邱婷婷 王兵帆 郝加敏 周賀芳
不結球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)屬于十字花科蕓薹屬,是其中3 個亞種之一。過去的研究已證明不結球白菜可以細分為6 個變種, 烏塌菜是其中之一。烏塌菜以其獨特的外觀、很好的耐寒性、富含維生素和膳食纖維而受到廣大消費者喜愛,并在江淮流域得到廣泛種植。 隨著人們生活質量的提高,傳統黃心烏已無法滿足大眾需求,具有高品質和高觀賞性的烏塌菜品種選育成為研究的熱門方向。 在蔬菜育種過程中, 花青素因其特殊的生理功能,逐漸被育種者重視。這種天然色素不僅能有效清除人體自由基,對抗衰老,還有助于調節血糖、緩解眼疲勞、抑制過敏、抗炎和抗癌。此外,花青素也在植物自身防御中扮演關鍵角色, 尤其是在提高植株抗寒能力和保護植物免受紫外線傷害方面。
基于上述需求, 淮南市農科院利用傳統育種技術培育出“NKHXW281”和“NKHXW297”兩個紫色烏塌菜品種。 本研究主要探討這兩個新品種與傳統黃心烏塌菜品種在農藝性狀和營養品質上的差異,以期選育推廣更符合江淮地區需求的紫色烏塌菜,并為培育高花青素烏塌菜提供有價值的遺傳資源。
1.1 試驗材料 選擇淮南市農業科學研究院新選育的“NKHXW281”和“NKHXW297”作為試驗材料,同時選取“淮南精品塌地烏(CK1)”和“淮南塌地烏8號(CK2)”作為對照。 兩個對照品種均由淮南市農業科學研究院(原淮南市農業科學研究所)培育,種子材料由淮南市農業科學研究院提供。
4 個參試品種均于8 月底播種。 25~30 d 后,將種苗定植于淮南市農業科學研究院試驗基地。 每畝土壤施用1 000 kg 有機肥和50 kg 復合肥(15-15-15)作為基肥。 每個品種1 個試驗小區,每個試驗小區定植200 株,3 次重復,共12 個試驗小區。 栽植株行距為30 cm×30 cm。定植30 d 后,從每個試驗小區隨機選擇5 株進行農藝性狀觀測; 同時從每個試驗小區選取50 株進行產量測定。
1.2 測定方法
1)蛋白質測定。參考王學奎的測定方法,首先取樣本于液氮罐中帶回試驗室, 取1 g 植物材料在液氮中研磨至粉末狀。隨后加入10 mL ddH2O(雙蒸水),以使植物中的蛋白質充分溶解。 經過12 000 r/min的離心,取上清液作為樣本溶液。制備1 mg/mL 的標準蛋白溶液, 并依此繪制標準曲線。 利用該標準曲線,測定待測樣品中的蛋白質含量。
2)可溶性糖測定。 將1 g 植物樣品剪碎后,采用80%乙醇溶液進行萃取。在80 ℃水浴中加熱30 min。萃取后,進行冷卻和離心。 重復此萃取過程3~4 次。接著,采用1 mg/L 標準蛋白溶液,并加入蒽酮試劑。在620 nm 波長下制定標準曲線。 最后,根據此標準曲線測定待測樣品含糖量。
3)花青素測定。 2021 年采用鹽酸浸提法在試驗室進行花青素含量測定。 2022 年由江蘇三黍生物科技有限公司承擔花青素含量測定工作,具體方法:干冰取樣,寄送至測定單位;取足夠量的樣品,用研磨機研磨;稱取0.1 g 樣品,加入5%甲酸溶液,離心;再次加入甲酸溶液,離心;重復上一步驟,直至上清液無色,在530 nm 處測定吸光光度值。
1.3 數據分析 用SPSS 分析軟件進行數據統計處理和顯著性分析。
2.1 農藝性狀比較 從表1 可知,紫色烏塌菜與傳統黃心烏塌菜在農藝性狀上表現出顯著的差異。

