與豆腐性狀相關的大豆遺傳育種研究進展*

張紅梅，陳 新，顧和平，陳華濤，袁星星，崔曉艷

（江蘇省農業科學院蔬菜研究所，南京 210014）

中國是大豆的故鄉，也是大豆制品的發源地，以大豆為原料的大豆制品中，豆腐是最常見，也是我國最受歡迎的大豆產品之一。豆腐具有高蛋白、低膽固醇的營養特點，含有人體所需的8種必需氨基酸，豆腐中的蛋白被人體消化吸收率可以達到95%。不同的大豆品種對豆腐產量和品質有較大的影響。因此，選育適于豆腐加工性狀的大豆專用品種具有重要的意義。

1 豆腐產量與大豆育種

豆腐產量（得率）育種始于20世紀70年代。Watanabe等[5]研究發現日本的大豆品種比美國的大豆品種更適合于加工豆腐。Smith等[6]認為美國大豆和日本大豆生產的豆腐主要區別在于豆腐的質地和顏色不同，豆腐平均產量二者沒有明顯差異。劉志勝[7]研究表明，在加工條件相同時，不同大豆品種的豆腐得率變化很大。章曉波[8]和金駿培等[9]在秋播與夏播條件下，研究了黃淮海和南方地區地方品種干豆腐和濕豆腐產量的遺傳變異，變異系數分別為12.20%和10.38%，表明大豆品種中豆腐產量存在著豐富的變異，從地方品種中篩選適合于加工生產豆腐的特異種質是可能的。

王春娥等[10]研究了來源于不同生態區栽培與野生大豆豆腐和豆乳得率的變異，結果表明，由于農家留種的方向多種多樣，形成了地方品種豆腐和豆乳得率的大幅度變異，而育成品種變異幅度和最高得率并不高于地方品種。這與長期以來大豆育種以產量為主，并未突出豆腐和豆乳得率的改良有關。干豆腐和干豆乳得率均屬2對連鎖主基因加多基因混合遺傳模型，在C2連鎖群檢測到與干豆腐得率相關的2個緊密連鎖的QTL，在M連鎖群檢測到與干豆乳得率相關的1個QTL[11]。張紅梅等[12]以黃淮海和南方地區176份大豆品種為材料，利用改進的大批量小樣品豆腐與豆乳得率實驗室定量分析技術[2]，分析干豆腐、濕豆腐和干豆乳得率的變異特點。結果表明，關內黃淮海和南方地區100g大豆干基可得干豆腐、濕豆腐、干豆乳分別約 45.60～73.53g、368.74～622.14g和 58.05～83.33g，最高值高于平均31.14%、17.33%和17.71%，總體上變異是豐富的。干豆腐和干豆乳得率均屬1對主基因加多基因遺傳模型,濕豆腐得率屬2對非連鎖主基因加多基因遺傳模型。3性狀的QTL定位結果與分離分析所獲的主基因數、主基因貢獻率、主基因和多基因的相對貢獻可以相互驗證。育種中要兼顧主基因和微效多基因的利用。并遴選出29份高得率品種，南方和黃淮海地區分別有17和12份可供生產應用或作為育種特異種質利用。

錢虎君等[13]研究表明種胚世代的干豆腐和干豆乳產量具有母體影響和細胞質效應；其2性狀遺傳均屬1對主基因和多基因混合遺傳模型，干豆腐產量的主基因遺傳率為51.80%和59.80%,多基因遺傳率為48.03%和39.18%；干豆乳產量的主基因遺傳率為68.51%和78.74%，多基因遺傳率為30.32%和20.46%。蓋鈞鎰等[14]分析了灌云大黑豆×六合小葉青雜交組合干豆腐和干豆乳產量的遺傳規律,表明干豆腐和干豆乳產量2性狀主要不是決定于受精后種胚的基因型,而是決定于母體效應,包括顯著的母體核影響。

