从河北张家口和山西大同收集到的25份藜麦种质资源(表1)全部按行距60 cm和株距25 cm种植在15 m²小区中, 重复3次。试验点位于吉林省长春市净月区(43.87° N, 125.35° E), 试验地土质为中层黑土, 耕作层25 cm, 含有机质26.15 g kg^-1、全氮1.42 g kg^-1、碱解氮135.2 mg kg^-1、速效磷60.36 mg kg^-1、速效钾129.12 mg kg^-1, pH值为7.58。6月2日人工穴播, 播前浇水, 株高在15 cm左右时开始间苗和第1次中耕除草, 株高在30 cm左右时第2次中耕除草并培土, 防止倒伏。整个生育期间未施肥; 9月28日植株叶片变黄脱落时开始收割, 脱粒后及时晾晒并磨粉待用。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 25份藜麦种质来源及特征 Table 1 Origin and characteristic of 25 quinoa germplasms 名称 Name 株高 Height (cm) 穗色 Spike color 茎色 Stem color 采集样点 Origin xsg4 130 红 Red 红 Red 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg55 180 黄色 Yellow 淡黄 Light yellow 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg59 199 土黄 Yellowish brown 淡黄 Light yellow 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg66 197 淡黄 Light yellow 黄绿 Olive green 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg67 184 深红 Dark red 淡红 Light red 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg74 210 橘红 Reddish orange 黄绿 Olive green 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg77 199 土黄 Yellowish brown 土黄 Yellowish brown 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg78 199 淡黄 Light yellow 黄绿 Olive green 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg86 198 土黄 Yellowish brown 淡黄 Light yellow 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg90 188 深红 Dark red 红黄 reddish yellow 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei xsg108 143 土黄 Yellowish brown 淡红 Light red 张家口张北县 Zhangbei, Zhangjiakou, Hebei YY6 138 橘红 Reddish orange 淡红 Light red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY7 132 橘红 Reddish orange 金黄 Golden yellow 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY11 159 金黄 Golden yellow 淡黄 Light yellow 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY12 113.5 黄色 Yellow 淡黄 Light yellow 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY14 152 深红 Dark red 红 Red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY17 107 深红 Dark red 紫红 Purplish red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY18 125.5 深红 Dark red 淡红 Light red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY19 147.5 深红 Dark red 淡红 Light red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY22 157 黄色 Yellow 淡黄 Light yellow 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY25 130 黄色 Yellow 绿 Green 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY30 141 深红 Dark red 红 Red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY32 160 黄色 Yellow 黄色 Yellow 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY34 137.5 深红 Dark red 淡红 Light red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi YY36 152.5 紫红 Purplish red 紫红 Purplish red 大同右玉县 Youyu, Datong, Shanxi

表1 25份藜麦种质来源及特征 Table 1 Origin and characteristic of 25 quinoa germplasms

1.2.1 蛋白质含量 参考农业标准NY/T 3-1982, 使用FOSS2300型全自动定氮仪(丹麦福斯特卡托公司)测定, 氮转换成蛋白质的系数为6.25。

1.2.2 淀粉含量 参考农业标准NY/T 11-1985, 使用WZZ-1S数字式旋光分析仪(上海物理光学仪器厂)测定。

1.2.3 脂肪含量 参考国家标准GB/T 5512-2008中索氏抽提法测定。

1.2.4 灰分含量 参考国家标准GB/T 22510-2008, 使用智能纤维箱式电阻炉(天津市中环实验电炉有限公司)测定。

1.2.5 水分含量 参照国家标准GB/T 20264-2006测定。

1.2.6 脂肪酸含量 参考Tang等^[11]的方法, 略有改动。称取0.5 g藜麦粉于5 mL离心管中, 加入2 mL正己烷充分振荡0.5 min, 室温放置过夜, 移出1 mL上清液于另一个离心管中, 加入1 mL甲醇-氢氧化钾试剂反应振荡2 min, 在室温下反应1 h, 取上清液1 μ L进行气相色谱分析。气相色谱条件为HP-innowax 19091N-213 (30.0 m × 320 μ m × 0.5 μ m, Agilent); 不分流进样, 高纯氮载气, 流速为1.4 mL min^-1; 进样口温度250℃, 检测器温度250℃; 程序升温的初始温度200℃, 保持20 min, 40℃ min^-1升温至240℃保持1 min, 最后以20℃ min^-1降温至200℃; 检测器为FID (氢离子火焰检测器)。采用面积归一法计算各成分的相对含量。

