郝晓鹏，田 翔，王 燕，郜 欣，畅建武

（山西省农业科学院农作物品种资源研究所，农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室，杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室，山西太原030031）

山西普通菜豆种质资源籽粒品质分析和评价

郝晓鹏，田 翔，王 燕，郜 欣，畅建武

（山西省农业科学院农作物品种资源研究所，农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室，杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室，山西太原030031）

利用山西种质库内保存的能够代表山西省普通菜豆资源总体的149份资源，对其籽粒进行品质分析和评价。通过对149份资源籽粒品质测定，结果表明，山西省普通菜豆资源粗蛋白含量平均值高于全国平均水平，而粗淀粉和粗脂肪含量平均值低于全国平均水平；筛选到高蛋白含量资源13份、高淀粉含量资源2份、高脂肪含量资源1份和高纤维含量资源6份；聚类分析结果将149份资源划分为7组，基本明确了山西省普通菜豆的籽粒品质类型特征。

普通菜豆；籽粒品质；核心种质；聚类分析

普通菜豆（Phaseolus vulgaris L.）又称四季豆、芸豆、饭豆，为豆科（Fabaceae）菜豆属（Phaseolus L.）植物，其世界种植面积至少在1 200万hm2，消费群体在10亿人左右，是人类非常重要的食用豆作物[1]。其起源于美洲大陆，15—16世纪传入我国。由于其较强的环境适应性，在我国各地均有种植和栽培[2]。我国普通菜豆种质资源丰富，主要分布于黄土高原、东北地区和云贵高原地区，我国是普通菜豆次生起源和多样性中心[3]。

由于普通菜豆的籽粒富含蛋白质和能量，而且根部根瘤菌的固氮能力强，是重要的养地作物，栽培管理也比较简单，因此受到世界各国消费者和农民的青睐。我国是普通菜豆重要的生产国和消费国，其中普通菜豆当中的红芸豆，出口量较大，在农产品出口中占有重要地位[4]。

山西省普通菜豆资源丰富，为我国普通菜豆资源的主要来源地之一。大多数研究仅是对其进行了田间农艺性状鉴定[5-7]，且大多以果荚品质为研究对象[8-10]，有关籽粒品质和分子评价等研究则较少，不利于普通菜豆资源的研究和创新利用。

本研究针对山西省种质库内保存的149份普通菜豆资源的粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪以及粗纤维的品质进行了分析和评价，以期了解山西省的资源本底，为普通菜豆研究和利用提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

通过对山西省种质资源库内保存的已经编目入库的663份普通菜豆资源的14个不同农艺性状的综合分析[11-13]，最终筛选出149份基本能够代表山西省普通菜豆资源的核心种质，对其籽粒进行品质分析。

1.2 试验方法

试验于2014年5—10月在山西省农业科学院榆次东阳农业试验基地进行。选择地力均匀区域进行种植，2 m×5 m，每份资源种植2行，每小区种植4行，行距0.45 m，株距0.3 m，每穴3粒进行播种，常规田间管理。种子成熟后收获籽粒，并进行人工种子清选，于2015年4—8月在山西省农科院农作物品种资源研究所品质分析室进行籽粒品质测定。

1.3 测定项目及方法

粗蛋白含量测定参考文献[14]进行（测定仪器为FOSS Kjeltec 8400凯氏定氮仪，氮换算成粗蛋白系数为5.7）；粗淀粉含量测定采用旋光法，1%盐酸水解，5 mL的5%磷钼酸沉淀（测定仪器为AP-300旋光仪，比旋度为182.0）；粗脂肪和粗纤维含量测定分别采用索氏提取法和酸碱水解恒重法（测定仪器分别为FOSS Soxtec 2055索氏提取仪和FOSS Fibertec 2010纤维素测定仪）[15-18]。

粗淀粉、粗纤维和粗脂肪测定结果均为干基含量，测定均以糜子品种晋黍7号作为内控样，采用2组平行，相对相差参照相应的国家和农业行业标准确定。

1.4 数据处理

采用Excel 2007进行数据均值、极值、极差、标准差和变异系数的统计；采用SPSS 19.0进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 初级核心种质籽粒品质分析

山西省普通菜豆初级核心种质籽粒粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和粗纤维含量分析情况列于表1。

