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大、小花生生仁和烤仁感官品质特性的广义遗传力估算

2019-12-09王传堂张建成唐月异王秀贞吴琪王志伟于树涛李滨李平涛

山东农业科学 2019年9期
关键词:花生

王传堂 张建成 唐月异 王秀贞 吴琪 王志伟 于树涛 李滨 李平涛

摘要:利用7份高油酸大花生材料、4份高油酸小花生材料以及普通油酸高產大、小花生品种各1份,在3个地点种植,研究了生仁和烤仁感官品质性状的广义遗传力。结果表明:大花生生仁脆性、细腻度、甜度、苦味、异味、总体喜欢度6项指标以小区为单位估算的广义遗传力为11.65%~20.23%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为50.23%~80.80%;小花生生仁脆性、细腻度、甜度3项指标以小区为单位估算的广义遗传力为22.80%~29.81%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为67.05%~89.59%;大花生烤仁脆性、甜度、总体喜欢度等3项指标以小区为单位估算的广义遗传力为9.92%~26.15%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为40.54%~75.67%;小花生烤花生味和异味以小区为单位估算的广义遗传力分别为20.21%、26.24%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力分别为59.06%、80.62%。说明烤花生感官品质育种,欲提高选择的准确性和可靠性,应进行设重复的试验,以重复平均数作为取舍参考。对于像大花生烤仁甜味这样的指标,鉴于遗传因素的作用明显低于环境因素,从生产角度看,现阶段须格外重视种植地点的选择,另外,适宜的农艺措施配套也是必要的。

关键词:花生;感官品质;广义遗传力;生仁;烤仁

中图分类号:S565.203.2文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)09-0087-04

Broad-Sense Heritability Estimate of Sensory Quality Characteristics

of Large-and Small-Seeded Raw and Roasted Peanut Kernels

Wang Chuantang2, Zhang JianchengTang YueyiWang XiuzhenWu Qi

Wang ZhiweiYu Shutao3, Li Bin4, Li Pingtao5

(1. Shandong Peanut Research Institute, Qingdao 266100, China; 2. Shandong Luhua Group Co., Ltd., Laiyang 265200,

China; 3. Institute of Sandy Land Management and Utilization of Liaoning, Fuxin 123000, China; 4. COFCO Foods (Shandong) Co., Ltd., Weihai 264400, China; 5. Yantai Dacheng Foodstuff Co., Ltd., Yantai 264118, China)

Abstract Broad-sense heritability (H2B) of sensory quality traits for raw and roasted peanut kernels was estimated using seven large-and four small-seeded high-oleic peanut genotypes along with one large-and one small-seeded normal-oleic local checks planted in three locations. The results showed that, for large-seeded raw kernels, the plot-based or entry replication mean of variety(line)-based H2B for crunchiness, fineness, sweetness, bitterness, off-flavor and overall liking was 11.65%~20.23% and 50.23%~80.80%, respectively. For small-seeded raw kernels, the plot-based or entry replication mean of variety(line)-based H2B for crunchiness, fineness, sweetness was 22.80%~29.81% and 67.05%~89.59%, respectively. The plot-based or entry replication mean of variety(line)-based H2B for large-seeded roasted kernels in crunchiness, sweetness and overall liking was 9.92%~26.15% and 40.54%~75.67%. For small-seeded roasted kernels, the H2B for roasted peanut flavor and off-flavor was 20.21%, 26.24% (plot basis) and 59.06%, 80.62% (entry replication mean of variety or line basis), respectively. To improve the accuracy and reliability of selection in breeding for roasted peanut sensory quality, trials with replications should be conducted, and the replication means rather than single plot values should be taken as a reference for selection. From a commercial production standpoint of view, for sensory quality traits such as sweetness of roasted large-seeded peanut kernels, since the contribution of genetic factors was significantly lower than that of environmental factors, special attention should be paid to the choice of suitable planting sites, and also the appropriate agronomic measures in current situation.

