任海龍　劉冬梅　袁清華　孫銘陽　張聞婷　索海翠

摘要：為探明菜用大豆主要品質(zhì)性狀與百粒重的關(guān)系，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)全國(guó)不同地區(qū)的51個(gè)菜用大豆品種的主要品質(zhì)性狀及百粒重進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明，51個(gè)菜用大豆品種中亞油酸含量的變異幅度最大，其次是油酸含量，不同氨基酸含量的變異幅度均比較??；依據(jù)12個(gè)性狀進(jìn)行聚類分析，可將51份菜用大豆品種分成4個(gè)類群，類群Ⅰ為綜合性狀比較均衡的23個(gè)品種，類群Ⅱ?yàn)榇种竞亢蛠営退岷扛叩?5個(gè)品種，類群Ⅲ為油酸含量高的12個(gè)品種，類群Ⅳ只有1個(gè)品種，具有粗蛋白含量和氨基酸含量高的特點(diǎn)；主要品質(zhì)性狀與百粒重的關(guān)聯(lián)度依次為：天冬氨酸含量>棕櫚酸含量>谷氨酸含量>賴氨酸含量>油酸含量>亮氨酸含量>粗蛋白含量>精氨酸含量>粗纖維含量>粗脂肪含量>亞油酸含量。因此，在菜用大豆大粒品種的育種過程中，可以優(yōu)先對(duì)天冬氨酸含量、棕櫚酸含量、谷氨酸含量等性狀進(jìn)行選擇。

關(guān)鍵詞：菜用大豆；百粒重；品質(zhì)性狀；灰色關(guān)聯(lián)度分析；聚類分析

Grey Correlation Analysis of 100-Seed Weight and Main Quality Characters of Vegetable Soybean

REN Hailong，LIU Dongmei，YUAN Qinghua，SUN Mingyang，ZHANG Wenting，SUO Haicui

（Institute of Crop Sciences，Guangdong Academy of Agricultural Sciences/

Guangdong Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Improvement，Guangzhou 510640）

菜用大豆（Glycine max（L.）Merr.）是豆科蝶形花亞科大豆屬的栽培大豆種，俗稱毛豆或鮮食大豆，在日本也被稱為枝豆[1]，通常是指R6（鼓粒盛期）～R7（初熟期）期籽粒飽滿，未成熟狀態(tài)下采收的大豆[2]。菜用大豆?fàn)I養(yǎng)豐富，除富含蛋白質(zhì)外，還含有許多禾谷類作物所缺的賴氨酸，其游離氨基酸含量也較一般大豆高[3]。此外，菜用大豆還含有植物粗纖維及人體必需的維生素（A、B1、C、E）和鈣、鐵、磷等多種礦物元素[4]，尤其是油分中不飽和脂肪酸含量很高，對(duì)肥胖病、高血壓、糖尿病等有預(yù)防和輔助治療的作用。中國(guó)是世界菜用大豆栽培面積最大的國(guó)家，年種植面積在40萬hm2左右[5-6]。

籽粒大小是菜用大豆重要的外觀品質(zhì)之一，亞洲蔬菜研究發(fā)展中心（AVRDC）要求菜用大豆應(yīng)符合粒大（百粒重不少于30g）的特點(diǎn)，并制定了菜用大豆出口的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。大粒是菜用大豆選育的重要指標(biāo)，粒重（百粒重）是影響大豆產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀[7-8]，武天龍等[9]對(duì)菜用大豆籽粒形成規(guī)律及產(chǎn)量估測(cè)的研究認(rèn)為，百粒重是菜用大豆產(chǎn)量的決定性因素。目前，粒重主要作為菜用大豆的產(chǎn)量性狀進(jìn)行研究，與營(yíng)養(yǎng)成分關(guān)系的報(bào)道較少。為此，本研究通過相關(guān)性分析、聚類分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析，對(duì)來自全國(guó)不同地區(qū)的51份菜用大豆品種的百粒重與粗蛋白含量、谷氨酸含量、天冬氨酸含量、亮氨酸含量、精氨酸含量、賴氨酸含量、粗脂肪含量、亞油酸含量、油酸含量、棕櫚酸含量和粗纖維含量等11個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行了分析，以期為菜用大豆的品種選育提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料為51份菜用大豆品種，主要為國(guó)內(nèi)育成品種和市場(chǎng)上流通品種，具體信息見表1。

