劉 浩，洪彥彬，魯 清，李海芬，陳小平，梁炫強(qiáng)，李少雄

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/廣東省農(nóng)作物遺傳改良重點實驗室，廣東 廣州 510640）

花生是我國重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物，對確保國內(nèi)食用植物油安全供給具有重要作用［1］?；ㄉN植區(qū)域分布廣泛，年產(chǎn)量超過1 600萬t，年產(chǎn)花生油超過290萬t，占油料作物的46%，產(chǎn)值約580億元。南方花生產(chǎn)區(qū)以廣東省種植面積最大，約33萬hm2，年均總產(chǎn)量87萬t，單產(chǎn)約 2 654 kg/hm2，主要用于鮮食加工與榨取食用油［2-4］?；ㄉ蚜Ｖ泻孔罡叩臓I養(yǎng)物質(zhì)為油脂與蛋白質(zhì)，兩者所占比例約為種子總干重的38%～56%、23%～36%［5］?；ㄉ椭煞种袑θ梭w有益的不飽和脂肪酸含量超過50%，且價格適中，產(chǎn)品開發(fā)潛力巨大［6］；花生蛋白可被廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)，每年約有30%的花生用于食品加工或鮮食，大力發(fā)展花生產(chǎn)業(yè)將對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長起到長效的促進(jìn)作用。鑒于花生高產(chǎn)對經(jīng)濟(jì)附加值的提升作用，前期花生品種審定的區(qū)域試驗十分重視品種的產(chǎn)量表現(xiàn)?，F(xiàn)階段，隨著消費觀念以及企業(yè)加工需求的快速變化，國內(nèi)花生育種目標(biāo)逐漸由高產(chǎn)向高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)并重發(fā)展。

花生品種審定需經(jīng)多年多點的區(qū)域試驗，除產(chǎn)量外，品質(zhì)性狀主要考察蛋白含量、油脂含量、油酸和亞油酸比例等4項指標(biāo)，根據(jù)各成分含量差異綜合評定品種優(yōu)劣。栽培種花生為異源四倍體豆科植物［7-8］，花生蛋白的功能特性可與大豆蛋白 相媲美，且無豆腥味、易消化，又不同于油菜、棉籽蛋白毒性物質(zhì)含量較高的特性，花生蛋白是天然優(yōu)良的食品工業(yè)基礎(chǔ)原料。我國每年花生總量的50%～60%用于榨取食用油，產(chǎn)生的花生粕超過900萬t，蛋白含量約40%～50%，但大部分花生籽粕用作飼料及肥料添加，造成優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的巨大浪費［9］。此外，花生油脂中80%的組成成分為不飽和脂肪酸油酸（oleic acid，C18∶1）與亞油酸（linoleic acid，C18∶ 2）［10］，油酸與亞油酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)，但普通品種內(nèi)油酸約占脂肪酸總量的45%，亞油酸含量接近35%［11］。由于高油酸的花生油可有效改善人體血糖血脂含量、降低膽固醇、預(yù)防心血管疾?。?2］，同時高油酸花生產(chǎn)品也能夠改善花生口味、增強(qiáng)油脂抗氧化能力、延長儲存期等益處［13］，培育高油酸花生品種已成為現(xiàn)階段我國花生品質(zhì)遺傳改良的重要目標(biāo)之一。但是，受產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求的影響，綜合評價區(qū)試品種品質(zhì)性狀的研究尚未開展，高蛋白、高油酸的花生品種培育相對滯后，嚴(yán)重制約了區(qū)試品種的多樣性以及后續(xù)特用型品種的推廣工作，針對提高產(chǎn)量的育種策略過于單一化不利于品種適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

鑒于花生品質(zhì)對花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性，尤其是專用型品種的需求越來越迫切，深入了解花生品種品質(zhì)變化趨勢不僅能為培育高品質(zhì)花生提供理論指導(dǎo)，同時亦有助于發(fā)現(xiàn)花生品質(zhì)改良育種內(nèi)存在的問題。新種子法頒布后，花生品種不再進(jìn)行區(qū)域試驗，但經(jīng)過層層選育流程的區(qū)試品種極具代表性，通過對花生區(qū)試品種主要品質(zhì)與產(chǎn)量變化趨勢的綜合分析，能夠為后續(xù)優(yōu)質(zhì)花生品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

花生品種由參加區(qū)域試驗的各育種單位提供（表1），所有品種均種植于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云科研試驗示范基地、云南省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所、廣西賀州市農(nóng)科所、廣西農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所、江西省贛州市旱作物研究所、福建省莆田市荔城區(qū)良種場、福建省南安市良種場、廣東省高州市良種場、廣東省汕頭市白沙蔬菜原種研究所、湖南省郴州市農(nóng)科所、海南省農(nóng)科院糧食作物研究所，試驗時間為2011—2015年，歷時5年。

