而有關不同燕麥品種營養品質比較的報道較少。本研究選取72份不同地區近幾年選育的燕麥品種(系)，擬用灰色關聯度法對其營養品質進行綜合評價以篩選品質優良的燕麥品種(系)，為燕麥品種的選育和推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試的72份不同來源的燕麥品種(系)均由山西農業大學高寒區作物研究所提供，分別用x1，x2，…，x72表示，具體見表1。

1.2 試驗設計

供試材料種植于山西省農業科學院高寒區作物研究所懷仁縣毛家皂基地(N39°55′17″，E113°16′23″)。試驗地位于山西省北部，海拔 1 043 m，年均日照時數為2 670 h，年均氣溫為7.3 ℃，無霜期約135 d，年均降水量380 mm，屬大陸性半干旱季風氣候。試驗地地勢平坦，肥力中等，灌溉方便，土質沙壤土。采用隨機區組設計，每品種4行，行長2 m，行距25 cm。田間管理措施同常規大田。3次重復。收獲后取各品種3 個重復的樣品混合后進行品質指標檢測。

1.3 測定項目與方法

粗纖維含量、粗蛋白含量、淀粉含量和β-葡聚糖含量，分別用y1、y2、y3、y4表示，依次參照GB/T 5515-2008、GB/T 5511-2008、GB 5009.9-2016和 NY/T 2006-2011測定。

1.4 數據統計分析

采用Excel 2003和SPSS 18.0進行數據整理和灰色關聯度分析。

根據灰色系統理論原理，將72個燕麥品種(系)的4個營養品質性狀視為同一灰色系統，取各品質性狀最優值構建一個理想的參考品種x0，以供試品種(系)的品質性狀為比較數列xi，i=1,2,3…72，計算各供試品種(系)品質性狀與參考品種相應指標之間的關聯度，從而確定供試品種的優劣。公式如下：

(1)

2 結果與分析

2.1 供試燕麥品種(系)的品質性狀

從表2可知，72份燕麥品種(系)的粗纖維平均含量為1.57%，px0412粗纖維含量最高，達 3.53%；冀張莜8號粗纖維含量最低，為0.51%。蛋白質含量變化范圍為13.82%(xhy-6)～ 36.97%(8928-2-2)，平均含量為19.35%。淀粉含量平均為41.98%，以148淀粉含量最高，為 60.43%，晉燕14號淀粉含量最低，為15.22%。β-葡聚糖含量的平均值為4.13%，WAYVOB的β-葡聚糖含量最高(5.47%)，美ND84281的β-葡聚糖含量最低(3.12%)。4個營養品質性狀的變異系數均大于10%，說明供試材料遺傳多樣性 豐富。

由圖1可以看出，56個燕麥品種的粗纖維含量集中在1%～2%，粗纖維含量大于3%的僅2個；有97.22%的品種(系)粗蛋白含量為14%～30%，粗蛋白含量大于30%的占 1.39%；88.89%品種(系)的淀粉含量在30%～60%之間，淀粉含量大于60%僅1個品種(系)；β-葡聚糖含量主要集中在3%～5%之間，含量高于5%的僅6個品種(系)，占總品種(系)數的8.33%。

表2 72份燕麥品種(系)的營養品質分析Table 2 Quality analysis of the 72 oat varieties(lines) %

2.2 灰色關聯度分析

2.2.1 數據的無綱量化處理

由于各性狀的量綱不同，根據灰色系統理論，需對各性狀進行無量綱化處理。本研究采用初值化處理方法，即用xi數列除以x0相應的指標，得到各項指標數值都在0～1之間的新數列(表3)。

圖1 燕麥營養品質含量分布Fig.1 Distribution of nutritional components of oat

表3 原始數據初始化Table 3 Initialization of the original data

(續表3 Continued table 3)

2.2.2 供試燕麥品種(系)與理想品種的關聯系數分析

表4 供試燕麥品種(系)的關聯系數Table 4 Grey correlation coefficients of the tested oat varieties(lines)

(續表4 Continued table 4)

2.2.3 關聯度分析

計算各供試燕麥品種(系)的等權關聯度和加權關聯度，并進行排序，結果見表5。供試品種(系)與參考品種(系)的關聯度值越大，品質越優，反之則越劣。等權關聯度排名前10的燕麥品種(系)依次是px0412、8928-2-2、3121-3、8928-7-5、WAYVOB、魏都莜5號、XZ0603-2、148、壩莜12號和壩莜18號；加權關聯度排名前10的品種(系)分別是px0412、8928-2-2、3121-3、8928-7-5、魏都莜5號、WAYVOB、148、XZ0603-2、壩莜18號和XZ0448。其中，px0412、8928-2-2、3121-3、8928-7-5的加權關聯度和等權關聯度均排名前4。

表5 供試燕麥品種(系)的關聯度及排名Table 5 Correlation degree and order of the tested oat varieties(lines)

(續表5 Continued table 5)

3 討 論

燕麥蛋白中含有人體必需8種氨基酸，其中賴氨酸的含量是大米和小麥的2倍以上，被認為是一種更優質的谷物蛋白[9]。徐向英等[10]分析了73份燕麥樣品，發現燕麥籽粒蛋白質含量為12.79%～23.31%，平均含量為18.45%。本研究結果顯示，72個燕麥品種(系)籽粒的粗蛋白質為13.82%～36.97%，平均含量為19.35%，略高于前者，這可能是年份和品種的差別所致。燕麥β-葡聚糖是一種黏性水溶性膳食纖維，被認為是降脂功能因子[11]。本研究發現，燕麥籽粒中β-葡聚糖含量為3.12%～5.47%，平均為4.13%，這與鄧萬和等[12]的研究結果相近。粗纖維含量為 0.51%～3.53%，平均為1.57% ；淀粉含量在 15.22%～60.43%之間，平均含量為41.98%。

灰色關聯度分析法是建立在多個性狀定量分析的基礎上，有較強的可比性和可靠性[13]，能夠較為全面地反映一個品種綜合性能的優劣，已有前人運用此方法對不同地區燕麥營養品質進行了綜合評價[14-15]。本研究測定了72份燕麥品種(系)的4個營養品質性狀，計算其等權關聯度和加權關聯度，發現px0412的等權關聯度數值最大，說明其綜合營養品質最好，8928-2-2、3121-3、8928-7-5、WAYVOB、魏都莜5號、XZ0603-2、148、壩莜12號和壩莜18號分別排名第2～10位。等權關聯度只有在各指標性狀同等重要的情況下才能用于評價不同品種的優劣[16]，實際上各指標重要性不盡相同，故進一步運用加權關聯度對參試品種進行了評價，結果加權關聯度排名前4的品種仍然是px0412、8928-2-2、3121-3、8928-7-5，其他品種(系)的加權關聯度排名與等權關聯度排名稍有變化。說明兩種方法均具有一定參考價值。

我國燕麥品種多、種植區域分布廣，影響燕麥籽粒整體品質的因素有很多，如基因、品種、種植地、氣候等[17]。本試驗中僅對72份材料的4個營養品質進行比較，尚有不足之處，今后將擴大燕麥品種指標性狀的研究，以期為當地高品質燕麥品種篩選提供指導。