邱婷婷 王兵帆 郝加敏 周賀芳
摘? ?要? ?淮南市農(nóng)科院選育的紫色烏塌菜品種“NKHXW281”“NKHXW297”富含花青素。對(duì)比了這兩個(gè)品種和傳統(tǒng)黃心品種“淮南精品塌地烏(CK1)”和“淮南塌地烏8號(hào)(CK2)”農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。結(jié)果表明,紫色烏塌菜在株高和開展度方面顯著高于對(duì)照組,富含可溶性糖、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素,而且含有大量花青素,滿足了現(xiàn)代人對(duì)健康的需求。
關(guān)鍵詞? ?紫色烏塌菜;農(nóng)藝性狀;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);花青素
不結(jié)球白菜(Brassica campestris ssp. chinensis)屬于十字花科蕓薹屬,是其中3個(gè)亞種之一。過(guò)去的研究已證明不結(jié)球白菜可以細(xì)分為6個(gè)變種,烏塌菜是其中之一。烏塌菜以其獨(dú)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(fèi)者喜愛,并在江淮流域得到廣泛種植。隨著人們生活質(zhì)量的提高,傳統(tǒng)黃心烏已無(wú)法滿足大眾需求,具有高品質(zhì)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(guò)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(duì)抗衰老,還有助于調(diào)節(jié)血糖、緩解眼疲勞、抑制過(guò)敏、抗炎和抗癌。此外,花青素也在植物自身防御中扮演關(guān)鍵角色,尤其是在提高植株抗寒能力和保護(hù)植物免受紫外線傷害方面。
基于上述需求,淮南市農(nóng)科院利用傳統(tǒng)育種技術(shù)培育出“NKHXW281”和“NKHXW297”兩個(gè)紫色烏塌菜品種。本研究主要探討這兩個(gè)新品種與傳統(tǒng)黃心烏塌菜品種在農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)上的差異,以期選育推廣更符合江淮地區(qū)需求的紫色烏塌菜,并為培育高花青素烏塌菜提供有價(jià)值的遺傳資源。
1? ?材料與方法
1.1? ?試驗(yàn)材料? ?選擇淮南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院新選育的“NKHXW281”和“NKHXW297”作為試驗(yàn)材料,同時(shí)選取“淮南精品塌地烏(CK1)”和“淮南塌地烏8號(hào)(CK2)”作為對(duì)照。兩個(gè)對(duì)照品種均由淮南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(原淮南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所)培育,種子材料由淮南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。
4個(gè)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(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地。每畝土壤施用1 000 kg有機(jī)肥和50 kg復(fù)合肥(15-15-15)作為基肥。每個(gè)品種1個(gè)試驗(yàn)小區(qū),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)定植200株,3次重復(fù),共12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。栽植株行距為30 cm×30 cm。定植30 d后,從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選擇5株進(jìn)行農(nóng)藝性狀觀測(cè);同時(shí)從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)選取50株進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定。
1.2? ?測(cè)定方法
1)蛋白質(zhì)測(cè)定。參考王學(xué)奎的測(cè)定方法,首先取樣本于液氮罐中帶回試驗(yàn)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(zhì)充分溶解。經(jīng)過(guò)12 000 r/min的離心,取上清液作為樣本溶液。制備1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液,并依此繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。利用該標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)定待測(cè)樣品中的蛋白質(zhì)含量。
2)可溶性糖測(cè)定。將1 g植物樣品剪碎后,采用80%乙醇溶液進(jìn)行萃取。在80 ℃水浴中加熱30 min。萃取后,進(jìn)行冷卻和離心。重復(fù)此萃取過(guò)程3~4次。接著,采用1 mg/L標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液,并加入蒽酮試劑。在620 nm波長(zhǎng)下制定標(biāo)準(zhǔn)曲線。最后,根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定待測(cè)樣品含糖量。
3)花青素測(cè)定。2021年采用鹽酸浸提法在試驗(yàn)室進(jìn)行花青素含量測(cè)定。2022年由江蘇三黍生物科技有限公司承擔(dān)花青素含量測(cè)定工作,具體方法:干冰取樣,寄送至測(cè)定單位;取足夠量的樣品,用研磨機(jī)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(fù)上一步驟,直至上清液無(wú)色,在530 nm處測(cè)定吸光光度值。
