菜用大豆新品種選育及品質性狀影響因素

李祥祥，王 宇，史鳳玉，楊 杰，魏志園，張 鍇*

(河北科技師范學院a農學與生物科技學院 b園藝科技學院，河北 秦皇島，066600)

菜用大豆俗稱毛豆，是指在鼓粒期(R6)～初熟期(R7)籽粒飽滿而尚未成熟，莢色與籽粒色翠綠時采青食用的專用型大豆品種[1]。目前，隨著生活水平提高，人們越來越注重食物營養價值；而菜用大豆因富含蛋白質和氨基酸等，因此受到廣泛青睞。菜用大豆在我國各地均有種植，尤其在南方省份如浙江和江蘇為主要種植省份，常年種植面積在5萬～7萬hm2之間[2,3]。近年來，我國菜用大豆產業發展迅速，但是相對于日本等一些國家來說，菜用大豆育種和生產仍存在不足，主要表現在菜用大豆品種較單一，產量較低，缺少優質多抗品種等。因此，培育適宜我國種植的優質菜用大豆新品種已成為當前菜用大豆發展重點任務之一。

1 國內外菜用大豆品種選育研究進展

1.1 日本國菜用大豆品種選育

日本是全世界最大的菜用大豆進口國家。目前，日本菜用大豆年消費量16萬t以上，其中約有40%依賴于進口[4]。日本菜用大豆育種起步最早也最深入，早在20世紀60年代就已開始進行菜用大豆品種選育，并且還對菜用大豆品種成熟期、口感、糖的質量分數和氨基酸的質量分數等進行了深入研究，取得了一定的進展。目前，日本已選育出400多個菜用大豆品種，并且已經推廣到許多國家和地區[5]。

1.2 我國菜用大豆新品種選育

1.2.1我國大陸地區菜用大豆新品種選育 我國幅員遼闊，南北地區土壤條件和氣候條件差異很大。因此，不同地區適宜種植的菜用大豆品種也不同。曾新宇等[6]對國內引進的8個菜用大豆品種進行比較，結果發現，浙鮮9號和交大11號適合在重慶市種植。賀禮英[7]對江淮地區41個菜用大豆品種進行比較，結果發現，LX9807，LX1605和75-3等適合在江淮地區種植。李喜煥等[8]對10個菜用大豆品種進行篩選，發現蘇早2號，春綠60，AGS-292和綠75適合在河北省種植。

根據種植季節不同，可將我國菜用大豆分為春播型和夏播型2種類型。然而，生產上夏播型主栽菜用大豆品種大多是從粒用大豆品種中選育出來的大粒、青皮類型，往往口感品質差，不適合冷藏加工。現有的菜用大豆品種生育期偏長(生育期大于110 d)，且株型偏高，不耐肥水，容易倒伏等[9]。除此之外，我國現有的菜用大豆品種抗病性和抗逆性也較差，尤其在夏季高溫時期容易出現大量的畸形莢和空莢，導致商品性下降。為此，我國大豆科研人員在菜用大豆品種選育上做了很多探索，如李樹春等[10]利用品系北680和綏農27雜交，子代多次自交選擇，培育出了菜用大豆品種龍墾310。李清華等[11]以浙98002為母本，浙88005-7為父本進行有性雜交，然后經過系譜法選育了興華豆1號。胡潤芳等[12]以浙2818為母本，閩豆1號為父本，系譜法選擇育成閩豆6號。楊加銀等[13]以臺灣75為母本，高雄5號為父本進行有性雜交，然后采用改良單籽傳法育成淮鮮豆5號等(表1)。

表1 近年來我國已審定的菜用大豆品種

除此之外，目前我國選育的菜用大豆新品種還有青酥3號[14]，青酥5號[15]，衢鮮2號[16]，浙鮮豆4號[17]，浙鮮豆5號[18]，浙鮮豆6號[19]，浙農6號[20]，浙農8號[21]，桂鮮豆1號[22]，通豆6號[23]和新大粒1號[24]等。這些新育成品種與之前品種相比，在產量、品質和抗病性等方面均有較大提高，如高產品種浙鮮豆5號，具有廣適、優質等特點，同時它的外觀品質較好，口感爽口、香甜；桂鮮豆1號，鮮莢產量高，具有單株結莢多、青莢綠色飽滿、品質優良、抗病蟲和抗倒伏能力較強等特點。又如優質品種新大粒1號，粗蛋白質質量分數高達423.5 g/kg，特大粒，鮮食口感好。抗病品種如青酥5號，高抗大豆花葉病毒病(SMV)；衢鮮2號為抗大豆霜霉病和銹病品種[25]。