表1 花生區(qū)域試驗品種及供試品種單位

1.2 品質(zhì)分析檢測與產(chǎn)量測定

成熟的花生種子烘干脫水處理后，利用近紅外谷物分析儀DA7200對種子總蛋白含量進(jìn)行檢測；種子含油量測定采用殘余法，依據(jù)中國人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油料種籽含油量測定》（NY/T1285-2007）進(jìn)行［14］；花生油酸與亞油酸的含量測定根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《動植物油脂脂肪酸甲酯的氣相色譜分析》（GB/T 17377-2008）進(jìn)行［15］?；ㄉv果收獲后，清洗去除表面泥土，42℃烘干脫水后對不同花生品種的畝產(chǎn)莢果總產(chǎn)量進(jìn)行測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件對所收集花生的主要品質(zhì)性狀進(jìn)行統(tǒng)計，并利用GraphPad Prism軟件繪圖。區(qū)試品種品質(zhì)性狀分析，以2011年數(shù)據(jù)為對照進(jìn)行T-test檢測，不同品種間的品質(zhì)性狀分析以汕油523為對照種進(jìn)行T-test檢測。區(qū)試品種不同年份莢果總產(chǎn)量，分別以2011、2012、2013為對照進(jìn)行T-test檢測，品種間的產(chǎn)量變化以汕油523為對照種進(jìn)行T-test檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 區(qū)試品種品質(zhì)變化趨勢

區(qū)試花生品種共計46份，連續(xù)5年共計11個區(qū)試點55點次。試驗結(jié)果表明，不同年份花生品種間的品質(zhì)變化差異不顯著，但存在個別差異顯著情況。2013年花生含油率最低，均值為49.64%，與2011年相比，2013年與2015年所有區(qū)試品種的含油率顯著降低，2014年與2012年均值基本相同，表現(xiàn)無顯著差異（圖1A）。不同花生品種的蛋白質(zhì)含量均超過25%，自2011年起至試驗結(jié)束，含量呈連續(xù)降低趨勢：從2011年的27.86%減少到2015年的25.8%，表明花生區(qū)試品種的主攻方向有所改變（圖1B）。

不同花生品種的油酸含量以占總油脂的百分比為計量單位，2014年所有供試品種的油酸含量均值最大、為45.3%，2015年出現(xiàn)最小均值（41.55%）。由于2014年供試品種桂花35屬于高油酸品種，除去該品種進(jìn)行趨勢變化分析發(fā)現(xiàn)，2012—2014年所有花生品種的油酸含量均值與2011年無顯著差異，而2015年的數(shù)值則顯著降低。根據(jù)油酸含量變化趨勢可以明顯看出，2012—2014年不同年份間品種油酸含量呈現(xiàn)上升趨勢，表明部分育種單位已從注重產(chǎn)量表現(xiàn)向高油酸育種轉(zhuǎn)移，桂花35油酸含量高達(dá)80%，亞油酸含量僅有2%，屬于高油酸品種（圖1C）。亞油酸含量總體變化不大，常規(guī)品種的亞油酸含量保持在33%以上的水平，以2011年作為對照，2015年與2012年亞油酸含量顯著升高（圖1D）。油亞比（O/L）是衡量花生及其制品耐貯藏性的重要指標(biāo)，比值越大，耐貯藏性越好。綜合分析表明，除2014年均值達(dá)到1.34外，2011—2015年期間油亞比呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，分別為1.29、1.19、1.25、1.34、1.11，表明近幾年的區(qū)域試驗品種內(nèi)高油酸花生品種數(shù)量較少，需加快高油酸品種的聯(lián)合試驗進(jìn)程。