1.2.7 氨基酸含量 参考GB/T 5009.124-2003, 使用L-8800型全氨基酸自动分析仪(株式会社日立制作所)测定氨基酸含量。

1.2.8 总多酚含量 参考刘浩等^[12]的方法并稍作修改。准确吸取0.2 mL标准品溶液, 加0.2 mL Folin-Ciocalten (1 mol L^-1)显色剂, 加5%碳酸钠溶液1.6 mL, 静置反应15 min, 在740 nm波长处测定吸光度值; 以吸光度为纵坐标, 浓度为横坐标, 绘制标准曲线, 计算没食子酸当量。供试样品测定方法如标准曲线的制备, 总多酚的结果以每克藜麦样品中含有的等效没食子酸的毫克数(mg g^-1)表示。

1.2.9 总黄酮含量 参考Abderrahim等^[13]方法。吸取0.2 mL提取液至5 mL离心管中, 加入0.125%二苯基硼酸-2-氨基乙酯(溶于甲醇) 2 mL, 混匀并在室温下静置10 min。以试剂作空白, 在405 nm波长下用酶标仪测定吸光度值, 以槲皮素标准溶液制定的标准曲线换算出样品中总黄酮的含量, 总黄酮含量以每克藜麦样品中含有的等效槲皮素的毫克数(mg g^-1)表示。

1.2.10 总皂苷含量 参考张文杰等^[14]的方法并略作改动。取1 mL提取液至10 mL离心管中, 加入5%香草醛冰醋酸溶液0.8 mL和3.2 mL高氯酸摇匀。在50℃水浴条件下加热10 min, 取出后立即用流水冷却10 min, 摇匀。以试剂作空白, 在560 nm波长下用酶标仪测定吸光度值, 以齐墩果酸标准溶液制定的标准曲线换算出样品中总皂苷的含量, 总皂苷的结果以每克藜麦样品中含有的等效齐墩果酸的毫克数(mg g^-1)表示。

试验结果用 ± s表示, 并用SPSS19.0软件进行方差分析、相关性分析、主成分分析以及亲缘关系聚类分析。

从表2中可以看出, 藜麦的主要营养成分是淀粉, 平均可达53.07% (48.05%~55.91%), 变异系数最小(3%)。其次为蛋白质, 平均在16.04% (14.90%~17.89%), 而藜麦籽粒中脂肪的含量较低(5.68%), 其中主要为不饱和脂肪酸(5.07%)。另外, 藜麦氨基酸中谷氨酸的含量最高, 为19.59 mg g^-1(14.17~25.58 mg g^-1), 与其他谷物相比, 藜麦籽粒中含有较高的赖氨酸和组氨酸, 分别为6.44 mg g^-1和3.47 mg g^-1。藜麦还含有丰富的酚类物质和皂苷, 总多酚的含量平均为1.98 mg g^-1(1.62~2.78 mg g^-1), 变异系数为12%, 总黄酮含量为0.32~1.08 mg g^-1, 变异系数最大(23%), 另外, 藜麦籽粒中总皂苷的含量平均为6.3 mg g^-1(4.25~8.89 mg g^-1)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 25份藜麦种质品质性状 Table 2 Quality traits of 25 quinoa germplasms

