我国鲜食花生遗传育种研究进展

2019-12-09 01:52杨伟强崔凤高张建成赵立波胡晓辉张胜忠苗华荣陈静
山东农业科学 2019年9期
关键词:荚果育种品质

杨伟强 崔凤高 张建成 赵立波 胡晓辉 张胜忠 苗华荣 陈静

摘要:鲜食花生具有风味鲜美、营养丰富、保健作用强等特点,已成为一种重要的休闲食品和餐桌佳肴,市场需求快速增长。本文概述了我国鲜食花生种质资源筛选和品质特性研究进展,且以我国登记的121个鲜食花生品种特征特性为核心数据,对其生育期、育种方式、品质特性和荚果籽仁特性等进行了分析,以期为我国鲜食花生品种培育提供参考。

关键词:鲜食花生;育种;品种;品质;荚果;籽仁

中图分类号:S565.203.5 文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)09-0184-05

Advances in Research of Genetics and

Breeding of Fresh-Edible Peanut in China

Yang WeiqingCui Fenggao1*, Zhang JianchengZhao Libo2, Hu Xiaohui

Zhang ShengzhongMiao HuarongChen Jing1

(1. Shandong Peanut Research Institute, Qingdao 266100, China; 2. Qingdao Agricultural

Radio and Television School, Qingdao 26607China)

Abstract In recent years, green peanut has become an important snack food and more popular in China because of its delicious taste, rich nutrition and benefit to human health. So the market demand is growing rapidly. This paper mainly summarized the research progress of screening germplasm resources and quality characteristics of green peanut in China. Based on the characteristics of 121 green peanut varieties registered in China, the mature time, breeding methods, quality and pod-seed characteristics were analyzed in order to providing reference for the cultivation of green peanut varieties in China.

Keywords Fresh-edible peanut; Breeding; Variety; Quality; Pod; Seed

花生是我國重要的经济作物和油料作物,花生产业发展对于实现农民增收和保障国家食用油安全具有重要意义。世界范围内花生油用、食用比例相当,根据美国农业部统计(2012—2016年),世界花生的41%用于榨油(油用)、45%作为食用、14%作为其他用途。我国花生(果)总产1 672.2万吨,其中50.3%用于榨油,39.6%用于食用,10.1%作为其他用途。发达国家花生以食用为主,如美国年均花生总产314万吨,其中58.5%作为食用,13.0%用作榨油,12.4%用于出口[1]。

近年来随着人们生活水平的提高,消费需求多元化发展,鲜食花生成为了一个新的消费动向[2-6]。鲜食花生是指荚果充实后期、果壳开始变硬时收获,不经晾晒而直接食用或煮熟食用。我国花生科研育种单位和公司也开始关注鲜食花生育种,在种质筛选、品质特性、品质选育等方面开展了相关研究[7-14],但整体来看这些研究还处于初始阶段,零散而不系统,缺乏明确的标准。为了推动我国鲜食花生产业的发展,本文概述了我国鲜食花生种质资源筛选和品质特性方面的研究进展,且以我国登记的121个鲜食花生品种特征特性为核心数据,对其生育期、育种方式、品质特性和荚果籽仁特性等进行了分析,以期为我国鲜食花生品种培育提供参考。

1 鲜食花生种质筛选

侯本军等[8]直面海南省鲜食花生产量低、品质差等问题,对来源于福建、山东、广西、河南、海南等地的100份花生种质进行筛选,以单株生产力、主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、主茎叶数、单株结果数、蛋白质含量8个性状进行综合分析,筛选出20份单株生产力较高、单株结果数较多、有效结果枝数多的种质。测定了86份花生种质的蛋白质含量,变幅23.18%~36.87%,超过29.27%的有77份。刘水东等[9]应用灰色关联度分析法,对12个鲜食花生新品种(系)的9个主要性状指标进行了综合分析和评价,其中泰花3号关联度最高,综合性状优良。王传堂等[10]对鲜食花生感官品质进行分析,包括甜味、香味、细腻度、硬度和总体喜欢度5项指标,主导分析表明各指标对总体喜欢度的相对重要性为:甜味>香味>细腻度>硬度;并对15个大花生品种(系)鲜食品质进行分析验证。不同研究者结合当地生产条件和消费需求开展了鲜食花生品种的筛选,如新昌小京生[11]、桂花红35、桂花红95和桂花红166[12]、开农15[13]、蜀花2号[14]、M001[15]、花育28号[16]、南非[17]等。