圖1 2011—2015年南方區(qū)試花生品種主要品質(zhì)性狀變化趨勢

2.2 不同花生品種間的品質(zhì)綜合評價

46份供試花生品種由13家育種單位提供，涵蓋廣東、廣西、福建、云南、湖南5個省份?？紤]到品種間的差異影響不同年份的品質(zhì)性狀表現(xiàn)，本試驗以育種單位的參試品種進(jìn)行分類；不同系列的品種具有來源相似的遺傳背景，整體表現(xiàn)偏差不顯著，適合綜合評價品種間的品質(zhì)表現(xiàn)。不同花生品種間的含油率無明顯差異，只有桂花（52.87%）、汕油（52.2%）系列品種的含油量整體表現(xiàn)優(yōu)于對照種及其他品種（圖2A）。蛋白質(zhì)含量總體表現(xiàn)無差異，整體均值超過25%，但是湘花2008的蛋白質(zhì)含量顯著低于對照種汕油523的26.8%，僅有23.8%（圖2B）。油酸含量方面，桂花35（82.5%）高于其他品種至少1.5倍，屬于高油酸品種；粵油（42.38%）、賀油（41.75%）、福花（42.76%）系列的油酸含量略低于汕油523（43.8%），但未達(dá)到顯著水平（圖2C）。亞油酸含量對比結(jié)果表明，桂花（34.44%）、湛油（33.84%）、汕油（33.84%）、云花（34.2%）、泉花（34.06%）、湘花（32.82%）系列略低于對照種汕油523（35.88%），但未達(dá)到顯著水平，由于桂花35的油酸含量較高，此其亞油酸含量（2.9%）也相對遠(yuǎn)低于其他品種（圖2D）。通過對不同花生品種間品質(zhì)性狀的綜合分析，表明品種間的自身特性并不會顯著影響不同年份品質(zhì)性狀的整體變化趨勢。

圖2 不同花生品種主要品質(zhì)性狀變化

2.3 區(qū)試花生品種的產(chǎn)量變化趨勢

區(qū)試參試花生品種的含油量、蛋白含量、油酸含量在不同年份均出現(xiàn)了品質(zhì)下降現(xiàn)象。品質(zhì)性狀常與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)性，為明確品質(zhì)形狀的降低是否會促進(jìn)產(chǎn)量增加，本試驗對所有供試花生品種在不同年份的產(chǎn)量（表2）進(jìn)行統(tǒng)計分析。分析發(fā)現(xiàn)，2011—2015年所有花生區(qū)試品種每667 m2產(chǎn)莢果干重呈降低趨勢。2012年與2014年的產(chǎn)量與2011年雖無明顯差異，但2014年的產(chǎn)量（267.3 kg）要低于2011年（283.1 kg）。2014年不同花生品種間的產(chǎn)量數(shù)值變異系數(shù)最大為10.62，由于云花生12號的產(chǎn)量（192.22 kg）最低，嚴(yán)重偏離平均數(shù)，剔除該數(shù)據(jù)后，其余品種的產(chǎn)量均值為273.6 kg，仍比2011年產(chǎn)量低。2013年的產(chǎn)量最少、僅為 241.3 kg ，顯著低于 2011 年（283.1 kg）與2012年（282.8 kg），但品種間的產(chǎn)量差異最小，方差系數(shù)為3.84，表明2013年區(qū)試花生品種的產(chǎn)量表現(xiàn)較為一致。2015年比2011、2012年減產(chǎn)顯著，品種間的產(chǎn)量差異系數(shù)為7.80（圖3A，表3）。通過分析不同年份區(qū)試品種的產(chǎn)量可知，近5年花生區(qū)試品種的產(chǎn)量表現(xiàn)出減產(chǎn)狀況。

2.4 不同花生品種間的產(chǎn)量表現(xiàn)

花生產(chǎn)量受多因素控制，品種自身的遺傳背景起著關(guān)鍵作用。為探究是否花生品種自身的產(chǎn)量差異對不同年份的產(chǎn)量均值產(chǎn)生影響，導(dǎo)致減產(chǎn)發(fā)生，本試驗以汕油523為對照種，綜合評價46份供試花生品種的產(chǎn)量變化。區(qū)試結(jié)果表明，汕油523年均產(chǎn)量258.42 kg，單產(chǎn)低于該對照種的有賀油系列（255.82 kg）、閩花系列（256.02 kg）、云花系列（198.22 kg）、湘花系列（235.58 kg），其中云花系列與湘花系列差異顯著。云花生系列的產(chǎn)量顯著低于其他品種，如云花生4號每667 m2產(chǎn)190.96 kg、云花生3號為211.49 kg、云花生12號為192.22 kg，但是該品種并不會對顯著影響產(chǎn)量的年份變化趨勢。以2012年為例，剔除云花生4號，產(chǎn)量均值升高到290.49 kg，仍然略高于2013—2015年。同樣，比汕油523產(chǎn)量增加的品種有粵油系列（276.69 kg）、汕油系列（280.02 kg）、泉花系列（279.94 kg）、仲愷花系列（276.57 kg）、桂花系列（273.07 kg）、?；ㄏ盗校?67.00 kg），其中粵油與汕油系列增產(chǎn)顯著（圖3B）。結(jié)果表明，花生品種間的產(chǎn)量差異不會對不同年份的總體產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