Keywords Peanut; Sensory quality; Broad-sense heritability; Raw kernel; Roasted kernel

花生虽属豆科植物,但却具有与许多坚果类食品一样的功效——有益心脏健康,且蛋白质含量更高,价格更便宜,多年来一直是深受全球消费者喜爱的健康食品。

食用花生要求具有优良的感官品质。美国、日本、阿根廷等国在花生感官品质方面已做了大量工作,我国学者也有研究,但国内外多为食品科学工作者完成,侧重资源评价和加工工艺优化,涉及感官品质遗传的研究较少。Pattee等[1-4]报道,烤花生味的广义遗传力为5.9%~24.3%,甜味为14.3%~37.0%,坚果味为0~12.0%,苦味为6.2%~20.0%,均处于低至中水平。Isleib等[5]估算了弗吉尼亚型花生感官品质指标F2代狭义遗传力,烤花生味和涩感为零,甜味为2%~4%,苦味为1%~3%,[JP+1]认为该群体感官品质指标的选择应推迟到晚世代进行。目前尚未见我国学者关于生花生和烤花生感官品质遗传力的报道。

本研究利用新选育的高油酸品种(系)及普通油酸高产对照品种在多点种植,估算不同粒型大小的生花生和烤花生感官品质指标的广义遗传力,为开展食用型花生品质改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 参试花生材料及种植管理

试验分大、小粒花生两个组别,大花生组有参试材料8个,分别为15L1、15L8、15L9、15L10、15L11、 15L15、15L17、花育33号(CK);小花生组有品种(系)5个,分别为15S1、15S9、15S11、15S25、花育20号(CK)。除对照外,参试材料均为高油酸花生。在锦州、阜新和潍坊3地春播种植,均采用随机区组设计,3次重复,田间管理从当地习惯。

1.2 感官评价

烤花生采用美的T3-L383B烘箱190℃烘烤5~6 min而成。感官评价小组由8人组成,分别对每地点每份材料每重复的生仁和烤仁各品尝3~5粒,然后依据表1对各项指标打分(颜色和烤花生味仅对烤花生适用)。

1.3 方差分析及遗传力估算

采用DPS 14.05[6]进行误差均方同质性检验和方差分析。方差分析结果表明基因型效应达显著或极显著水平后估算广义遗传力[7,8]。

首先根据期望均方公式,利用均方值求各个方差估计值:σ2G=(MSG-MSe)/(er), σ2GE=(MSGE-MSe)/r,σ2e= MSe(表2);然后根据下列公式估算广义遗传力:以小区为单位的广义遗传力H2B1=σ2G/(σ2G +σ2GE +σ2e) ,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力H2B2=σ2G/[σ2G +σ2GE/e +σ2e/(re)]。

2 结果与分析

大、小花生生仁和烤仁各项感官品质指标卡方值均小于χ20.05=5.99 说明不同环境(试点)误差均方差异不显著,故可进行多环境数据联合分析。

2.1 大花生生仁

大花生生仁的脆性、细腻度、甜度、苦味、异味、总体喜欢度6项指标品种效应达显著水平,以小区为单位估算的广义遗传力为11.65%~20.23%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为50.23%~80.80%(表3)。

2.2 小花生生仁

小花生生仁仅有脆性、细腻度、甜度3项指标的品种效应达极显著或显著水平,以小区为单位估算的广义遗传力为22.80%~29.81%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为67.05%~89.59%(表4)。

2.3 大花生烤仁

大花生烤仁仅有脆性、甜度、总体喜欢度3项指标品种效应达极显著或显著水平,以小区为單位估算的广义遗传力为9.92%~26.15%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为40.54%~75.67%(表5)。

2.4 小花生烤仁

小花生烤仁仅有烤花生味和异味两项指标的品种效应达显著水平,以小区为单位估算的广义遗传力分别为20.21%、26.24%,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力分别为59.06%、80.62%(表6)。

3 讨论与结论

本研究通过在三个地点种植大粒和小粒高油酸花生和普通油酸高产对照种,估算了花生生仁和烤仁感官品质性状的广义遗传力。按遗传力大于40%为高,20%~40%为中等,低于20%为低,本研究所估算的大花生生仁脆性、细腻度、甜度、苦味、异味、总体喜欢度指标以小区为单位估算的广义遗传力,甜度为中,其余为低,以品种(系)重复平均数为单位估算的广义遗传力为高,6项指标均以甜度的广义遗传力最高;小花生生仁脆性、细腻度、甜度指标以小区为单位估算的广义遗传力为中(脆性最高),以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为高(甜度最高);大花生烤仁脆性、甜度、总体喜欢度指标以小区为单位估算的广义遗传力为低至中,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力为高,均以脆性最高;小花生烤仁烤花生味和异味两项指标以小区为单位估算的广义遗传力为中,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力均为高。