1.2 試驗(yàn)方法 菜用大豆的粗蛋白含量、谷氨酸含量、天冬氨酸含量、亮氨酸含量、精氨酸含量、賴氨酸含量、粗脂肪含量、亞油酸含量、油酸含量、棕櫚酸含量和粗纖維含量測(cè)定采用DA7250型近紅外光譜儀（瑞典波通儀器有限公司）[10]，每個(gè)樣品均重復(fù)裝樣掃描3次，以消除樣品粒度大小、均勻性不一致等因素對(duì)光譜的影響，百粒重用電子天平稱量，所有數(shù)據(jù)均測(cè)量3次取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，采用SPSS 21進(jìn)行相關(guān)性分析、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和聚類分析。由于各性狀原始數(shù)據(jù)單位不統(tǒng)一，不能直接進(jìn)行比較，在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，需先將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，進(jìn)一步以標(biāo)準(zhǔn)化后的百粒重為參考數(shù)列求得絕對(duì)差值，最后按照公式Y(jié)i（k）=Δi（k）+ρΔi（k）/Δi（k）+ρΔi（k），取ρ=0.5（其中Δi（k）為兩極最大差，Δi（k）為兩極最小差，Δi（k）為對(duì)應(yīng)的絕對(duì)差值）計(jì)算出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，其平均值即為對(duì)應(yīng)性狀的灰色關(guān)聯(lián)度[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同菜用大豆品種的品質(zhì)性狀及百粒重 對(duì)51個(gè)菜用大豆品種進(jìn)行性狀調(diào)查，由表2可知，不同菜用大豆品種間的性狀存在一定的差異，變異系數(shù)在5.61%～35.54%之間，其中亞油酸含量的變異幅度最大（35.54%），其次是油酸含量（25.13%），谷氨酸含量的變異幅度最小（5.61%）。粗蛋白含量在38.24%～49.80%之間，平均值為44.36%；谷氨酸含量在6.22%～7.86%之間，平均值為6.93%；天冬氨酸含量在3.94%～5.08%之間，平均值為4.47%；亮氨酸含量在2.38%～3.38%之間，平均值為2.91%；精氨酸含量在2.06%～3.41%之間，平均值為2.81%；賴氨酸含量在1.99%～2.81%之間，平均值為2.47%；粗脂肪含量在12.10%～20.55%之間，平均值為15.90%；亞油酸含量在2.84%～11.30%之間，平均值為6.66%；油酸含量在3.71%～9.13%之間，平均值為6.12%；棕櫚酸含量在1.45%～2.54%之間，平均值為1.88%；粗纖維含量在6.29%～9.20%之間，平均值為7.55%。51個(gè)品種的百粒重變幅在27.20～47.23g之間，平均值為34.93g。綜上可知，亞油酸含量、油酸含量的變異幅度較大，變異系數(shù)均在20%以上，具有豐富的遺傳多樣性，今后可作為菜用大豆品質(zhì)改良的首選。

2.2 相關(guān)性分析 百粒重是數(shù)量性狀，由多個(gè)農(nóng)藝性狀共同決定，為明確其與品質(zhì)性狀的密切程度，對(duì)菜用大豆的百粒重和品質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析。由表3可見，百粒重和調(diào)查的品質(zhì)性狀并未發(fā)現(xiàn)顯著的相關(guān)性；粗蛋白含量與油酸含量、粗纖維含量呈極顯著正相關(guān)，與粗脂肪含量、亞油酸含量和棕櫚酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；谷氨酸含量、天冬氨酸含量、亮氨酸含量和精氨酸含量相互間呈極顯著正相關(guān)；谷氨酸含量、天冬氨酸含量與粗蛋白含量呈極顯著正相關(guān)；天冬氨酸含量與亞油酸含量呈顯著正相關(guān)，與油酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)；亮氨酸含量和賴氨酸含量與粗脂肪含量和亞油酸含量呈極顯著正相關(guān)，與油酸含量和粗纖維含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；精氨酸含量與粗脂肪含量呈顯著正相關(guān)，與亞油酸含量呈極顯著正相關(guān)，與油酸含量和粗纖維含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；粗脂肪含量與亞油酸含量和棕櫚酸含量呈極顯著正相關(guān)，與油酸含量和粗纖維含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；亞油酸含量與棕櫚酸含量呈極顯著正相關(guān)，與油酸含量和粗纖維含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；油酸含量與粗纖維含量呈極顯著正相關(guān)，與棕櫚酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)，棕櫚酸含量與粗纖維含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。

