燕麦种质资源矿质元素的多样性分析
Diversity Analysis of Mineral Elements in Oat Germplasm Resources
通讯作者:
收稿日期: 2019-12-16 修回日期: 2020-04-19 网络出版日期: 2020-07-27
基金资助: |
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Received: 2019-12-16 Revised: 2020-04-19 Online: 2020-07-27
作者简介 About authors
齐冰洁,研究方向为种质资源创新与利用,E-mail:
王敏为共同第一作者,研究方向为燕麦种质资源创新与利用,E-mail:
为了明确燕麦种质资源矿质元素含量的多样性,采用原子吸收分光光度法测定了燕麦种质铜(Cu)、铁(Fe)、锌(Zn)、镁(Mg)和钙(Ca)元素的含量,进行遗传变异、聚类和相关分析。结果表明:供试材料的Cu、Fe、Zn、Mg和Ca元素含量具有丰富的多样性,平均多样性指数为2.022,平均变异系数为29.775%。筛选到Cu含量高的种质有休眠燕麦、加5、坝莜1号、YS0404、v5和v18;Fe含量高的种质有太丰、夏莜麦、9418、蒙燕2号和shadow;Zn含量高的种质有ハヤテ和坝莜9号;Mg含量高的种质有ハヤテ和莜麦4400;Ca含量高的种质有v18、鉴19和白燕7号。Zn、Fe、Mg的含量均较高的种质有ハヤテ、6518、加9、MARION、坝莜8号、晋燕2004、坝莜9号和品五。燕麦种质Cu与Zn含量呈显著正相关,Ca与Fe含量间呈极显著负相关。
关键词:
To determine the diversity of mineral elements in oat germplasm resources, the contents of copper (Cu), iron (Fe), zinc (Zn), magnesium (Mg) and calcium (Ca) elements in oat germplasm resources were determined by atomic absorption spectrophotometers to analyze the genetic variation, correlation and clustering analysis. The results showed that the contents of Cu, Fe, Zn, Mg and Ca showed maximum diversity, the average diversity index was 2.022, and the average coefficient of variation was 29.775%. Xiumianyanmai, Jia 5, Bayou 1, YS0404, v5 and v18 varieties had high Cu content; Taifeng, Xiayoumai, 9418, Mengyan 2 and shadow had high Fe content; ハヤテ and Bayou 9 had high Zn content; ハヤテ and Youmai 4400 were varieties with high Mg content; v18, Jian 19 and Baiyan 7 were varieties with higher Ca content; ハヤテ, 6518, Jia 9, MARION, Bayou 8, Jinyan 2004, Bayou 9 and Pinwu were varieties with high content of Zn, Fe and Mg. the contents of Cu and Zn showed positive correlation, whereas Ca and Fe showed negative correlation.
Keywords:
本文引用格式
齐冰洁, 王敏, 张智勇, 贺鑫, 刘景辉.
Qi Bingjie, Wang Min, Zhang Zhiyong, He Xin, Liu Jinghui.
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、铜(Cu)和锌(Zn)等元素含量的高低直接关系到作物的生长发育和营养品质,且与人类的饮食健康密切相关[1]。矿质离子只能通过食物摄入,不能在体内合成[2]。全球许多人面临着潜在营养元素缺乏症——“隐性饥饿”的威胁,增加了社会医疗保健的开支,给国民经济发展带来沉重负担[3]。随着人们生活水平的提高,杂粮作物越来越受到人们的喜爱[4],燕麦作为杂粮作物代表,其籽粒中含有丰富的营养元素和矿质元素[5,6,7,8,9,10]。燕麦(Avena sativa L.)属禾本科燕麦属[11],裸燕麦(Avena nuda L.)起源于中国,是我国第五大粮食作物[12],世界种植面积及产量位居第六位[13]。燕麦营养价值较高,Ca、Zn、Fe、赖氨酸和维生素含量均较其他谷类作物高[14]。对燕麦营养品质的研究大多集中在蛋白质、β-葡聚糖和脂肪含量鉴定等方面[15,16,17,18],对燕麦种质资源矿质元素的研究较少。