綜上菜用大豆新品種選育結果可以看出，我國大豆育種工作者為培育菜用大豆新品種進行了比較深入的研究，這為擴大菜用大豆種植面積，提高菜用大豆品質和產量奠定了良好的基礎。

1.2.2我國臺灣地區菜用大豆品種選育 我國臺灣地區菜用大豆育種研究也較早。20世紀70年代，臺灣地區從日本引進了菜用大豆新品種，并利用這些品種開展理論研究和新品種選育工作。如利用日本引進品種Taishoshiroge選育了純系“AGS292”，并于1987年通過我國臺灣地區品種審定[39]。此外，我國臺灣地區在引進亞洲蔬菜研究與發展中心(AVRDC)菜用大豆品種之后，經過十幾年的引種、篩選、雜交和回交選育，培育了諸如臺灣290，臺灣292，臺灣75等菜用大豆新品種。目前，菜用大豆已成為我國臺灣地區農產品出口的代表性作物之一。

2 菜用大豆品質性狀及其影響因素

菜用大豆的品質性狀包括外觀品質、營養品質和食味品質等。外觀品質包括綠莢大小、莢色、每莢粒數和豆粒大小等，其中出口加工的菜豆外觀品質要求有：莢色翠綠，每莢至少有2粒發育良好的種子，且2粒種子必須相鄰，莢長超過4.5 cm，莢寬超過1.3 cm，莢厚超過0.6 cm，鮮莢每千克不超過340個莢，干籽粒百粒質量30 g以上[40]。

菜用大豆的營養品質主要包括水、油分、蛋白質、脂肪、淀粉和可溶性糖質量分數。根據亞洲蔬菜研究發展中心(AVRDC)測定，這些營養成分的平均質量分數分別為：糖33.4 g/kg，蛋白質136.5 g/kg，油分63.2 g/kg，淀粉33.6 g/kg，纖維15.3 g/kg，無氮浸出物106.5 g/kg。除了以上幾種營養成分外，菜用大豆還含有Ca，Fe，Mg等多種礦物質，以及維生素包括粒用大豆所缺乏的維生素C(270 mg/kg)[41]。

菜用大豆食味品質包括甜度、鮮度、口感、質地、風味和糯性等[42]，口感要求達到軟、糯、香、甜，這些品質主要是由籽粒中的糖、氨基酸、脂肪等的質量分數所決定。游離氨基酸質量分數影響籽粒的鮮味，可溶性糖質量分數影響籽粒甜度，脂肪質量分數影響籽粒質地柔軟度[43]。張秋英等[44]研究表明，影響菜用大豆品質主要因素有遺傳、環境條件、栽培管理措施以及采摘時期等。

2.1 遺傳因素對菜用大豆品質的影響

菜用大豆品質受遺傳因素影響較大，不同菜用大豆品種間的莢長、莢色、營養品質、食用品質間存在較大差異。韓志玲等[45]對山西省和其他地區的10個菜用大豆品質進行比較，結果表明，在口感品質方面，浙鮮4號，毛豆3號，晉鮮食33的口感為A級(香甜軟糯)，晉豆25，晉豆38，晉豆39，浙鮮8號，新六青口感為B級(鮮脆)，其余品種口感為C級(硬或微苦)。徐兆生等[46]對55份菜用大豆品種鮮豆莢的干物質、粗蛋白、淀粉和維生素C質量分數進行了測定，結果表明，干物質質量分數平均值為358.5 g/kg，變化范圍為262.7～442.0 g/kg，變異系數為11.60%；以鮮質量計算粗蛋白質質量分數平均值為143.5 g/kg，變化范圍為97.4～181.4 g/kg，變異系數為14.33%；以鮮質量計算淀粉質量分數平均值為41.3 g/kg，變化范圍為36.9～57.2 g/kg，變異系數為8.46%；鮮豆粒維生素C的質量分數平均值為275.6 mg/kg，變化范圍為147.0～408.0 mg/kg，變異系數為21.03%。徐兆生等[46]對菜用大豆營養品質進行分析，研究結果表明，干物質質量分數與粗蛋白質量分數呈顯著正相關，與維生素C 質量分數呈顯著負相關，與淀粉質量分數負相關。這表明干物質質量分數越高的品種，其蛋白質量分數也越高，但維生素C質量分數越低。因此，在進行品種遺傳改良時，應該協調好品質性狀之間的關系，選育出綜合品質性狀優良的品種。

