白菜薹礦質(zhì)元素的含量分析及其遺傳研究.pdf

1、白菜薹（Brassica campestris L.ssp.Chinensis var.ultilissen.et Lee,2n=2x=20)是低溫長(zhǎng)日照草本植物，十字花科蕓薹屬白菜亞種的一個(gè)變種，是我國的特產(chǎn)蔬菜。白菜薹以肥嫩的花薹為食用部分，其風(fēng)味獨(dú)特，脆嫩可口，營養(yǎng)豐富，在全國很多地區(qū)都有栽培。目前對(duì)白菜薹的研究主要為品種選育和栽培管理技術(shù)，對(duì)白菜薹營養(yǎng)方面的研究報(bào)道則較少。
　　本研究對(duì)來自湖南、湖北、四川等地的42份白菜

2、薹材料中K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn8種礦質(zhì)元素以及可溶性糖、維生素C、可溶性固形物的含量進(jìn)行了測(cè)定，研究了礦質(zhì)元素在不同白菜薹材料中的含量水平和分布規(guī)律，分析了礦質(zhì)元素在白菜薹不同部位的含量差異以及不同葉色白菜薹中礦質(zhì)元素含量的差異，還分析了白菜薹中礦質(zhì)元素之間以及礦質(zhì)元素與可溶性糖、維生素C、可溶性固形物之間的相關(guān)性，并進(jìn)行了聚類分析和主成分分析，以期篩選出Ca、Fe、Zn含量相對(duì)較高，而Na和Cu含量相對(duì)較低的白菜

3、薹材料，為白菜薹的開發(fā)利用挖掘資源，為白菜薹品質(zhì)育種親本的選擇選配提供理論依據(jù)。同時(shí)，本研究還測(cè)定了紅菜薹CMS Eru-5A和白菜薹華15、白菜薹華16雜交和回交后代中K、Ca、Na、Mg、 Fe、Mn、Cu、Zn8種礦質(zhì)元素的含量，初步探究了白菜薹中礦質(zhì)元素的遺傳變化規(guī)律，為白菜薹礦質(zhì)元素含量的遺傳研究和基因定位奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:
　　1.白菜薹中礦質(zhì)元素的含量特征和分布規(guī)律
　　不同元素在同種白菜薹薹中的含量不同

4、，由大到小順序?yàn)镵＞ Ca＞ Mg＞Na＞Fe＞ Mn＞ Zn＞ Cu，其中K、Ca、Na、Mg的含量超過1000 mg/kg，F(xiàn)e、Mn、Zn、Cu的含量低于1000mg/kg，而且Cu的含量低于20 mg/kg。同種元素在不同白菜薹材料中的含量也不同，白菜薹薹中礦質(zhì)元素含量的變異系數(shù)在11.45％～83.73％之間，變異系數(shù)由大到小順序?yàn)镸n＞ Na＞ Zn＞ Cu＞ Ca＞ Fe＞ Mg＞K，Mn和Na含量的變異系數(shù)大于60％，Z

5、n、Cu、Ca、Fe、Mg和K含量的變異系數(shù)小于30％。綜合來看，薹中Ca、Fe、Zn含量相對(duì)較高，而Na和Cu含量相對(duì)較低的白菜薹有B03、B08、B14、B16、B22、B29、B32、B39等。
　　對(duì)42份白菜薹材料中8中礦質(zhì)元素含量的分布狀態(tài)的分析發(fā)現(xiàn):K、Ca、Mg、Fe呈正態(tài)分布，Na、Mn、Cu、Zn呈正向偏態(tài)分布。
　　對(duì)白菜薹不同部位的礦質(zhì)元素含量的分析發(fā)現(xiàn):Ca、Mg、Fe、Mn、Zn元素在白菜薹薹葉中