2 鲜食花生品质特性和遗传研究

目前尚缺乏统一标准界定鲜食专用花生品种,但对鲜食花生的基本共识是低脂肪、高蛋白、含糖量适中、口感风味好等,其中低脂、高蛋白是鲜食花生最基本的特性[4,5]。王建文等[3]研究表明鲜食花生的蛋白质含量 ≥30%;刘洪明等[18]研究表明青岛鲜食花生的粗蛋白、粗脂肪含量分别为25.31%~28.42%、44.60%~55.19%;糖含量≥5%[19,20]。罗虹等[15]对13个花生品种的胰蛋白酶抑制剂活性、蔗糖含量、总糖和果糖含量进行鉴定,灰色关联度分析表明花生品种 M001的蔗糖、总糖和果糖含量较高,且胰蛋白酶抑制剂活性较低,适合鲜食。花生感官品质包括籽仁的形状、色泽、香味、甜味、硬度等指标,直接反映食用者的喜爱程度。针对花生生食、熟食以及鲜食的感官评价均有少量研究[10,18,21-25]。陈静、吴兰荣等[23,24]最早对不同类型花生进行生食感官评价,多粒型花生口感优、粒色优;刘洪明等[18]对青岛鲜食花生进行品尝评分(满分为10分),花育17号、鲁花14号分别为9.7分和9.4分,口感好。王传堂等[10]对鲜食花生感官品质进行评价,认为甜味、香味、细腻度、硬度和总体喜欢度5项感官品质指标的广义遗传力估值均为高。

花生含油量和蛋白质含量属于数量性状,其遗传机制仍不明确,且更多关注的是成熟干燥花生的品质特性遗传。张新友[26]利用RIL群体对含油量和蛋白质含量进行遗传分析,发现含油量受2对加性互补主基因+多基因控制,其中多基因遗传率更高;蛋白质含量表现超亲遗传现象,蛋白质含量的遗传均符合多基因遗传模型。禹山林等[27]认为含油量受2对加性显性上位性基因+加性显性多基因控制,其中主基因遗传率更高。陈四龙等[28]利用4个杂交组合后代群体对含油量进行主基因+多基因遗传分析,发现组合间存在差异,2个组合以主基因遗传为主,2个组合仅受多基因控制。张胜忠[29]和廖伯寿[30]等发现花生含油量符合2对主基因+加性多基因模型,主基因存在抑制作用。目前尚缺乏分子机制的研究。张新友等[26]利用RIL群体检测到蛋白质含量相关的QTL 2个,遗传贡献率分别为4.82%和9.66%;脂肪含量相关的QTL 2个,遗传贡献率分别为5.25%和8.24%。

3 我国鲜食花生品种分析

3.1 消费用途

根据育种者对育成品种标注的消费用途来看(表1),标注鲜食花生、鲜食油用、鲜食食用和鲜食油食兼用的花生品种分别为6、4、26、85个。由此可见,仅界定为鲜食的花生品种较少,大部分品种是鲜食油食兼用。

3.2 生育期

121个花生品种的生育期变幅100~132天,平均118.94天,呈现多峰分布。其中低于110天的有13个,占比10.74%;110~120天的有39个,占比32.23%;120天以上的有69个,占比57.02%。从生育期来看,这些品种收获期时间差在30天以上,为鲜食花生长时间供应奠定一定基础;其次生育期低于110天的花生品种有13个,这为培育早熟鲜食花生品种提供材料基础。王建文等[3]研究表明鲜食花生的生育期以80~90天为宜。贵州兴义的鲜食花生因其成熟期短,一年可收获两季[21]。

3.3 荚果、籽仁特性

121个花生品种中多粒型花生品种14个,其他为珍珠豆型、中间型。百果重变幅118~285 g,平均201.1 g,呈现双峰分布,峰值位于174 g区段和241 g区段。花生品种的百仁重变幅49~119 g,平均79.71 g,呈现双峰分布。百仁重含量低于80 g的花生品种有56个,占比接近50%;高于100 g的大花生品种有17个。种皮色表现较丰富,红色、粉红色、紫色、花色等20种颜色描述,其中粉红色和浅红色品种达到71个,占比58.67%;红色和深红色品种15个;紫色或黑色品种13个。山东鲜食花生的种皮颜色以鲜红、黑色最佳[31];花生荚果网纹浅、缩缢浅,与泥土颗粒间的摩擦力减小,利于荚果出土,同时浅网纹夹带泥土少,减少后续荚果清洗的工作量,降低劳动成本[32-35]。