圖3 南方區(qū)試花生品種產(chǎn)量變化趨勢（A）及品種間產(chǎn)量分布（B）

表2 2011—2015年花生區(qū)域試驗品種產(chǎn)量（kg/667m2）

表3 2011—2015年花生區(qū)域試驗品種產(chǎn)量分析

3 結(jié)論與討論

花生的產(chǎn)量、油分、蛋白質(zhì)、油酸、亞油酸含量是區(qū)域試驗最主要的考察指標(biāo)，這些指標(biāo)與花生的生產(chǎn)加工、經(jīng)濟(jì)效益、貯藏利用以及相應(yīng)的育種研究密切相關(guān)［16］。花生品質(zhì)性狀調(diào)控具有特殊的復(fù)雜性，種植季節(jié)、種植區(qū)域、品種、栽培模式等因素都會影響品質(zhì)變化［17］，而品質(zhì)往往與產(chǎn)量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，產(chǎn)量屬于單一化目標(biāo)，品質(zhì)改良則為目標(biāo)多樣化，因此育種上很難協(xié)調(diào)多個品質(zhì)指標(biāo)與產(chǎn)量兼顧的問題［18］。南方花生區(qū)域試驗的供試品種均為各育種單位選育的優(yōu)良品種，具有典型的代表性，不同系列的品種產(chǎn)量與品質(zhì)表現(xiàn)綜合分析能夠為后期育種實踐提供相關(guān)的理論指導(dǎo)。

本試驗通過對46份供試品種連續(xù)5年品質(zhì)與產(chǎn)量測定，結(jié)果表明：區(qū)試品種的主要品質(zhì)性狀與產(chǎn)量都存在下降趨勢，不同品種綜合表現(xiàn)較2011—2012年整體下滑，造成該現(xiàn)象的原因需要深入分析，同時也要結(jié)合當(dāng)前的育種目標(biāo)，制定新的育種策略。桂花35的油酸含量占總含油量的80%，屬于近年來南方花生高油酸育種的代表性成果，每667 m2產(chǎn)量僅有244.69 kg，在2014年區(qū)試中由于產(chǎn)量未達(dá)標(biāo)而被淘汰，但該品種已突破了傳統(tǒng)區(qū)試的以產(chǎn)量為主、開啟高油酸品質(zhì)育種的新局面。鑒于高油酸的重要性，各育種單位已經(jīng)積極加快育種進(jìn)程，北方產(chǎn)區(qū)已經(jīng)培育出諸多高油酸品種，如冀花11、花育 32、開農(nóng) 176等［19-20］。2012—2014年間參試品種的油酸含量逐年遞增，表明南方產(chǎn)區(qū)的育種目標(biāo)已開始關(guān)注高油酸。國內(nèi)花生主要用于壓榨花生油，南方區(qū)試品種含油量的提升并不明顯，高油育種似乎并未發(fā)揮重要作用；參試品種的蛋白質(zhì)含量逐年遞減，可見高蛋白花生品種的培育相對滯后，甚至不被重視。

此外，現(xiàn)有區(qū)試品種的減產(chǎn)問題突出，南方區(qū)試品種的品質(zhì)與產(chǎn)量下滑可能要歸因于多個方面，其中最重要的是品種遺傳背景來源單一化、遺傳基礎(chǔ)狹窄［21］。徐陽玉等［22］通過聚類分析評價100份南方花生區(qū)試品種的品質(zhì)性狀，發(fā)現(xiàn)同一育種單位培育的品種傾向于聚為一類，可見遺傳背景狹窄從本質(zhì)上制約了品種產(chǎn)量與品質(zhì)的提升。系譜分析表明，南方產(chǎn)區(qū)花生品種多數(shù)含有獅頭企與伏花生親緣，親本來源單一導(dǎo)致現(xiàn)階段品種改良難度加大，需要耗費大量的經(jīng)費與時間。通過對不同系列品種的產(chǎn)量分析，未來南方花生育種選材可優(yōu)先考慮粵油、汕油系列作為高產(chǎn)育種的改良親本；桂花系列高油酸特性突出，其抗性、產(chǎn)量構(gòu)成因子適合南方產(chǎn)區(qū)種植，可作為高油酸改良的親本?？傮w而言，利用特定的育種方式或栽培手段不可能將所有品質(zhì)性狀全面提升，根據(jù)產(chǎn)量與優(yōu)質(zhì)此消彼長的關(guān)系，調(diào)控產(chǎn)量與特定專用的品質(zhì)之間的關(guān)系是育種上應(yīng)該采取的有效策略，同時亦要針對性的改變栽培管理模式以充分發(fā)揮花生品種的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潛力。