2.2 環境條件對菜用大豆品質的影響

環境條件包括土壤條件、氣候條件以及微量元素質量分數等，對菜用大豆品質的影響也很大。陳紀算等[47]研究發現，在菜用大豆的鼓粒期提供適宜的光照有利于改善菜用大豆的外觀品質；但光照過多，會導致菜用大豆豆莢鼓粒不飽滿、癟莢率提高，影響菜用大豆的外觀品質。除此之外，施肥量也會對菜用大豆的品質產生影響，張洪剛等[48]研究了施用鉀肥、氮肥和磷肥對菜用大豆品種南農9610品質的影響，研究結果表明，隨氮肥施用量的增加，菜用大豆的蛋白質質量分數顯著增加，但是可溶性糖質量分數和脂肪質量分數降低；增施磷肥和鉀肥，可顯著提高菜用大豆籽粒中的可溶性糖和脂肪質量分數。由此可見，氮、磷、鉀的施用量對菜用大豆的營養品質和食用品質都有很大的影響。張洪剛等[48]研究發現，當氮肥(純氮)的施用量為75～150 kg/hm2，磷肥(過磷酸鈣)為450 kg/hm2，鉀肥(氯化鉀)為 120 kg/hm2時，菜用大豆的品質和產量最好，經濟效益也最高。

2.3 栽培管理措施對菜用大豆品質的影響

栽培管理措施如種植方式和播期等也會影響菜用大豆品質。方萍等[49]研究了玉米與菜用大豆間作對3種菜用大豆品質的影響，研究結果表明，玉米與菜用大豆間作種植模式對菜用大豆苦味氨基酸、粗脂肪、淀粉等的質量分數無顯著影響，但是對鮮味氨基酸、蛋白質、可溶性糖的質量分數影響顯著，其中蛋白質和可溶性糖的質量分數均高于凈作。浙鮮豆4號和沈鮮6號的游離脯氨酸高于凈作，青酥5號外觀品質最好，浙鮮豆4號次之，沈鮮6號最差。因此，播期主要影響菜用大豆生長環境的溫度、光照和水分。不同菜用大豆品種采用不同的種植方式，可以改善菜用大豆品質。

張秋英等[50]研究了播期對菜用大豆品質的影響，結果表明，播期會影響籽粒中蛋白質的質量分數。這是因為哈爾濱地區氣溫較低，播期過早會造成菜用大豆干物質積累明顯減少，而晚播能夠縮短菜用大豆的生育期，促進營養生長，增加苗期的干物質積累，從而提高了籽粒中蛋白質的質量分數。因此，根據種植地區的氣候條件確定合理的播期，有助于提高菜用大豆的品質和產量。

除了以上栽培管理措施等對菜用大豆的品質產生影響外，施加外源物質也能夠影響菜用大豆的品質。王佳木等[51]研究發現，外源添加殼聚糖(一種來自于甲殼類動物的氨基多糖)能夠促進菜用大豆葉綠素產生，影響植株光合作用，而植物光合作用的產物是其合成糖類的主要來源，這可能會影響菜用大豆的食味品質。周毅峰等[52]研究發現，適量施加外源硒能夠提高大豆體內抗氧化酶類的活性，這可能對延長菜用大豆的采摘期有一定作用。

2.4 采摘時期對菜用大豆品質的影響

采摘期也是影響菜用大豆品質主要因素之一，采摘過早或過晚都會對菜用大豆的品質產生不利影響。合理的采摘時間有利于菜用大豆營養物質的積累。菜用大豆的適宜采摘期與其熟期、生育期、播期以及水肥條件等都有關系[50]。不同地區菜用大豆的采摘期有所不同，主要受溫度、光照和水分等因素的影響。

