杨晓梦，段燕胜，曾亚文*，杜 娟，普晓英，杨 涛，杨加珍，李 霞，段红平

(1.云南省农业科学院 生物技术与种质资源研究所，云南 昆明 650223； 2.云南省农业生物技术重点实验室，云南 昆明 650223；3.云南农业大学 农学与生物技术学院，云南 昆明 650201)

刈割对大麦重组自交系群体籽粒功能成分含量的影响

杨晓梦1,2，段燕胜3，曾亚文1,2*，杜 娟1,2，普晓英1,2，杨 涛1,2，杨加珍1,2，李 霞1,2，段红平3

(1.云南省农业科学院 生物技术与种质资源研究所，云南 昆明 650223； 2.云南省农业生物技术重点实验室，云南 昆明 650223；3.云南农业大学 农学与生物技术学院，云南 昆明 650201)

以云南特有青稞大麦紫光芒裸二棱与澳大利亚常规啤酒大麦Schooner为亲本构建的193个株系的F9代大麦重组自交系群体为材料，在玉溪和白邑种植，比较5叶1心刈割与不刈割对大麦重组自交系群体籽粒功能成分含量的差异。结果表明，籽粒功能成分含量受刈割影响大，刈割处理的大麦重组自交系群体籽粒总黄酮、γ-氨基丁酸、生物碱和抗性淀粉平均含量高于不刈割群体，差异达到极显著水平。

大麦重组自交系； 刈割； 总黄酮； γ-氨基丁酸； 生物碱； 抗性淀粉

大麦是一种再生性强，其麦苗和籽粒皆可利用的两用作物[1]。大麦苗和籽粒富含的营养功能成分赋予大麦多种多样的生理功效[2-4]。目前，国内外已研发出一系列大麦苗和籽粒的保健食品，市场前景广阔[5-6]。

刈割作为一种常见农艺措施，在再生性较强的大麦上应用和研究较多。包括饲料大麦的青刈特性和调控技术[7]、大麦再生力利用及栽培技术[8-9]、刈割对大麦产量及营养品质的影响[10-11]、割苗方式及割苗期对大麦农艺性状的影响[12-13]等。杨树明等[14]以3个大麦品系为材料，研究了不同时间割苗对再生大麦籽粒功能成分的影响。杜娟等[15]研究了不同割苗期对12个大麦品系麦苗及籽粒功能成分的影响。夏岩石[16]研究了3个大麦品系不同苗期生物活性成分的差异。刈割对大麦生理活性物质的研究材料多以品种(系)为主，而关于刈割处理对大麦重组自交系(RIL)群体籽粒功能成分(总黄酮、γ-氨基丁酸、抗性淀粉、生物碱)的影响尚未见报道。本研究以云南地方青稞大麦紫光芒裸二棱与澳大利亚常规啤酒大麦Schooner为亲本构建的193个株系的F9代RIL群体为材料，在玉溪和白邑种植，设不刈割和5叶1心进行1次刈割2个处理，分析刈割后大麦RIL群体籽粒功能成分含量的差异，旨在明确刈割对大麦RIL群体籽粒功能成分的影响，为功能大麦育种及大麦功能食品多途径开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2013年10月至2014年4月在玉溪市研和镇和嵩明县白邑村进行。供试材料为母本云南地方青稞大麦紫光芒裸二棱，父本澳大利亚常规啤酒大麦Schooner构建的193个植株的F9代重组自交系群体。

1.2 处理设计

试验设5叶1心进行1次刈割(D)和不刈割对照(CK)。小区面积6.7 m2，采用随机区组排列，重复3次。行长2 m，行距0.3 m，2013年10月28日播种，每行150粒种子。11月8日出苗，5叶1心刈割，刈割留茬高度约为5 cm。其他按常规栽培管理。成熟期收获大麦RIL群体籽粒。

1.3 测定项目与数据处理

参照文献[17-20]分别测定大麦RIL群体籽粒总黄酮、γ-氨基丁酸、生物碱和抗性淀粉含量。

测定数据采用Excel2007和 SPSS17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 籽粒总黄酮含量

由表1可知，玉溪点，刈割后RIL群体再生麦籽粒总黄酮含量平均值(2 738.6 mg·kg-1)大于对照不刈割群体(2 575.3 mg·kg-1)，差异极显著。刈割后群体总黄酮含量的变化区间和变异系数大于对照，表明刈割处理后大麦RIL群体间籽粒总黄酮含量变异较大。

表1 大麦RIL群体刈割处理后籽粒总黄酮含量的表现

注:**差异达0.01极显著水平；表2～4 同。

白邑点，刈割后RIL群体再生麦籽粒总黄酮含量平均值(2 519.5 mg·kg-1)大于对照群体(2 373.9 mg·kg-1)，差异极显著。刈割后群体总黄酮含量的变化区间和变异系数大于对照。