从方差分析的结果看,就感官品质指标数目而言,生花生涉及的具显著品种效应的感官指标较多,大、小花生分别有6、3个,而大、小粒烤花生涉及到的指标数分别减少到3、2个。对大花生而言,烤仁与生仁相比,脆性的广义遗传力提高10个百分点以上,总体喜欢度广义遗传力有所下降,甜度以小区为单位估算的广义遗传力降低到10%以下,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力下降了40个百分点以上。对小花生而言,生仁参试材料间异味差异不显著,但烤制之后差异显著;生仁之间差异显著的3项指标,烤制之后均无显著差异。表明烤制过程中发生的一系列生化反应模糊了参试材料之间某些感官品质指标间的差异,而同时又会让某些感官品质特性的差异凸显出来。

大花生生仁脆性、细腻度、苦味、异味地点效应均达极显著水平,甜度和总体喜欢度地点效应不显著,小花生生仁各项感官品质指标地点效应均不显著(部分数据未列出)。说明大花生生仁感官品质明显受种植地点影响,提示生食大花生生产中须重视产地选择。

大花生烤仁脆性、甜度不仅参试材料之间存在显著差别,而且表现出极显著的地点效应,此外,细腻度、苦味、异味地点效应亦达极显著,说明不同种植地点显著影响大花生烤仁这5项感官指标。小花生烤仁苦味、异味和总体喜欢度地点效应不显著,但脆性、细腻度、烤花生味和甜度4项指标地点效应达显著或极显著水平(部分数据未列出)。可见种植地点对大花生烤仁感官品质指标影响范围较小花生广,种植地点明显影响小粒烤花生味以及大、小粒烤花生脆性、甜度和细腻度。值得注意的是,生仁甜度地点效应不显著,但烤制后地点效应达极显著水平(部分数据未列出)。说明涉及烤制工序的花生食品加工企业应注意选择适宜的生产基地。

总之,本文首次报道了我国大、小粒型花生生仁和烤仁感官品质的广义遗传力估值。所涉及的各项指标,无论生花生还是烤花生,以小区为单位估算的广义遗传力与美国学者的报道[1-4]相仿,均为低至中水平,以品种(系)重复平均数为单位的广义遗传力均达到高水平,说明欲提高花生感官品质育种选择的准确性和可靠性,应进行设重复的试验,以重复平均数作为取舍参考。从生产角度看,对于像大花生烤仁甜味这样的指标,鉴于遗传因素的作用明显低于环境因素,现阶段须格外重视种植地点的选择,并配合一定的农艺措施;而未来如果能创制出甜味特性在不同地点间表现稳定的花生材料,将是大花生育种上的一个重大突破。

参 考 文 献:

[1]Pattee H E, Giesbrecht F G. Roasted peanut flavor variation across germplasm sources [J]. Peanut Science, 1990, 17: 109-114.

[2] Pattee H E,Giesbrecht F G,Mozingo R W.A note on broad-sense heritability of selected sensory descriptors in Virginia-type Arachis hypogaea L.[J].Peanut Science,1993,20:24-26.

[3] Pattee H E, Giesbrecht F G, Isleib T G. Roasted peanut flavor intensity variations among U.S. genotypes [J]. Peanut Science, 1995, 22:158-162.

[4] Pattee H E, Isleib T G, Giesbrecht F G. Variation in intensity of sweet and bitter sensory attributes across peanut genotypes[J]. Peanut Science, 1998, 25: 63-69.

[5] Isleib T G, Pattee H E, Giesbrecht F G. Narrow-sense heritability of selected sensory descriptors in Virginia-type peanut (Arachis hypogaea L.) [J]. Peanut Science, 2003, 30: 64-66.

[6] Tang Q, Zhang C. Data Processing System (DPS) software with experimental design, statistical analysis and data mining developed for use in entomological research [J]. Insect Science, 2013, 20(2): 254-260.

[7] 王建康. 數量遗传学[M]. 北京:科学出版社, 2017: 227-231.

[8] 拉斯姆森·D C. 自花授粉作物育种学[M]. 农牧渔业部教育司,译.北京:北京农业大学出版社,1983.

收稿日期:2019-08-16

基金项目:山东省泰山产业领军人才工程项目(LJNY201808);烟台市科技计划项目(2018ZDCX);国家花生产业技术体系项目(CARS-13);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2016B02,CXGC2018E21);兵团科技攻关项目(2018BC012)

作者简介:王传堂(1968—),男,博士,研究员,从事花生遗传育种研究。E-mail:chinapeanut@126.com

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