表1 紫色烏塌菜與黃心烏塌菜農藝性狀對比(2021 年定植30 d 后)
1)株高對比。NKHXW281 的平均株高為15.5 cm,相比CK1 增長25%, 相比CK2 增長13.9%。NKHXW297 的平均株高為16.8 cm, 相比CK1 增長35.5%,相比CK2 增長23.5%。 從數據對比可以看出,兩個紫色烏塌菜品種的株高顯著增加(高出2~3 cm)。
2)開展度與葉片數對比。 NKHXW281 和NKHXW297 的開展度均大于對照品種。 然而,NKHXW297 的葉片數只有31 片, 較CK1 少了15片, 與CK2 及NKHXW281 的38 片相比分別少了7片。這可能是導致NKHXW297 產量較低的關鍵因素之一。
3)葉柄形態對比。 NKHXW281 和NKHXW297的葉柄形態均扁而窄,與對照品種CK1 和CK2 的扁而寬有所區別。 葉柄的這一特點也可能是影響NKHXW297 產量的原因之一。
4)顏色差異。 NKHXW281 和NKHXW297 外葉紫色,與對照的綠色形成鮮明對比。這種顏色的差異表明新品種富含花青素。
2.2 產量比較 從表2 可以看出,2021 年和2022年紫色烏塌菜的產量與傳統黃心烏塌菜的差異。2021 年,NKHXW281 與CK1 相比增產1.8%, 但與CK2 相比減產2.7%。2022 年,NKHXW281 的產量與CK1 和CK2 相比,均呈減少趨勢。 NKHXW297 與兩個對照相比,兩個年度均呈顯著減產趨勢。

表2 紫色烏塌菜與黃心烏塌菜畝產量對比(定植80 d)
從試驗情況來看, 雖然紫色烏塌菜在某些農藝性狀上表現出一定的優勢, 但其產量與傳統黃心烏塌菜相比還存在一定差距。
2.3 營養品質比較(表3)

表3 紫色烏塌菜與黃心烏塌菜營養品質比較mg/g
2.3.1 可溶性糖含量 2021 年和 2022 年,NKHXW281 的可溶性糖含量分別為13.1 mg/g 和13.6 mg/g,與CK1 持平,稍高于CK2。NKHXW297 的可溶性糖含量在2021 年和2022 年分別為11.34 mg/g和10.8 mg/g,兩年均低于對照CK1 和CK2。 這表明NKHXW281 糖分含量相對更加穩定, 而NKHXW297 的糖分含量稍低。
2.3.2 蛋白質含量 2021 年和2022 年,NKHXW281的蛋白質含量分別為13.21 mg/g 和13.16 mg/g。NKHXW297 的相應數值則為13.8 mg/g 和13.15 mg/g。兩個紫色烏塌菜品種的蛋白質含量與CK1 和CK2相當, 這意味著新品種在蛋白質供給上與傳統品種沒有明顯差異。
2.3.3 花青素含量 花青素是重要的天然色素和抗氧化劑。根據2021 年和2022 年的測定數據,CK1 和CK2 未檢測到花青素,NKHXW281 和NKHXW297的花青素含量分別為0.83 mg/g、0.65 mg/g 和2.03 mg/g、1.76 mg/g。這兩者的含量都顯著高于對照品種,這一發現非常有意義。
新培育的紫色烏塌菜, 特別是NKHXW297,其花青素含量2021 年達到2.03 mg/g, 而傳統黃心烏品種則不含花青素。 花青素的存在能夠提高植物抗逆能力,同時有益于人體健康。這兩個紫色品種的培育為烏塌菜種質資源提供了有意義的補充。
當然, 從試驗數據的對比中也能夠看出一些問題。 盡管新培育的紫色烏塌菜品種在可溶性糖與蛋白質含量上與傳統品種相當,但在持續高溫環境下,其花青素含量表現出明顯的不穩定性, 這種不穩定性限制了紫色烏塌菜的種植時間, 意味著其不能過早種植。 對于這一問題, 未來仍需進一步研究和解決。試驗還發現,紫色烏塌菜在植株高度和展開度上均超過了傳統黃心烏。但是NKHXW297 的產量明顯低于傳統品種。進一步分析原因,我們認為這可能與NKHXW297 株型偏松散、葉柄形狀寬窄不一和較少的葉片數有關。 這一觀察與宋波等人的研究結果相吻合, 即葉片數和葉柄寬度是影響黃心烏產量的關鍵因素。
針對上述問題,我們計劃采用多代馴化的方法,進一步改良紫色烏塌菜的農藝性狀。 新培育的紫色烏塌菜品種在花青素含量上具有明顯優勢, 但其在性狀穩定性和產量方面的問題也不能忽視, 未來應進一步展開研究。