长豇豆豆荚糖类化合物的检测及遗传相关研究

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豇豆(Vigna unguiculata(Linn.)Walp.)是广泛种植于热带、亚热带等地区的豆类作物,营养价值体现在优质蛋白和糖类,富含多种矿物质和保健因子等方面。目前豇豆营养品质的研究主要侧重于蛋白质和维生素C含量等,糖类化合物的研究报道尚少,且多为单一环境下少量豇豆品种的试验数据,影响到对长豇豆营养成份的认识和优异基因挖掘。本研究在遴选长豇豆核心种质后,采用裂区试验设计,系统地测定了304个品种与2个栽培环境互作下糖类营养物质的含量表现,分析了数据特征、遗传变异和品种分布情况,估算遗传参数,进行品种聚类和筛选优异种质。旨在揭示遗传与环境互作对长豇豆糖类营养成分及其含量的数据特征、遗传规律及其遗传多样性,为挖掘和利用富含糖类营养物质的遗传资源提供依据。采用HPLC法测定豆荚中葡萄糖、果糖、蔗糖与麦芽糖含量,蒽酮比色法测定可溶性总糖含量,硝酸铝显色法测定类黄酮含量。结果表明,测定豇豆品种中均未检到麦芽糖,葡萄糖、果糖、蔗糖平均含量在18.82-42.12 mg/g间,除果糖为秋季平均含量略高外,葡萄糖与蔗糖均以夏季含量较高,变异系数处于39.92-78.73%之间,此外三种可溶性糖广义遗传力均接近0.50;可溶性总糖夏季平均含量大幅高于秋季,变异系数41.21-64.46%,广义遗传力为0.52,均与三种游离糖趋势相近。类黄酮两季平均含量相似,处于3.74-3.91 mg/g间,变异系数为34.90-42.84%,广义遗传力高达0.83。运用小提琴图展示了不同栽培环境下几种糖类物质的含量变化的品种数量分布变异情况。相关分析表明,除蔗糖与果糖间相关性略低外(0.35),糖类指标间均呈较高相关性(≥0.63),但是,类黄酮类与几种可溶性糖间均无显著相关性。对各成份进行因子分析,提取出以可溶性糖含量为主体的公因子F1与以类黄酮含量为主体的公因子F2,依据公因子得分,将秋季长豇豆聚类为3个品种群,其中品种群Ⅰ分Ⅰa与Ⅰb两个亚群,品种群Ⅱ分为Ⅱa与Ⅱb两个亚群。品种群Ⅰ两公因子得分均不突出,为双低品种群,品种群Ⅱ的F2因子得分较高,是类黄酮含量较高的品种群,Ⅲ群总体数量较少,具有极高的F1公因子得分,是糖含量较高的品种群。最后,结合两季测定总数据,筛选出稳定高糖含量的豇豆品种7份,低糖高类黄酮含量的种质6份。
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