2.2 籽粒γ-氨基丁酸含量

由表2可知，玉溪点，刈割后RIL群体再生麦籽粒γ-氨基丁酸含量平均值(152.3 mg·kg-1)大于对照(134.8 mg·kg-1)，差异极显著。刈割后群体γ-氨基丁酸含量的变化区间和变异系数大于对照，表明刈割处理后大麦RIL群体间籽粒γ-氨基丁酸含量变异大。

表2 大麦RIL群体刈割处理后籽粒γ-氨基丁酸含量的表现

白邑点，刈割后RIL群体再生麦籽粒γ-氨基丁酸含量平均值(137.8 mg·kg-1)大于对照(111.9 mg·kg-1)，差异极显著。刈割后群体γ-氨基丁酸含量的变化区间大于对照，而变异系数反之，这可能与白邑高海拔冷凉气候有关。

2.3 籽粒生物碱含量

由表3可知，玉溪点，刈割后RIL群体再生麦籽粒生物碱含量平均值(153.0 mg·kg-1)大于对照(130.5 mg·kg-1)，差异极显著。刈割后群体生物碱含量变幅大于对照，而变异系数反之，这可能与玉溪低海拔高温气候有关。

表3 大麦RIL群体刈割处理后籽粒生物碱含量的表现

白邑点，刈割后RIL群体再生麦籽粒生物碱含量平均值(205.0 mg·kg-1)大于对照(180.0 mg·kg-1)，差异极显著。刈割后群体生物碱含量变幅和变异系数大于对照，表明刈割处理后大麦RIL群体间籽粒生物碱含量变异较大。

2.4 籽粒抗性淀粉含量

由表4可知，玉溪点，刈割后RIL群体再生麦籽粒的抗性淀粉含量平均值(1.23%)大于对照(1.07%)，差异极显著。刈割后群体抗性淀粉含量变幅和变异系数大于对照，表明刈割处理后大麦RIL群体间籽粒抗性淀粉含量变异较大。

表4 大麦RIL群体刈割处理后籽粒抗性淀粉含量的表现

白邑点，刈割后RIL群体再生麦籽粒的抗性淀粉含量平均值(1.16%)大于对照(0.93%)，差异极显著。刈割后群体抗性淀粉含量变幅和变异系数大于对照。

3 小结与讨论

大麦等通过刈割处理可获得较高生物量及功能性成分含量。杨树明等[14]以3个大麦品系为研究材料，发现在分蘖期前割苗，籽粒产量及其功能成分含量均较高。杜娟等[15]对12个大麦品种研究后发现3叶1心刈割，籽粒功能性成分较高；5叶1心刈割，麦苗功能性成分较高。夏岩石[16]研究3个大麦品系认为4叶期麦苗总黄酮较高；6叶期麦苗甜菜碱较高。朱小梅等[21]发现对NaCl胁迫下的枸杞幼苗进行2次刈割有助于其总生物量增加和总黄酮含量累积。本试验中，无论是在玉溪还是白邑，大麦RIL群体刈割后籽粒总黄酮、γ-氨基丁酸、生物碱和抗性淀粉平均含量与不刈割群体差异大，达到极显著水平，这与前人的研究结果一致，表明刈割有助于大麦RIL群体功能成分含量的积累和增加。因此可采取适时割苗以达到大麦RIL群体籽粒功能成分含量增加的目的，这对开发大麦系列功能食品研究具有较大参考价值。

大麦等植物的总黄酮、γ-氨基丁酸、生物碱、抗性淀粉等次生代谢产物在逆境胁迫时会增加其在体内的含量[22-23]。这可能是因为植物受到环境胁迫后会产生大量调节物质以适应逆境。本研究的试验点玉溪属于低海拔高温气候(海拔1 638 m，年平均气温24.2 ℃)，白邑属于高海拔冷凉气候(海拔1 973 m，年平均气温13.0 ℃)，玉溪点5叶1心刈割和不刈割的大麦RIL群体总黄酮、γ-氨基丁酸和抗性淀粉含量均高于白邑点，而生物碱是白邑点较高；而且刈割后大麦RIL群体间籽粒4个功能成分含量变异较大，说明环境因素对大麦RIL群体功能成分含量影响较大，这与杨晓梦等[22]的研究结果一致。此外，本试验对大麦RIL群体只是在5叶1心时期进行1次刈割，因此除了环境因子，割苗时期[14-15]、割苗次数[11]、割苗强度[24]及氮肥调控[25]等因素对大麦RIL群体功能成分的影响仍有待进一步深入研究。

[1] 卢良恕.中国大麦学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1996: 413-416.

[2] 黄碧光, 刘思衡. 麦苗的营养价值及开发利用[J]. 食品研究与开发, 2001, 22(5): 40-42.