1.3? ?數(shù)據(jù)分析? ?用SPSS分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理和顯著性分析。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?農(nóng)藝性狀比較? ?從表1可知,紫色烏塌菜與傳統(tǒng)黃心烏塌菜在農(nóng)藝性狀上表現(xiàn)出顯著的差異。
1)株高對(duì)比。NKHXW281的平均株高為15.5 cm,相比CK1增長(zhǎng)25%,相比CK2增長(zhǎng)13.9%。NKHXW297的平均株高為16.8 cm,相比CK1增長(zhǎng)35.5%,相比CK2增長(zhǎng)23.5%。從數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出,兩個(gè)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(shù)對(duì)比。NKHXW281和NKHXW297的開展度均大于對(duì)照品種。然而,NKHXW297的葉片數(shù)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(dǎo)致NKHXW297產(chǎn)量較低的關(guān)鍵因素之一。
3)葉柄形態(tài)對(duì)比。NKHXW281和NKHXW297的葉柄形態(tài)均扁而窄,與對(duì)照品種CK1和CK2的扁而寬有所區(qū)別。葉柄的這一特點(diǎn)也可能是影響NKHXW297產(chǎn)量的原因之一。
4)顏色差異。NKHXW281和NKHXW297外葉紫色,與對(duì)照的綠色形成鮮明對(duì)比。這種顏色的差異表明新品種富含花青素。
2.2? ?產(chǎn)量比較? ?從表2可以看出,2021年和2022年紫色烏塌菜的產(chǎn)量與傳統(tǒng)黃心烏塌菜的差異。2021年,NKHXW281與CK1相比增產(chǎn)1.8%,但與CK2相比減產(chǎn)2.7%。2022年,NKHXW281的產(chǎn)量與CK1和CK2相比,均呈減少趨勢(shì)。NKHXW297與兩個(gè)對(duì)照相比,兩個(gè)年度均呈顯著減產(chǎn)趨勢(shì)。
從試驗(yàn)情況來(lái)看,雖然紫色烏塌菜在某些農(nóng)藝性狀上表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì),但其產(chǎn)量與傳統(tǒng)黃心烏塌菜相比還存在一定差距。
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(duì)照CK1和CK2。這表明NKHXW281糖分含量相對(duì)更加穩(wěn)定,而NKHXW297的糖分含量稍低。
2.3.2? ?蛋白質(zhì)含量? ?2021年和2022年,NKHXW281的蛋白質(zhì)含量分別為13.21 mg/g和13.16 mg/g。NKHXW297的相應(yīng)數(shù)值則為13.8 mg/g和13.15 mg/g。兩個(gè)紫色烏塌菜品種的蛋白質(zhì)含量與CK1和CK2相當(dāng),這意味著新品種在蛋白質(zhì)供給上與傳統(tǒng)品種沒(méi)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(jù)2021年和2022年的測(cè)定數(shù)據(jù),CK1和CK2未檢測(cè)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(duì)照品種,這一發(fā)現(xiàn)非常有意義。
3? ?小結(jié)與討論
新培育的紫色烏塌菜,特別是NKHXW297,其花青素含量2021年達(dá)到2.03 mg/g,而傳統(tǒng)黃心烏品種則不含花青素?;ㄇ嗨氐拇嬖谀軌蛱岣咧参锟鼓婺芰?,同時(shí)有益于人體健康。這兩個(gè)紫色品種的培育為烏塌菜種質(zhì)資源提供了有意義的補(bǔ)充。
當(dāng)然,從試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比中也能夠看出一些問(wèn)題。盡管新培育的紫色烏塌菜品種在可溶性糖與蛋白質(zhì)含量上與傳統(tǒng)品種相當(dāng),但在持續(xù)高溫環(huán)境下,其花青素含量表現(xiàn)出明顯的不穩(wěn)定性,這種不穩(wěn)定性限制了紫色烏塌菜的種植時(shí)間,意味著其不能過(guò)早種植。對(duì)于這一問(wèn)題,未來(lái)仍需進(jìn)一步研究和解決。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),紫色烏塌菜在植株高度和展開度上均超過(guò)了傳統(tǒng)黃心烏。但是NKHXW297的產(chǎn)量明顯低于傳統(tǒng)品種。進(jìn)一步分析原因,我們認(rèn)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(shù)有關(guān)。這一觀察與宋波等人的研究結(jié)果相吻合,即葉片數(shù)和葉柄寬度是影響黃心烏產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。
針對(duì)上述問(wèn)題,我們計(jì)劃采用多代馴化的方法,進(jìn)一步改良紫色烏塌菜的農(nóng)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(yōu)勢(shì),但其在性狀穩(wěn)定性和產(chǎn)量方面的問(wèn)題也不能忽視,未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步展開研究。
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邱婷婷,王兵帆,郝加敏,周賀芳,安徽省淮南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,郵編232001。
收稿日期:2023-12-28