大豆對豆腐產量的影響是由于不同大豆品種化學成分，如籽粒蛋白質含量、種子貯存蛋白各組分含量、籽粒脂肪含量、豆漿中可溶性固形物含量、灰分元素以及維生素含量等差異引起的。武天龍等[15]研究認為，蛋白質含量高的品種，豆腐得率高，豆腐的蛋白質含量也更高。陳學珍等[16]研究表明，豆腐產量隨著大豆水溶性蛋白含量的增加而增加，與其呈正相關關系（r=0.968）。大豆中可溶性蛋白含量，特別是貯存蛋白中球蛋白的含量，對豆腐的產量有重要影響。因而在進行大豆高蛋白育種時，除了要提高蛋白質含量外，還要注重蛋白質組分育種。大豆籽粒蛋白質含量和脂肪含量呈極顯著負相關（r=-0.6229**），因此要選育蛋白質含量和脂肪含量雙高的大豆品種非常困難。

但豆腐的得率與大豆中的蛋白質含量并不完全一致，蛋白質含量高的大豆品種，豆腐得率并不一定就高[17-19]。但Mullin[4]和Murphy等[20]認為豆腐蛋白質含量與品種不相關，豆腐得率與大豆蛋白質含量沒有相關關系。也有研究表明，大豆蛋白與豆腐得率沒有顯著相關性[21,22]。

2 豆腐品質與大豆育種

雖然在豆腐加工過程中有許多因素影響豆腐的產量、網絡結構和品質，但大豆品種化學成分的差異對豆腐品質的影響非常重要。大豆品種不同，化學成分會存在差異；即使是同一品種，生長環境不同，大豆的化學成分在數量上也有較大的差異，從而對豆腐的品質有非常重要的影響。

Wang等[21]和Lim[17]等研究豆腐品質主要包含豆腐蛋白質含量、豆腐硬度、豆腐蛋白質氨基酸組成和加工過程中維生素的變化等方面。金駿培等[22]則進一步將豆腐品質性狀細分為豆腐蛋白質含量（PCT）、豆腐脂肪含量（OCT）、豆腐蛋脂含量（CPOT）、豆腐蛋白量（APT）豆腐脂肪量（AOT）及豆腐蛋脂量（APOT）等性狀組成；并研究發現豆腐的品質性狀間多呈顯著正相關，且都與加工性狀蛋白利用率及脂肪利用率呈極顯著正相關，蛋白利用率和脂肪利用率亦呈極顯著正相關，從而說明蛋白利用率和脂肪利用率的提高對豆腐品質和產量都是有利的。陳學珍[16]研究了大豆豆腐品質性狀的遺傳力，發現品質性狀在品種間都有差異，其差異都達到極顯著水平；品質性狀的遺傳力從大到小依次為：脂肪含量、濕豆腐產量、蛋白質含量，說明了籽粒的脂肪含量受環境影響較小，而蛋白質含量受環境影響最大。

豆腐的硬度與豆腐的水分含量[21]、大豆蛋白含量[20]呈負相關。李輝尚等[19]實驗也得到相似結論，即北豆腐的硬度與大豆中的蛋白質含量和水溶性蛋白質含量呈顯著負相關，r分別為-0.748和-0.967。大豆主要儲藏蛋白大豆球蛋白（7S）和β-伴大豆球蛋白（11S）的含量和二者的比率與豆腐的硬度和質地相關[20,23-25]。11S蛋白含量和11S/7S蛋白比率對豆腐的硬度、質地的影響，不同研究者結果不同，甚至相反[20,23-28]。Cai等[29]通過分析13個大豆品種7S和11S儲藏蛋白分別占干物重的7.3%～9.9%和14.11%～22.9%，不同品種11S/7S的比率在1.64～2.51之間，11S/7S比率和11S蛋白含量與豆腐硬度、產量和感官品質的相關性與加工條件有關。劉順湖等[30]綜述了大豆蛋白質含量對豆腐產量和品質的影響，多數情況下，7S組分含量與豆腐品質負相關，11S組分含量與豆腐品質正相關，11S/7S比值與11S組分含量相似；7S的亞基含量與豆腐硬度負相關，11S的酸性亞基含量與豆腐硬度正相關。韓粉霞等[31]研究結果表明，種子蛋白質含量與0.25%MgCl2時豆腐斷裂應力的相關不顯著(r=-0.11)，而與最大斷裂應力呈極顯著正相關(r=0.90)。在6個大豆品種中，Fukuyutaka在0.25%MgCl2時顯示最高的斷裂應力，并且此時需要最低的MgCl2濃度，是做豆腐的最適合品種。程翠林等[32]研究表明大豆品種中蛋白質的亞基組成及其比值（7S/11S）對豆腐品質（出品率、硬度）參數的影響顯著程度各不相同，其中α＇和α亞基與豆腐出品率、硬度均呈極顯著負相關；β亞基與二者之間呈顯著負相關；A3酸性亞基與二者之間相關性均不顯著；A1,2,4酸性亞基與出品率呈顯著正相關，且與硬度呈極顯著正相關；B堿性亞基與出品率呈顯著正相關，而與硬度之間無顯著相關性；7S/11S與二者均呈極顯著負相關；并采用聚類分析法，篩選出8807、9310及東農42為較適合作為加工豆腐的專用品種。