本研究采用原子吸收分光光度法,测定100份国内外燕麦种质资源主要矿质元素含量,分析燕麦矿质元素含量的差异与多样性,为燕麦种质资源的有效利用和品种选育提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
100份燕麦种质包括皮燕麦42份(人工脱皮)、裸燕麦58份(表1),由内蒙古农业大学燕麦课题组提供。
表1 供试的100份燕麦材料
Table 1
编号Number | 品种(系)Variety (Line) | 原产地Origin | 编号Number | 品种(系)Variety (Line) | 原产地Origin |
---|---|---|---|---|---|
1 | 休眠燕麦 | 加拿大 | 51 | YS0404 | 不详 |
2 | 3465 | 不详 | 52 | 张燕7号 | 中国 |
3 | Onyllian | 丹麦 | 53 | 坝燕4号 | 中国 |
4 | 阿贾克斯 | 加拿大 | 54 | H44 | 不详 |
5 | Nidar | 丹麦 | 55 | 2004R-7 | 不详 |
6 | SvalΦf03410 | 丹麦 | 56 | 燕2008 | 不详 |
7 | 苏维埃 | 苏联 | 57 | 坝莜10号 | 中国 |
8 | 永118 | 日本 | 58 | 坝莜8号 | 中国 |
9 | 苏维埃339 | 苏联 | 59 | 加1 | 加拿大 |
10 | Bllxtl-EighlingBlit | 瑞典 | 60 | 晋燕2004 | 中国 |
11 | 温泉燕麦 | 中国 | 61 | 白燕10号 | 中国 |
12 | 燕麦(3) | 中国 | 62 | 白燕8号 | 中国 |
13 | Sibsiae | 丹麦 | 63 | v2 | 加拿大 |
14 | Express | 丹麦 | 64 | v3 | 加拿大 |
15 | Victory record | 丹麦 | 65 | v4 | 加拿大 |
16 | 内农莜1号 | 中国 | 66 | v5 | 加拿大 |
17 | 内燕3号 | 中国 | 67 | v6 | 加拿大 |
18 | 保罗 | 美国 | 68 | v8 | 加拿大 |
19 | 925 | 中国 | 69 | v9 | 加拿大 |
20 | 6583 | 不详 | 70 | v11 | 加拿大 |
21 | 太丰 | 日本 | 71 | v14 | 加拿大 |
22 | 原33 | 中国 | 72 | v16 | 加拿大 |
23 | 6218 | 不详 | 73 | v17 | 加拿大 |
24 | ハヤテ | 日本 | 74 | v18 | 加拿大 |
25 | 大燕麦 | 中国 | 75 | v19 | 加拿大 |
26 | 野燕麦 | 中国 | 76 | v20 | 加拿大 |
27 | 莜麦 | 中国 | 77 | v22 | 加拿大 |
28 | 6518 | 不详 | 78 | v25 | 加拿大 |
29 | 白铃铛麦 | 中国 | 79 | 蒙燕7202 | 中国 |
30 | 加7 | 加拿大 | 80 | 蒙燕7407 | 中国 |
31 | 加9 | 加拿大 | 81 | 蒙燕8498 | 中国 |
32 | 加8 | 加拿大 | 82 | 鉴19 | 不详 |
33 | 加5 | 加拿大 | 83 | 蒙农大1号 | 中国 |
34 | 加6 | 加拿大 | 84 | 蒙农大2号 | 中国 |
35 | 加3 | 加拿大 | 85 | 坝莜6号 | 中国 |
36 | 夏莜麦 | 中国 | 86 | 坝莜9号 | 中国 |
37 | 白燕2号 | 中国 | 87 | 坝莜18号 | 中国 |
38 | 燕科1号 | 中国 | 88 | 蒙燕1号 | 中国 |
39 | CAPTTAL | 加拿大 | 89 | 蒙燕2号 | 中国 |
40 | NOVA | 加拿大 | 90 | 蒙燕3号 | 中国 |
41 | MARION | 加拿大 | 91 | 加燕7号 | 加拿大 |
42 | LAMAR | 加拿大 | 92 | 白燕7号 | 中国 |
43 | SYLVA | 加拿大 | 93 | 青引1号 | 中国 |
44 | APPALLACHES | 加拿大 | 94 | 林纳 | 中国 |
45 | 莜麦4400 | 中国 | 95 | Bia | 加拿大 |
46 | 9418 | 不详 | 96 | 小粒燕麦 | 中国 |
47 | 草莜1号 | 中国 | 97 | shadow | 加拿大 |
48 | YS0404 | 不详 | 98 | 8202 | 中国 |
49 | 坝莜1号 | 中国 | 99 | 黍穗 | 中国 |
50 | 白燕4号 | 中国 | 100 | 品五 | 中国 |
1.2 试验地概况及试验设计