Masuda等[53]研究結果表明，一天中不同時間采摘的豆莢甜度、質地和綜合評分無顯著差異，但口感品質有所差異。岳青等[55]研究結果表明，菜用大豆嫩莢膨大表現為慢-快-慢3個生長階段，因此嫩莢鮮質量和體積最大，豆莢鼓粒完成時采摘豆莢品質最佳。李之國等[56]對36個菜用大豆品種(包括8個早熟品種，14個中熟品種，14個晚熟品種)進行了研究，結果顯示，在莢果發育早期，菜用大豆中蛋白質和脂肪的質量分數很容易達到國際標準。然而可溶性糖、淀粉和氨基酸的質量分數限制了菜用大豆的品質，這是由于籽粒中的蔗糖和氨基酸的質量分數是影響菜用大豆甜度和口感的主要指標[54]。因此，為了提高菜用大豆的品質，必須在可溶性糖、氨基酸的質量分數以及百莢鮮質量達到最大值時收獲，各熟期的品種最佳收獲期為：早熟品種為花后30～35 d，中熟品種為花后35～40 d，晚熟品種為花后40～45 d。Liu等[57]對6個不同熟期菜用大豆品種的莢粒品質進行了研究，結果發現，可溶性糖的質量分數在R5～R7前半期逐漸升高，在R7后半期逐漸降低。由此可見，采摘時期對菜用大豆品質影響很大，適時采摘可提升菜用大豆品質。

2.5 食用方式對菜用大豆品質的影響

菜用大豆的食用方式主要為鮮食，可最大程度保持其營養價值，并且可以有效的去除其豆腥味兒。然而大豆中含有抗營養因子，這些抗營養因子會抑制人和動物對大豆營養物質的吸收和利用。吳淑清等[58]研究發現，擠壓和膨化能夠促進人體對大豆營養物質的吸收。李大婧等[59]研究發現，經速凍后的新大粒1號能有效保持豆類原有的清香風味，去除大部分豆腥味兒。范柳萍等[60]研究了冷凍預處理對油炸菜用大豆水分、脂肪、色澤加工品質的影響，研究結果顯示，冷凍預處理能夠有效的降低產品的脂肪質量分數而對其他加工品質沒有明顯影響。

在食用菜用大豆時，除了用鹽水煮熟食用外，還可以通過各種技術手段進行深加工，做成零食類休閑產品，這樣既可以使菜用大豆的營養價值達到最大化，也能夠提高菜用大豆的經濟效益。

3 菜用大豆育種與品質研究的發展方向

3.1 菜用大豆育種與品質性狀分析

我國是大豆的起源地，種質資源豐富，但我國大豆種質資源的評價與利用工作相對滯后，對種質資源開發利用力度不夠。另外，由于對種質資源保護程度不夠，導致大量的種質資源流失[61]。尤其是菜用大豆的育種工作開始較晚，國內品種相對匱乏，當前所栽培的菜用大豆品種大多引自日本。因此，篩選鑒定適宜我國本土栽培的品種是當前菜用大豆育種工作最重要的內容。

菜用大豆的外觀品質和營養品質都有一套完善的評定標準，而食味品質的評定還沒有統一的標準。主要是因為食味品質的評價分為感官評價和客觀評價，而感官評價又受主觀因素的影響，這就會造成評定結果一定程度上受評定人的感覺、習俗、生活習慣和嗜好的影響。針對這一問題，筆者認為可以通過測定影響食味品質的內含物成分，研究這些成分與感官評價的關系，從而制定一套完善的評判標準。

3.2 菜用大豆育種的發展方向

針對菜用大豆發展中的不足，菜用大豆今后的研究方向應主要集中在以下幾個方面：

(1)針對不同地區的氣候特點和土壤條件，培育適合當地栽培的菜用大豆品種。加大對菜用大豆種質資源的篩選與鑒定，加快我國菜用大豆的育種進程，培育高產、優質菜用大豆品種。

(2)制定一套完善的菜用大豆品質評價體系，篩選鑒定具有較高品質的菜用大豆品種，通過各種育種技術，培育出外觀品質、營養品質和食味品質俱佳的品種。

(3)菜用大豆的食用方式還較為單一，主要是冷凍鮮食，因此可以對菜用大豆進行深加工，制作成保質期較長的休閑零食產品，從而提高菜用大豆的經濟效益。