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菜用大豆是一种特用大豆(Glycine Max (L.) Merr.),是指在R6(鼓粒盛期)至R7(初熟期)生育期间采青食用的大豆。因其营养价值高,食用口感好,深受国内外广大消费者的喜爱。我国是世界上最大的菜用大豆出口国,但菜用大豆产业的发展起步较晚,与国际上优质菜用大豆的品质差距较大,国内关于菜用大豆的研究较多停留在普通大豆研究内容上面,严重制约了菜用大豆产业的发展,开展菜用大豆的品质尤其是食用品质的相关研究,是促进菜用大豆产业发展的基础。本研究分析了30个菜用大豆品种(系)鲜食期的鲜荚产量和籽粒中食用品质组分的差异,通过逐步回归和通径分析法鉴定出决定菜用大豆产量的关键构成因素,同时利用主成分分析和相关分析探讨了菜用大豆食用品质与籽粒中不同化学成分的相关性,确定了影响菜用大豆食用品质的关键组分,并利用糖含量不同的三个菜用大豆品种(系),比较了不同基因型菜用大豆食用品质组分积累过程及关键酶的调控,探讨了氮素不同用量和不同播期对菜用大豆鲜荚产量、食用品质形成及关键酶的影响。主要研究结果如下:1.菜用大豆产量形成中最主要的产量构成要素是一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数、株高、二粒荚宽、二粒荚长和百粒鲜重。由这7个关键性状构建的回归方程具有较高的相关系数(0.961)和较小的标准误差(10.462),可以很好地估计菜用大豆的鲜荚产量。通径分析发现二粒荚数和三粒荚数对菜用大豆鲜荚产量形成的直接作用最大,直接通径系数分别为0.56和0.58。2.不同菜用大豆品种的食用品质得分差异明显。蔗糖、果糖+葡萄糖、蜜三糖、水苏糖、蛋白质、游离氨基酸和脂肪对菜用大豆食用品质的总贡献率为67.8%;第一主成分由蔗糖、游离氨基酸和蛋白质组成,对食用品质的贡献率为25.7%;第二主成分由蜜三糖、水苏糖和脂肪组成,对食用品质的贡献率为25.2%;第三主成分由葡萄糖+果糖组成,对食用品质的贡献率为16.9%。其中蔗糖和菜用大豆食用品质之间呈显著正相关(0.864**),蛋白质与菜用大豆食用品质评分呈显著负相关关系(-0.439*)。3.菜用大豆籽粒蔗糖积累呈前期上升后期下降的趋势,积累最高峰出现在开花后42天,即采摘鲜食期。鲜食期蔗糖含量最高的是品系121,为51.8mg/g,比台292和中科毛豆1号分别高出33.9%和16.6%。菜用大豆籽粒中蛋白质积累呈不断增加的趋势,鲜食期蛋白质含量最高的品种为台292,为421mg/g。脂肪在菜用大豆籽粒形成期也呈不断增加趋势,蛋白质含量低的品种脂肪含量高,在鲜食期脂肪含量最高的是品系121,为178mg/g,分别比台292和中科毛豆1号高出10.9%和7.8%。籽粒中游离氨基酸含量在籽粒形成前期较高,中后期维持在相对较低的水平,鲜食期含量最高的是中科毛豆1号,为7.1mg/g,比台292和品系121分别高出13.5%和28.0%。4.籽粒形成期菜用大豆籽粒中果糖+葡萄糖积累呈不断下降的趋势,在鲜食期最高值仅为3.68mg/g。蜜三糖和水苏糖的积累趋势类似,在籽粒形成期呈不断上升的趋势,鲜食期籽粒中蜜三糖和水苏糖的含量仅分别为1.3-1.6mg/g和2.5-3.3mg/g,品种间三种糖含量差异较小,对菜用大豆食用品质和营养品质的影响非常有限。5.菜用大豆籽粒中SPS(蔗糖磷酸合成酶)、SS(蔗糖合成酶)、AI(酸性转化酶)和NI(中性转化酶)活力与蔗糖含量变化相一致,蔗糖含量高的基因型籽粒中关键酶活力最高,有较快的蔗糖代谢速度。不同酶对蔗糖积累的作用不同,在籽粒不同部位活力也存在差异。6. SPS在蔗糖积累中起着重要作用,但并不是蔗糖积累的唯一酶,蔗糖积累正相关的酶活力(SPS)和蔗糖积累负相关的酶活力(SS+AI+NI)做差所得净酶活力与籽粒中蔗糖积累呈显著正相关关系(r=0.530**)。籽粒中蛋白质的合成受到谷氨酰胺合成酶(GS)的调控,籽粒形成前期中科毛豆1号的GS活力较高,从鲜食期开始台292籽粒中GS活力明显高于中科毛豆1号和品系121,这种差异也与籽粒中蛋白质积累差异相一致。7.适量施用氮素明显促进菜用大豆根系干物质的积累,有利于菜用大豆根系的建成,增加根系表面积,增强养分吸收能力;氮素施用量过多抑制根系生长,降低菜用大豆二粒荚数和三粒荚数,导致菜用大豆鲜荚产量的降低,同时也降低菜用大豆的食用品质。8.氮素不同用量显著影响菜用大豆籽粒中蛋白质的积累。籽粒形成前期,籽粒中蛋白质含量随氮素用量的增加呈下降的趋势,同不施氮素相比,鲜食期N100、N200和N300施用的籽粒蛋白质含量分别降低2.5%、3.2%和8.5%;籽粒形成后期,施氮增加籽粒中蛋白质含量。籽粒形成前期不施用氮素的籽粒中GS活力最高,籽粒形成后期则最低。鲜食期籽粒中蔗糖含量则表现为N100>N0>N200>N300;而籽粒中SPS、SS、AI和NI活力在籽粒形成不同时期均表现为N100> N0>N200>N300。9.年际间菜用大豆产量有一定差异,推迟播期均明显降低菜用大豆鲜荚产量,产量的降低与二粒荚数和三粒荚数下降密切相关。推迟播期不利于菜用大豆食用品质的改善,播期由5月3日推迟到5月15、5月27日和6月8日后,三个菜用大豆品种籽粒中蛋白质含量提高0.8%-6.9%,籽粒中蔗糖含量则下降7.6%-45.4%,而蜜三糖和水苏糖含量则有所提高。鲜食期籽粒中SPS、SS和NI活力与蔗糖协同变化,均随播期的推迟而下降,AI活力变化不明显。菜用大豆鲜食期籽粒中GS活力一般随播期推迟而提高,但品种间存在差异。