试验于2018年在呼和浩特市园艺示范中心基地(N40°48′,E110°42′)进行,该地属温带大陆性气候。全年日照时数达2 970.5h,生长季节平均温度10℃以上,年降水量417.5mm,无霜期135d。土壤类型为沙壤土,前茬作物为马铃薯。土壤有机质含量24.65g/kg,pH值8.26,碱解氮107.50mg/kg、速效钾196.00mg/kg、速效磷20.16mg/kg。
于4月16日播种,随机区组设计,3次重复,小区面积2m2,各材料生长期内栽培管理措施一致,于成熟期收获、脱粒。
1.3 试验方法
1.3.1 样品制备 将燕麦籽粒用自来水冲洗,再用蒸馏水洗涤2次,除去样品表面附着的杂质及金属离子,置于85℃烘箱中烘干至恒重,用粉碎机将烘干的样品粉碎,装于密封袋中,放在干燥通风处备用。
1.3.2 样品处理 采用国家标准GB/T 14609-2008试样消解法中的微波消解法[19]进行样品处理。称样时每份种质3次重复,分别称取样品0.3000g(精确至0.0001)置于聚四氟乙烯消解罐中,加入5mL硝酸,浸泡30min,再加入2mL过氧化氢,放置5min,将消解罐放入微波消解仪中消解,消解结束后,取出内罐,移至赶酸仪上加热至溶液近干,冷却后,用0.1%硝酸少量多次洗涤消解罐并转移消解液于50mL容量瓶中,定容,混匀,同时做空白试剂。
1.3.3 矿质元素含量测定 按照国家标准GB/T 14609-2008,采用火焰原子吸收光谱法[19]测定Mg、Ca、Fe、Zn和Cu的含量,3次重复。
1.4 数据处理
用Excel 2010和SPSS Statistics软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 燕麦种质资源主要矿质元素含量的差异分析
由表2可以看出,不同燕麦种质均含有丰富的矿质元素,但含量具有显著差异。不同燕麦种质均以Mg平均含量最高为1 112.309mg/kg;Cu平均含量最低为6.672mg/kg,Ca、Fe和Zn的平均含量分别为246.419、82.171和31.484mg/kg。5种矿质元素含量的平均多样性指数为2.022,表明供试种质各矿质元素含量遗传差异大,具有丰富的遗传多样性。
表2 100份燕麦种质资源5种矿质元素含量的差异与改良潜力
Table 2
矿质元素 Mineral element | 均值 Mean (mg/kg) | 最小值 Minimum (mg/kg) | 最大值 Maximum (mg/kg) | 标准差 Standard deviation (mg/kg) | 变异系数 Coefficient of variation (%) | 多样性指数 Diversity index | 改良潜力 Potential for improvement (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Cu | 6.672 | 1.217 | 17.152 | 3.566 | 53.448 | 1.981 | 157.074 |
Fe | 82.171 | 45.430 | 147.998 | 23.140 | 28.161 | 2.038 | 80.110 |
Zn | 31.484 | 16.361 | 53.884 | 6.670 | 21.187 | 1.849 | 71.147 |
Mg | 1 112.309 | 561.398 | 1 528.926 | 190.002 | 17.082 | 2.176 | 37.455 |
Ca | 246.419 | 110.241 | 415.690 | 71.460 | 28.999 | 2.065 | 68.692 |
平均Mean | - | - | - | - | 29.775 | 2.022 | 82.896 |
2.2 燕麦种质资源各矿质元素含量的聚类分析
采用系统聚类法的中间距离法,对100份燕麦种质资源的5种矿质元素含量分别进行聚类,将所有参试材料分为不同的种质群(表3)。
表3 100份燕麦种质资源各种矿质元素含量的聚类结果
Table 3
矿质元素 Mineral element | 种质群 Germplasm group | 品种(系)编号 Variety (Line) number | 均值 Mean (mg/kg) | 变异系数 Coefficient of variation (%) |
---|---|---|---|---|
Cu | Ⅰ | 16、28、29、30、31、32、38、39、41、45、46、47、54、56、57、58、59、60、62、64、65、67、68、71、76、82、83、84、85、86、90、92、95、98、99、100 | 3.369 | 30.009 |
Ⅱ | 13、19、24、34、36、43、48、52、61、69、70、73、 75、77、78、79、80、81、87、89、96、97 | 10.285 | 11.094 | |