3 關于大批量小樣品豆腐得率實驗室定量分析技術

工廠化大樣品豆腐加工方法無法應用實驗室分析，建立一套實驗室大批量小樣品豆腐分析技術對研究豆腐性狀的大豆遺傳育種具有重要作用。錢虎君等[1]綜述了實驗室小樣品豆腐加工技術和豆腐產量的微量分析技術。張紅梅等[2]參照王春娥[3]和Mullin等[4]豆腐和豆乳制作方法的基礎上，建立了大批量小樣品豆腐與豆乳得率實驗室定量分析技術，主要分析流程為：

（1）大豆籽粒粉碎,過篩;（2）稱量大豆粉，加水室溫浸泡2h，用多頭控溫攪拌器攪拌（自行設計，由江蘇省金壇市環宇科學儀器廠生產）；（3）用120目濾網抽濾，定量，將過濾后的豆乳放在磁力攪拌器上攪拌均勻；（4）煮漿，豆乳在98℃水浴4min,（5）點漿，待豆乳溫度冷卻至72℃，0.02mol/L CaSO4·2H2O懸浮液分2次等量加入，攪拌均勻；（6）蹲腦10min；（7）經1500×g離心5min（USA BECKMAN COULTER,Avanti J-25I Centrifuge）,去除黃漿水得濕豆腐,稱重;（8）濕豆腐烘至恒重得干豆腐,稱重。根據樣品含水量、干豆腐重量、濕豆腐重量和干豆乳重量及樣品重量計算每100.00g大豆干基的干豆腐得率（ODT）、濕豆腐得率（OWT）和干豆乳得率（ODS）（單位:g/100g）。

該分析流程簡要概括為:大豆籽粒→篩選稱量→粉碎→稱量豆粉→攪拌浸泡→抽濾→取漿→煮漿→點漿→蹲腦→離心→濕豆腐→烘干至恒重。

此方法以攪動浸泡豆粉代替靜置浸泡豆粉,充分提取蛋白質和油脂；用離心方法代替加壓成型,避免手工誤差；分2次點漿,形成均質凝膠。

4 問題及展望

我國目前具有一定規模的豆腐加工企業所使用的大豆品種一般都采用當地的大豆，很少考慮選擇合適的品種，而且大豆品種混雜，均一性較差，影響了豆腐的得率和品質特性的穩定性。目前，大豆豆腐專用品種的育種工作尚處于起步階段，研究單位較少，盡管已篩選出一批豆腐產量較高、品質較好的種質材料，但真正意義上的豆腐加工專用品種還沒有。鑒于豆腐、豆乳生產正向現代化、規模化發展，迫切需要高豆腐、高豆乳得率的專用品種，以大量供應優質高產原料。因而研究大豆品種與豆腐生產之間的關系，對培育豆腐專用品種具有指導意義，并進一步使豆腐生產者選擇大豆原料，從而對改善豆腐品質和提高豆腐得率具有重要的實際應用價值。

江蘇省屬于我國大豆三大產區中的南方產區，大豆生產面積較小。未來的研究方向是利用東北主產區主推的大豆育成品種對豆腐性狀作系統分析，篩選出一些豆腐產量、蛋白質含量和11S/7S含量較高的推廣品種供南方地區豆制品加工企業直接利用，引導和支持南方地區大豆豆腐加工企業建立自己的綠色食品基地，實現豆腐加工原料的規模化和優質化。

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