[3] 杨涛, 曾亚文, 萧凤回, 等. 药用大麦及其活性物质研究进展[J]. 麦类作物学报, 2007, 27(6): 1154-1158.

[4] ARNDT E A. Whole grain barley for today’s health and wellness needs[J]. Cereal Foods World, 2006, 5l (1): 20-22.

[5] 陈海华, 董海洲. 大麦的营养价值及在食品业中的利用[J]. 西部粮油科技, 2002, 27(2):34-36.

[6] 任嘉嘉, 相海, 王强, 等. 大麦食品加工及功能特性研究进展[J]. 粮油加工, 2009(4): 99-102.

[7] 郭媛贞, 陈德禄, 陈炳坤, 等. 青饲大麦的青刈特性与调控技术综述[J]. 大麦科学, 2000 (2): 5-7.

[8] 张嗣棠, 易国隆.两用大麦的特点及栽培技术[J]. 四川农业科技, 1992(3): 7-8.

[9] 毛正贵. 大麦再生力利用: 两用栽培法初探[J]. 四川农业科技, 1994(4): 13-14.

[10] 陈晓东, 赵斌, 季昌好, 等. 刈割期对多棱饲料大麦饲草及籽粒产量与品质的影响[J]. 麦类作物学报, 2017, 37(3): 409-413.

[11] 陈晓东, 赵斌, 王瑞, 等. 不同刈割茬次与刈割时期对大麦饲草产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2015, 31(12): 36-39.

[12] 许如根, 郭三红, 吕超, 等. 不同冬割方式对大麦主要性状的影响[J]. 江苏农业科学, 2007(3): 157-160.

[13] 杜娟, 杨晓梦, 曾亚文,等. 割苗期对不同生态类型大麦品系农艺性状的影响[J]. 西南农业学报, 2015, 28(1): 28-33.

[14] 杨树明, 李国强, 曾亚文, 等. 不同时间割苗对再生大麦生物产量和籽粒功能成分的影响[J]. 麦类作物学报, 2012, 32(2): 303-308.

[15] 杜娟, 曾亚文, 普晓英, 等. 不同割苗期对大麦籽粒及麦苗功能性成分的影响 [J].云南大学学报(自然科学版), 2014, 36(3): 446-454.

[16] 夏岩石. 大麦生物活性成分的遗传分析及应用研究[D].广州:华南理工大学, 2012.

[17] 赵春艳, 普晓英, 曾亚文, 等. 大麦麦芽总黄酮类化合物含量的测定分析[J]. 植物遗传资源学报, 2010, 11(4): 498-502.

[18] INATOMI K, SLAUGHTER J C. The role of glutamate decarboxylase and γ-aminobutyric acid in germinating barley [J]. Journal of Experimental Botany, 1971, 22(72): 561-571.

[19] 杨涛, 曾亚文, 普晓英, 等. 大麦籽粒生物碱的检测与评价[J]. 浙江农业科学, 2011(1): 142-144.

[21] 朱小梅, 洪立洲, 王茂文, 等. 刈割对NaCl胁迫下枸杞幼苗生物量、总黄酮及K+、Na+含量的影响[J]. 水土保持学报, 2015, 29(3): 214-218,224.

[22] 杨晓梦, 李东, 杜娟, 等. 大麦RIL群体籽粒功能成分含量的遗传分析[J]. 麦类作物学报, 2017, 37(3): 337-343.

[23] 侯 娅, 马阳, 邹立思, 等. 生态因子对药用植物次生代谢物的影响及其研究方法[J]. 时珍国医国药, 2015, 26(1): 187-190.

[24] SEYMOUR M, ENGLAND J H, MALIK R, et al. Effect of timing and height of defoliation on the grain yield of barley, wheat, oats and canola in Western Australia [J]. Crop & Pasture Science, 2015, 66(4): 287-300.

[25] 王丹丹, 王玉平, 沈禹颖, 等. 刈割后施氮对冬小麦再生植株干物质积累、氮素吸收及产量的调控效应[J].麦类作物学报, 2015, 35(8): 1112-1118.

(责任编辑：张才德)

2017-08-12

云南省应用基础研究计划项目(2017FD021)；国家自然科学基金(31260326)；现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-05)

杨晓梦(1989—)，女，云南临沧人，研究实习员，硕士，从事功能大麦遗传育种研究工作，E-mail: yxm89ccf@126.com；杜 娟，为并列第一作者。

曾亚文(1967—)，男，研究员，博士，从事功能稻麦遗传育种研究利用工作，E-mail: zengyw1967@126.com。

文献著录格式：杨晓梦，段燕胜，曾亚文，等. 刈割对大麦重组自交系群体籽粒功能成分含量的影响[J].浙江农业科学，2017，58(11)：1886-1888.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171106

S513

A

0528-9017(2017)11-1886-03