表1 149份普通菜豆初级核心种质籽粒品质情况统计 %

由表1可知，山西省普通菜豆粗蛋白平均值为23.89%，高于全国平均值22.54%[18]。其中，按照全国粗蛋白优异资源标准（≥27.2%）来看，具有高粗蛋白含量的优异资源共计13份，最高值为29.38%；山西省普通菜豆资源粗淀粉含量平均值低于全国水平，具有高淀粉含量资源较少，仅有2份，分别为F0001952和F0001956；山西省普通菜豆粗脂肪含量低于全国平均水平，仅发现1份资源粗脂肪含量较高（1.97%）；山西省普通菜豆粗纤维含量平均值为5.13%，优异资源按照资源总量的4%计算，共得到6份资源。

2.2 初级核心种质聚类分析

2.2.1 聚类分析 通过标准差标准化进行数据处理，采用欧氏距离平方与离差平方和法聚类，并对149份资源利用4个品质性状进行聚类分析，其分析结果如图1所示。

根据聚类各组的资源类型特点，选定在阈值为4.5时，将149份资源划分为7类资源类型（图1）。

2.2.2 山西省普通菜豆品质类型特征分析 7类资源类型资源数量、粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪、粗纤维含量平均值和各分组特点列于表2。

表2 山西省普通菜豆初级核心种质品质聚类分析和各聚类分组品质特征

由表2可知，品质类型Ⅰ粗蛋白为高值，其余指标都低于山西平均值；类型Ⅱ为极低粗淀粉、粗脂肪和极高粗纤维资源类型，其平均值分别为41.45%，0.58%和5.95%；类型Ⅲ4个品质指标均高，其中，粗蛋白和粗脂肪为极高；类型Ⅳ则具有高粗淀粉、高粗脂肪和高粗纤维的特点；类型Ⅴ为低粗蛋白和粗脂肪，高粗淀粉和高粗纤维类型；类型Ⅵ则为低粗蛋白和粗纤维，高粗淀粉和粗脂肪类型；类型Ⅶ表现为极低粗蛋白和粗纤维，极高粗淀粉类型。

3 结论

本研究针对149份山西省普通菜豆资源进行了粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和粗纤维含量的测定分析和评价。通过各项品质测定确定山西省普通菜豆资源粗蛋白含量平均值高于全国平均水平，而粗淀粉和粗脂肪含量平均值则低于全国平均水平。聚类分析结果将149份资源划分为7种资源类型，基本明确了山西省普通菜豆的主要品质类型特征。同时，本研究还筛选出了13份高蛋白、2份高淀粉、1份高脂肪和6份高纤维的普通菜豆资源。

山西省为普通菜豆种质资源丰富的地区之一，许多普通菜豆资源仅进行了田间农艺性状的鉴定，而缺少品质评价，限制了其进一步的研究利用。本研究开展了对山西省普通菜豆资源的品质分析和评价，可为后续山西省普通菜豆育种和资源创新利用提供参考。

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［4］龙静宜.食用豆类种植技术[M].北京：金盾出版社，2002.

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［18］李安智，傅翠真.中国食用豆类营养品质鉴定与评价 [M].北京：中国农业科技出版社，1993.

Grain Quality Analysis and Evaluation of Common Bean Germplasm Resources in Shanxi Province

HAOXiaopeng，TIANXiang，WANGYan，GAOXin，CHANGJianwu
（KeyLaboratoryofCrop Gene Resources and GermplasmEnhancement on Loess Plateau，MinistryofAgriculture，Shanxi KeyLaboratoryofGenetic Resources and Genetic Improvement ofMinor Crops，Institute ofCrop GermplasmResources，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

In this paper,the grain quality of the 149 common beans stored in the Shanxi Gene Bank,which could represent the totals of common bean of Shanxi province,were used to analyze and evaluate.By the grain quality determination of 149 common beans, the results showed that the average percentage ofthe crude protein was higher in Shanxi than in nationwide,while the crude starch and fat were lower.13 common beans containing higher crude protain,2 containing higher crude starch,1 and 6 containing higher crude fat and fiber respectively were comfirmed.Through the cluster analysis,the result showed that 149 common beans were devided into seven groups,which basicallyidentified the typical features ofgrain qualityofcommon beans in Shanxi province.

common bean;grain quality;core collections;cluster analysis

S643.1

A

1002-2481（2016）06-0808-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.22

2016-02-03

现代农业产业技术体系（CARS-09）；山西省青年科技研究基金项目（2013021024-5）；山西省农业科学院育种基础项目（Yyzjc1519）

郝晓鹏（1982-），男，山西太原人，助理研究员，主要从事食用豆种质资源研究工作。畅建武为通信作者。