表2 25份藜麦种质品质性状 Table 2 Quality traits of 25 quinoa germplasms

表3表明, 在91个相关系数中, 12个表现出显著相关(P< 0.05), r≥ 0.34; 20个表现出极显著相关(P< 0.01), r≥ 0.47。其中, 脂肪与饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、总黄酮呈极显著正相关, 相关系数分别为0.91、0.99和0.55, 而与赖氨酸和组氨酸呈极显著负相关(-0.52和-0.54); 淀粉与脂肪和蛋白质呈负相关(-0.34和-0.41)。另外, 在功能性成分方面, 总多酚、总黄酮和总皂苷之间均具有极显著相关性。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 品质性状相关系数 Table 3 Correlation coefficients of quality traits 测定指标 Index 水分 Moisture 蛋白质 Protein 淀粉 Starch 脂肪 Fat 灰分 Ash 饱和脂肪酸 SFA 不饱和脂肪酸 UFA 谷氨酸 Glu 赖氨酸 Lys 组氨酸 His 总多酚 TP 总黄酮 TF 总皂苷 TS 水分 Moisture 1 蛋白质 Protein -0.42* 1 淀粉 Starch 0.09 -0.41* 1 脂肪 Fat -0.08 -0.11 -0.34 1 灰分 Ash 0.51* * 0.15 -0.25 -0.29 1 饱和脂肪酸 SFA -0.34* 0.06 -0.36* 0.91* * -0.34 1 不饱和脂肪酸 UFA -0.06 -0.13 -0.33 0.99* * -0.28 0.89* * 1 谷氨酸 Glu 0.03 0.25 0.22 -0.43* 0.10 -0.46* -0.42* 1 赖氨酸 Lys -0.19 0.24 0.25 -0.52* * -0.14 -0.47* * -0.52* * 0.90* * 1 组氨酸 His -0.18 0.32 0.22 -0.54* * 0.05 -0.47* * -0.54* * 0.94* * 0.92* * 1 总多酚 TP -0.18 0.01 -0.42* 0.05 -0.09 0.03 0.05 -0.07 0.09 -0.04 1 总黄酮 TF -0.01 -0.17 -0.54* * 0.55* * -0.12 0.41* 0.56* * -0.32 -0.31 -0.40* 0.77* * 1 总皂苷 TS -0.47* * 0.19 -0.40* 0.16 -0.47* 0.22 0.15 -0.04 0.15 0.02 0.56* * 0.56* * 1 * P< 0.05; * * P< 0.01. SFA: saturated fatty acid; UFA: unsaturated fatty acid; TP: total polyphenol; TF: total flavonoids; TS: total saponins.

表3 品质性状相关系数 Table 3 Correlation coefficients of quality traits

利用SPSS19.0软件, 对25份藜麦种质的13种品质性状进行主成分分析, 计算各主成分的特征值、贡献率及累积贡献率。前5个主成分的贡献率分别为38.2%、21.2%、13.6%、11.1%和8.5%, 累计贡献率达到92.6%。原始变量和主成分的相关性分析表明, 第I主成分(PC1)中脂肪、饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的相关系数较大, 是对第I主成分影响最大的特征向量, 说明PC1可能是由它们几个组成的一个综合指标。而PC2主要代表总多酚和总皂苷; PC3主要代表灰分; PC4主要代表蛋白质; PC5主要代表谷氨酸。

从图1可以看出, YY30、xsg66、xsg74和YY25在PC1上的得分较高, 而YY11和xsg78得分较低; 在PC2的得分上, YY11、xsg55、YY14和xsg4较高, 而xsg78和YY12较低。

根据25份藜麦种质的品质性状, 使用平均联接(组间)的树状图, 重新调整距离进行聚类分析得到图2。结果表明, 当距离为16时, 25份藜麦种质被分为4组: A组所包含的种质最多, 共14份, 该组的主要特征为脂肪含量相对较高, 平均为6.0% (5.09%~6.72%); 而B组最少, 只有YY30一种; C组包括YY32、YY36、YY6等6种种质; D组包括xsg55、YY14、xsg4和YY11这4种, 该组的主要特征为多酚和皂苷含量较高(图1)。

图1

Fig. 1

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	图1 25份藜麦种质主成分得分值Fig. 1 Biplot of the first and the second principal components (PC) for 25 quinoa germplasms

图2

Fig. 2

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	图2 25份藜麦种质的聚类图Fig. 2 Dendrogram of 25 quinoa germplasms