6、的含量較高，K、Na元素在白菜薹薹中的含量較高，Cu在薹葉和薹中的含量相當(dāng)。總的來看，白菜薹的薹葉比薹具有更高的礦質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值。
　　對(duì)不同葉色白菜薹中礦質(zhì)元素含量的分析發(fā)現(xiàn):葉片顏色淺的白菜薹材料葉片中礦質(zhì)元素的含量較高。雖然葉色深的白菜薹材料整體的礦質(zhì)元素含量不高，但有些葉色深的白菜薹材料中的礦質(zhì)元素含量高于葉色淺的白菜薹材料，而且，深綠色和綠色的白菜薹材料中各元素的變異幅度較大，對(duì)白菜薹礦質(zhì)營養(yǎng)育種具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

7、　　2.基于白菜薹薹葉中礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性分析
　　根據(jù)白菜薹薹葉中礦質(zhì)元素含量對(duì)礦質(zhì)元素進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明:K與Ca、 Mg、 Fe、Cu、Zn等元素呈顯著正相關(guān)，Ca與Na、Mg、 Fe、Cu等元素呈顯著正相關(guān)，Na與Mg、 Cu呈顯著正相關(guān)，F(xiàn)e與Mg、 Mn、Cu等元素也呈顯著正相關(guān)，而Mn與Na、Zn呈負(fù)相關(guān)。
　　對(duì)礦質(zhì)元素與可溶性糖、維生素C、可溶性固形物之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明:礦質(zhì)元素與可溶性糖、維

8、生素C、可溶性固形物相關(guān)性不明顯，除維生素C與Ca、Na、Cu、Zn呈顯著或極顯著正相關(guān)外，可溶性糖和可溶性固形物均與礦質(zhì)元素?zé)o顯著相關(guān)性。
　　3.基于白菜薹薹葉中礦質(zhì)元素的含量的聚類分析和主成分分析
　　聚類分析結(jié)果表明:在D=12.32處將材料分為四大類，第一類包括B01、B02、B16、B15、B05、B06等9份白菜薹，第二類包括B20、B21、B22、B41、B36、B38等12份白菜薹，第三類包括B03、B10

9、、B11、B09等8份白菜薹，第四類包括B04、B17、B14、B25、B27等13份白菜薹。在四類中，第一類和第二類中的白菜薹材料中礦質(zhì)營元素、可溶性糖、維生素C和可溶性固形物的含量較高，綜合表現(xiàn)良好，有較高的營養(yǎng)價(jià)值，且第一類和第二類中B21、B22、B32、B33、B35、B37、B38、B39、B40、B41、B42含有較高的Ca和Fe，其中B21、B22、B32、B33、B37、B38、B39、B40、B42中Zn的含量也較高

10、，B21、B35、B38、B41的Cu含量較低。
　　對(duì)白菜薹中8種礦質(zhì)元素進(jìn)行了主成分分析共提取了3個(gè)主成分，并建立了主成分綜合方程:F=0.638F1+0.204F2+0.158F3。按照主成分綜合得分大小進(jìn)行排序，排名前五位的為B40、B39、B37、B42、B22，且主成分分析結(jié)果與聚類分析基本一致。因此，可利用主成分綜合得分對(duì)白菜薹的礦質(zhì)營養(yǎng)進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)。
　　4.白菜薹與紅菜薹CMS Eru-5A雜種后代礦質(zhì)元素

11、的遺傳分析
　　本研究測(cè)定了白菜薹華15和華16與紅菜薹CMS Eru-5A雜種F1及回交后代中K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn8種礦質(zhì)元素的含量，分析結(jié)果表明:白菜薹與紅菜薹具有較好的種間雜交親和性，雜交后代在礦質(zhì)營養(yǎng)方面表現(xiàn)了一定的雜種優(yōu)勢(shì)，但元素雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)受親本基因型的影響。此外，各礦質(zhì)元素的含量在不同的雜交和回交世代中出現(xiàn)了一定程度的波動(dòng)，且以白菜薹華15為輪回親本時(shí)的波動(dòng)較為劇烈，由雜交和回交世代中礦質(zhì)元