優(yōu)質高粱種質資源的鑒選

段 冰， 閆鳳霞， 梁 篤， 郭 琦， 柳青山

(山西省農(nóng)業(yè)科學院高粱研究所，山西晉中 030600)

優(yōu)質高粱種質資源的鑒選

段 冰， 閆鳳霞， 梁 篤， 郭 琦， 柳青山*

(山西省農(nóng)業(yè)科學院高粱研究所，山西晉中 030600)

摘要為了發(fā)掘、鑒選蛋白質、賴氨酸含量高的優(yōu)質高粱種質資源，該研究對102份高粱基礎材料進行了蛋白質含量及部分種質賴氨酸含量的測定。結果表明，參試高粱材料中子粒蛋白質含量最高為14.39%，含量在11.00%以上的材料有23份；賴氨酸含量最高為0.69%，含量在0.30%以上的材料有13份，占總數(shù)的12.75%。

關鍵詞高粱;蛋白質;賴氨酸

高粱是重要的糧食和飼料作物。高粱子粒中蛋白質含量偏低，且以醇溶蛋白為主，賴氨酸含量低，蛋白質組成不理想，是高粱在飼食應用中的主要缺陷。高粱子粒中蛋白質、淀粉、賴氨酸、單寧等成分含量直接影響著其種質資源的用途[1-2]。提高高粱子粒中蛋白質和賴氨酸含量，降低單寧含量，是飼食用高粱育種的重要目標[3]。因此，對高粱品系子粒的蛋白質、賴氨酸含量進行鑒選，發(fā)掘蛋白質、賴氨酸含量高的種質資源，是飼食用高粱育種的基礎。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料102份，其中保持系28份(表1)，恢復系74份(表2)。下文出現(xiàn)的材料均以編號表示，與表1、2相對應。

表1　保持系材料

1.2分析方法供試材料在山西省農(nóng)業(yè)科學院高粱研究所

表2　恢復系材料

修文基地種植。成熟收獲后, 經(jīng)自然晾干、脫粒、精選，進行蛋白質含量測定，對蛋白質含量在11.00%以上的材料進行賴氨酸含量測定。品質性狀測定結果均以樣品干基百分含量表示。

1.2.1蛋白質含量。采用國家標準GB2905-1982半微量凱氏定氮法。

1.2.2賴氨酸含量。采用國家標準GB4801-1984谷物子粒賴氨酸測定法(染料法)。

2結果與分析

2.1蛋白質含量測定供試材料蛋白質含量測定結果見表3、4。由表3可知，28份保持系的蛋白質含量平均為10.77%，變幅為8.77%～13.73%，其中高于11.00%的有8份，占總數(shù)的28.57%。由表4可知，74份恢復系的蛋白質含量平均為9.83%，變幅為7.21%～14.39%，其中高于11.00%的有15份,占總數(shù)的20.27%。

表3　保持系蛋白質含量檢測結果　%

表4　恢復系蛋白質含量檢測結果　%

102份保持系和恢復系親本材料平均蛋白質含量為(10.09±1.64)%,變幅為7.21%～14.39%，變異系數(shù)為15.02%,這些材料中蛋白質含量差異范圍較大，可以利用理化誘變、回交轉育等手段進行高蛋白質親本材料的選育。

2.2賴氨酸含量測定表5、表6為對蛋白質含量≥11.00%的親本材料進行賴氨酸含量檢測的結果。賴氨酸含量變幅在0.25%～0.69%，平均含量為0.35%，變異系數(shù)為34.92%。

表5　保持系賴氨酸含量檢測結果　%

2.3優(yōu)質高粱種質資源的篩選通過對102份高粱種質資源的鑒定評價, 從中篩選出一批優(yōu)質高蛋白、高賴氨酸[4]高粱種

表6　恢復系賴氨酸含量檢測結果　%

質資源(表7)。其中蛋白質、賴氨酸雙項優(yōu)質材料13份, 占鑒定總數(shù)的12.75%，這些種質是AGR1B、960106B、LgB67B、265-1Y(BY)、265-1Y、HD31、HMH、S1383-50、大北農(nóng)白糯、LgB優(yōu)0-30(白)高、高賴組合、ZGX、1-26糯。此外, 高蛋白優(yōu)異材料(蛋白質含量≥11.00%)23份, 占鑒定總數(shù)22.55%; 高賴氨酸優(yōu)異材料(賴氨酸含量≥0.30%)13份, 占鑒定總數(shù)12.75%。這些優(yōu)質種質資源為高粱品質育種、遺傳研究或綜