3.4 品质特性

花生品种的含油量变幅40.8%~57.6%,平均51.34%,呈现偏正态分布。含油量低于50%的花生品种有30个,占比24.79%;低于45%的花生品种有6个;含油量高于55%的花生品种有13个,占比10.74%;大部分品种含油量集中在50%~55%之间。花生品种的蛋白质含量变幅20.20%~32.57%,平均24.91%,呈现偏正态分布。蛋白质含量高于28%的花生品种仅有12个,占比24.79%;蛋白质含量低于28%的花生品种占比75%以上。目前,国内培育的营养保健型花生品种主要有高蛋白品种花育67、豫花8号[36]、粤油79[37]、湘花B[38]、锦花9 号[39]、阜花10号[40]、福花7号[41]、福花8号[42];高蛋白和高钙花生品种有桂花红 35、桂花红95和桂花红166[12];低脂花生品种花育17号[43]和赣花7号[44]。

高油酸花生品种为13个(见表2),油酸含量变幅77.5%~81.6%,亚油酸含量变幅2.72%~6.70%,百果重变幅140~246 g,百仁重变幅60~98 g,蛋白质含量变幅21.8%~25.7%,含油量变幅48.4%~55.8%,种皮色以粉红、浅红色为主。

3.5 育成方式

王建文等[3]基于我国花生品种资源较为丰富、种质优良,认为杂交育种是鲜食专用型花生育种最有效的方法;其次是系统育种,在现有推广的花生品种或优良品种资源中,按鲜食花生的育种目标选择变异单株;再次是多种育种手段并用。121个品种中,地方品种19个、系选品种17个、诱变育種2个,其余83个为杂交选育而成。

3.6 各指标特性相关性

利用SPSS 24对百果重、百仁重、蛋白质含量、含油量、生育期、多粒特性进行相关性分析,结果(表3)表明,百果重与百仁重、含油量、生育期呈极显著正相关,相关系数分别达到0.802、0.333和0.461;百仁重与含油量、生育期呈极显著正相关,与多粒呈极显著负相关,相关系数分别达到0.363、0.374和-0.396;蛋白质含量与含油量、生育期呈极显著负相关,与多粒呈极显著正相关,相关系数分别达到-0.241、-0.241和0.338;含油量与生育期呈极显著正相关,相关系数达到 0.388。总体来看,生育期对百果重、百仁重和含油量均表现正向影响,而对蛋白质含量表现负向影响,即生育期长的品种荚果和籽仁大、含油量高、蛋白质含量低。多粒品种籽仁较小、蛋白质含量较高。

4 结语

我国鲜食花生作为一个新的育种方向,其系统研究尚非常缺乏。一是鲜食种质的筛选、鉴定和再创制有待加强;二是鲜食花生的理化品质、感官品质评价和机理研究非常急需;三是市场迫切需要鲜食专用花生品种。从已登记鲜食花生品种的分析可以看出,早熟品种含油量低、蛋白质含量较高,多粒型品种蛋白质含量相对高,因此利用多粒品种和早熟品种通过杂交培育早熟鲜食花生品种是可行的。

参 考 文 献:

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收稿日期:2019-08-21

基金项目:山东省农业良种工程项目(2017LZGC003,2017LNZ033);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2016B02, CXGC2018E21);山东省农业科学院重大成果培育项目(2015CGPY03);山东省农业科学院英才计划项目;青岛市民生科技计划项目(19-6-1-61-nsh)

作者简介:杨伟强(1979—),男,山东青岛人,副研究员,主要从事花生加工研究。E-mail:qdywq@126.com

崔凤高(1965—),男,山东莱西人,副研究员,主要从事花生示范推广研究。E-mail: fenggaocui@163.com

*同为第一作者。

通讯作者:苗华荣(1969—),男,山东莱阳人,硕士,副研究员,主要从事花生遗传育种研究。E-mail: 1649813628@qq.com

陈静(1976—),女,山东兖州人,博士,研究员,主要从事花生遗传育种研究。E-mail: mianbaohua2008@126.com

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