2.3 聚類分析 依據(jù)12個(gè)性狀進(jìn)行聚類分析，在歐氏距離為20處可將51份菜用大豆品種分成4個(gè)類群（圖1）。類群Ⅰ包括23份菜用大豆品種，該類群是品種數(shù)量最多的類群，與其他類群相比較，類群Ⅰ的綜合性狀比較均衡；類群Ⅱ包括15份菜用大豆品種，該類群的粗蛋白含量最低，平均為41.31%，粗脂肪含量和亞油酸含量最高，平均含量分別為17.66%和9.17%；類群Ⅲ包括12份菜用大豆品種，該類群品種的主要特點(diǎn)是油酸含量明顯高于其他類群，平均為7.06%；類群Ⅳ只有通豆6號(hào)1個(gè)品種，粗蛋白含量和4種氨基酸含量均是所有類群中最高的，同時(shí)棕櫚酸含量最低，百粒重最大。

2.4 灰色關(guān)聯(lián)度分析 關(guān)聯(lián)度是關(guān)聯(lián)度系數(shù)的算術(shù)平均值，由表4可以看出，粗蛋白含量、谷氨酸含量、天冬氨酸含量、亮氨酸含量、精氨酸含量、賴氨酸含量、粗脂肪含量、亞油酸含量、油酸含量、棕櫚酸含量和粗纖維含量11個(gè)品質(zhì)性狀與百粒重的灰色關(guān)聯(lián)度大小分別為：0.6892、0.7084、0.7123、0.6923、0.6877、0.7013、0.6847、0.6846、0.6936、0.7094和0.6865。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原理，關(guān)聯(lián)度越大，則表示該因子越重要。因此，對(duì)菜用大豆百粒重產(chǎn)生影響的品質(zhì)性狀依次為天冬氨酸含量>棕櫚酸含量>谷氨酸含量>賴氨酸含量>油酸含量>亮氨酸含量>粗蛋白含量>精氨酸含量>粗纖維含量>粗脂肪含量>亞油酸含量。

3 討論與結(jié)論

菜用大豆與粒用大豆相比，其主要特點(diǎn)是莢大粒大、色澤鮮綠、風(fēng)味鮮軟甜糯[12]，粒重和品質(zhì)是其品種選育的重要指標(biāo)。Liu等[13]對(duì)基因組重測(cè)序的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)菜用大豆、粒用大豆和野生大豆可以清楚地分為3個(gè)分支，并由此推斷菜用大豆粒重和風(fēng)味品質(zhì)可能經(jīng)歷了長(zhǎng)期的平行選擇，而關(guān)于菜用大豆百粒重與主要品質(zhì)性狀關(guān)系的研究卻鮮有報(bào)道。年海等[14]對(duì)25個(gè)高產(chǎn)大豆品系脂肪酸與主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的相關(guān)分析得出，亞油酸與油酸呈極顯著負(fù)相關(guān)，棕櫚酸與百粒重呈極顯著正相關(guān)。趙雪等[15]對(duì)多環(huán)境大豆種質(zhì)資源脂肪酸組分與農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析表明，油酸與亞油酸、棕櫚酸均呈極顯著負(fù)相關(guān)，但脂肪酸組分與百粒重的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平。李文濱等[16]對(duì)黑龍江省大豆種質(zhì)資源的脂肪酸含量及其與品質(zhì)性狀的相關(guān)性進(jìn)行分析，認(rèn)為油酸與亞油酸、棕櫚酸呈極顯著負(fù)相關(guān)，蛋白質(zhì)與油分呈極顯著負(fù)相關(guān)。上述相關(guān)性分析的結(jié)果與本研究基本一致，本研究中雖未發(fā)現(xiàn)棕櫚酸與百粒重呈極顯著正相關(guān)，但在灰色關(guān)聯(lián)度分析中同樣發(fā)現(xiàn)棕櫚酸含量與百粒重關(guān)聯(lián)系數(shù)較高，僅次于天冬氨酸含量，排名第二，說明粒用大豆百粒重與主要品質(zhì)性狀的關(guān)系在菜用大豆中同樣適用。

本研究在分析菜用大豆百粒重與主要品質(zhì)性狀的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用了相關(guān)性分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析兩種方法，這兩種方法基于的理論基礎(chǔ)不同，相關(guān)性分析在沒有顯著差異時(shí)不能解釋相互間的關(guān)系，而灰色關(guān)聯(lián)度分析正好彌補(bǔ)了相關(guān)性分析的不足，用灰色關(guān)聯(lián)度來描述因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序，綜合兩種分析的結(jié)果可以更好地指導(dǎo)菜用大豆品質(zhì)育種[17]。目前，灰色關(guān)聯(lián)度分析在菜用大豆產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)系[18]及品種綜合評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用[19]。本研究對(duì)51個(gè)菜用大豆品種的主要品質(zhì)性狀及百粒重進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，認(rèn)為在菜用大豆大粒品種的育種過程中，可以優(yōu)先對(duì)品質(zhì)性狀中的天冬氨酸含量、棕櫚酸含量、谷氨酸含量等進(jìn)行選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]劉慧，許文靜，楊碩，張威，張紅梅，劉曉慶，朱月林，陳華濤．菜用大豆有機(jī)酸的全基因組關(guān)聯(lián)分析．華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2023，38（4）：74-82