合利用提供了種質資源基礎。

表7　優(yōu)質高粱種質資源一覽

3小結與討論

雖然我國高粱育種工作在高產(chǎn)、抗病、耐鹽等方面已取得很大的成就[5]，但在飼料高粱育種方面與歐美發(fā)達國家還有較大差距[6]，遠遠不能滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要, 而發(fā)展我國節(jié)糧型畜牧業(yè),解決蛋白質飼料缺乏問題,必須加速選育優(yōu)質高蛋白飼料高粱新品種。通常所說的高蛋白高粱是指子粒中蛋白質含量較高的高粱,它與優(yōu)質蛋白高粱的區(qū)別是:高粱子粒的蛋白質含量提高了,但這部分蛋白以醇溶蛋白[7]為主,其賴氨酸含量較低, 品質低劣，影響其加工特性與消化率；而優(yōu)質蛋白高粱改善了高粱子粒中蛋白質的組分,降低了其中醇溶蛋白的含量,提高了蛋白質中賴氨酸等限制性氨基酸的含量,從而提高了人畜對蛋白質的吸收利用率。

該試驗結果顯示，鑒定的102份高粱材料中， 有28份保持系的蛋白質含量高于11.00%的共8份，占總數(shù)的28.57%；74份恢復系的蛋白質含量高于11.00%的共15份,占總數(shù)的20.27%。對蛋白質含量≥11.00%的23份高蛋白質材料進行賴氨酸含量分析，平均含量為0.35%，變幅為0.25%～0.69%，變異系數(shù)為34.92%，賴氨酸高于0.30%的共13份，占總數(shù)的12.75%,離高賴氨酸高粱中賴氨酸含量≥2.00%差距較大，因此改善高蛋白高粱的蛋白質品質,提高高蛋白高粱的營養(yǎng)價值是一個重要的發(fā)展方向。在高粱品質育種中必須在提高蛋白質含量的同時努力改善氨基酸組成。雜交時必須選擇蛋白質及不可代替氨基酸含量相對高的不育系和恢復系，才能選出優(yōu)良的高粱新品種。

參考文獻

[1]徐一力, 周紅.中國高粱種質資源主要品質的分析[M]//張玉良.糧食作物品質鑒定與評價.北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1992：155-160.

[2]盧慶善.高粱營養(yǎng)品質研究的新進展[J].世界農(nóng)業(yè)，1999(7)：29-30.

[3]張文毅.高粱品質性狀的遺傳研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，1980(2):37-43.

[4]袁秀萍.甘肅省高粱種質資源的品質類型及評價[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2006(9):16-17.

[5]韓玉翠,葉凱,侯升林,等.高粱耐鹽分子生物學研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報，2014,16(4):65-70.

[6]陳冰嬬,李繼洪,王陽,等. 高粱(Sorghum bicolor(L．)Moench)種質資源研究進展[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版)，2013,41(1):67-72.

[7]郭海鋒.高粱種質資源種子醇溶谷蛋白的SDS-PAGE表型多樣性[D].太原：山西大學，2009.

中圖分類號S514

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2015)30-058-02

基金項目山西省財政支農(nóng)項目(2014zyfz-09);山西省科技攻關項目(20130311003-3)；山西省農(nóng)科院育種工程項目(11yzgc020)。

作者簡介段冰(1982- )，女，山西交城人，助理研究員，從事高粱遺傳育種工作。*通訊作者，研究員,從事高梁遺傳育種工作。

收稿日期2015-09-11

SelectionofHighQualitySorghumGermplasmResources

DUANBing,YANFeng-xia,LIANGDu,LIUQing-shan*(SorghumResearchInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,Jinzhong,Shanxi030600)

AbstractIn order to excavate and select high quality sorghum germplasm resources which have higher protein and lysine, the protein content and some of lysine content of 102 basic materials were determined. The results showed that, above 11.00% protein content sumed to 23 among them, the highest protein content was 14.39%, above 0.30% lysine content sumed to 13 among them, accounted for 12.75% in total, the highest lysine content was 0.69%.

Key wordsSorghum; Protein; Lysine