[2]何梓彬，何龍，黃惠綠，李麗慧，趙建文．不同菜用大豆品種產(chǎn)量與外觀品質(zhì)分析．黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023（7）：7-13，19

[3]張秋英，李彥生，王國(guó)棟，宮學(xué)凱，周克琴，李艷華，韓秉進(jìn)．菜用大豆品質(zhì)及其影響因素研究進(jìn)展．大豆科學(xué)，2010，29（6）：1065-1070

[4]王曉鈺，來儀，周晞雯，王永濤．液氮速凍對(duì)菜用大豆品質(zhì)的影響研究．中國(guó)果菜，2021，41（10）：22-30

[5] Nair R M，Boddepalli V N，Yan M R，Kumar V，Gill B，Pan R S，Wang C，Hartman G L，Souza R S E，Somta P．Global Status of Vegetable Soybean．Plants，2023，12（3）：609

[6]劉娜，范翹楚，周佳，宋雅靜，張古文，馮志娟，卜遠(yuǎn)鵬，王斌，龔亞明．菜用大豆炭疽病病原菌的分離鑒定與防治．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，34（12）：2682-2688

[7]孫建強(qiáng)，洪慧龍，張勇，谷勇哲，高華偉，周雅，曹杰，祁航，趙權(quán)，包立高，陳慶山，邱麗娟．大豆百粒重穩(wěn)定QTL qSW20-1定位及對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響．作物學(xué)報(bào)，2023，49（10）：2621-2632

[8]符小發(fā)，高強(qiáng)，任海龍，路子鋒，王天地，陳積豪，嚴(yán)勇亮．南繁大豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的主成分和聚類分析．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，45（4）：6-13

[9]武天龍，趙則勝，蔣家云，蔡向忠，湯楠．菜用大豆籽粒形成規(guī)律及產(chǎn)量估測(cè)的研究．上海農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，16（3）：221-226

[10]張玉松，符明聯(lián)，雷永，羅懷勇，張麗芹，陸建美，舒興香，普興林，何柳，羅金超，陳曉艷，劉玨，王紹彩，原小燕，姜慧芳．372份花生種質(zhì)資源的耐冷性評(píng)價(jià)及耐冷種質(zhì)篩選．中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2023，45（6）：1247-1257

[11]任海龍，周賢玉，肖婉鈺，楊振，鄒集文，李光光，許東林，孫藝嘉，張晶．早熟菜心薹重與相關(guān)性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析．中國(guó)種業(yè)，2021（3）：58-61

[12]卜遠(yuǎn)鵬，劉娜，張古文，馮志娟，王斌，龔亞明，許林英．菜用大豆種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀多樣性評(píng)價(jià)及核心種質(zhì)與食味品質(zhì)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2023，35（6）：1307-1314

[13] Liu N，Niu Y C，Zhang G W，F(xiàn)eng Z J，Bo Y P，Lian J M，Wang B，Gong Y M．Genome sequencing and population resequencing provide insights into the genetic basis of domestication and diversity of vegetable soybean．Horticulture Research，2022，9：52

[14]年海，王金陵，楊慶凱，劉忠堂，王大秋，劉國(guó)范．大豆脂肪酸與主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的相關(guān)分析．大豆科學(xué)，1996，15（3）：213-221

[15]趙雪，杜雪，孫晶，吳瑤，曹廣祿，韓英鵬，李文濱，張彬彬．多環(huán)境大豆種質(zhì)資源脂肪酸組分評(píng)價(jià)及其與農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析．大豆科學(xué)，2014，33（3）：353-357

[16]李文濱，鄭宇宏，韓英鵬．大豆種質(zhì)資源脂肪酸組分含量及品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析．大豆科學(xué)，2008，27（5）：740-745

[17]曹彩紅，田雅楠，趙立群，祝寧，何秉青，曹玲玲．結(jié)球萵苣產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及灰色關(guān)聯(lián)度分析．中國(guó)種業(yè)，2022（8）：110-115

[18]王忠，楊亞玲，陳麗．菜用大豆產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀關(guān)系的灰色關(guān)聯(lián)分析．新疆農(nóng)墾科技，2019，42（3）：6-8

[19]余文遠(yuǎn)，李霖超．運(yùn)用灰色局勢(shì)決策法綜合評(píng)價(jià)鮮食大豆新品系．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（10）：26-28

（收稿日期：2024-03-04）