Ⅲ | 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、17、 18、20、21、22、23、25、26、27、35、37、40、42、 44、50、53、55、63、72、88、91、93、94 | 6.279 | 13.785 | |
Ⅳ | 1、33、49、51、66、74 | 15.601 | 6.870 | |
Fe | Ⅰ | 28、44、58、65、70、81、86、94 | 118.539 | 4.456 |
Ⅱ | 21、36、46、89、97 | 135.559 | 5.549 | |
Ⅲ | 3、4、7、9、10、13、15、17、22、23、24、25、29、 31、34、41、45、51、52、60、61、62、63、76、77、 78、84、85、93、100 | 95.415 | 6.953 | |
Ⅳ | 5、6、12、14、16、35、39、42、50、59、73、80、83、 88、90、91、95、96 | 54.414 | 8.463 | |
矿质元素 Mineral element | 种质群 Germplasm group | 品种(系)编号 Variety (Line) number | 均值 Mean (mg/kg) | 变异系数 Coefficient of variation (%) |
Ⅴ | 1、2、8、11、18、19、20、26、27、30、32、33、37、38、40、43、47、48、49、53、54、55、56、57、64、66、67、68、69、71、72、74、75、79、82、87、92、 98、99 | 70.489 | 9.401 | |
Zn | Ⅰ | 24、86 | 53.600 | 7.500 |
Ⅱ | 8、28、31、33、41、60、78、100 | 43.755 | 4.082 | |
Ⅲ | 10、11、46、65、67、82、83、85、90、92、95 | 21.130 | 10.211 | |
Ⅳ | 4、6、12、13、14、15、16、17、19、20、25、26、27、32、35、36、37、38、40、42、43、48、49、50、52、57、58、61、66、70、72、73、74、75、77、79、 80、87、97 | 34.104 | 5.727 | |
Ⅴ | 1、2、3、5、7、9、18、21、22、23、29、30、34、39、44、45、47、51、53、54、55、56、59、62、63、64、68、69、71、76、81、84、88、89、91、93、94、 96、98、99 | 28.217 | 6.576 | |
Mg | Ⅰ | 30、34、47、51、73 | 617.867 | 8.707 |
Ⅱ | 10、25、29、38、70 | 792.511 | 3.952 | |
Ⅲ | 24、45 | 1 522.229 | 0.622 | |
Ⅳ | 5、8、12、14、19、22、31、40、41、46、58、59、61、63、74、78、81、90、97 | 1 323.899 | 3.879 | |
Ⅴ | 2、3、4、9、11、13、15、18、28、36、44、48、49、53、54、55、56、57、60、62、65、69、76、77、82、 83、84、88、89、91、92、95 | 1 185.450 | 3.842 | |
Ⅵ | 1、6、7、16、17、20、21、23、26、27、32、33、35、37、39、42、43、50、52、64、66、67、68、71、72、 75、79、80、85、86、87、93、94、96、98、99、100 | 1 028.271 | 4.961 | |
Ca | Ⅰ | 74、82、92 | 410.733 | 1.049 |
Ⅱ | 16、18、19、24、35、36、59、66、67、95 | 345.245 | 4.282 | |
Ⅲ | 6、9、12、22、23、29、30、31、33、38、40、52、 60、62、68、71、72、76、81、87、97 | 235.837 | 5.624 | |
Ⅳ | 2、5、14、20、25、27、34、37、42、43、45、47、49、50、51、53、55、56、61、65、70、73、79、80、 83、85、88、91、96、99、100 | 291.798 | 6.497 | |
Ⅴ | 15、44、46、93 | 121.862 | 6.388 | |
Ⅵ | 1、3、4、7、8、10、11、13、17、21、26、28、32、39、41、48、54、57、58、63、64、69、75、77、78、 84、86、94、98 | 169.156 | 11.501 |
Note: 1-100 is serial numbers of germplasms, the corresponding variety (line) names of materials in table 1
注:1~100为种质编号,对应品种(系)名见
根据Cu含量,可将供试材料分为4个种质群,第Ⅰ类Cu平均含量最低为3.369mg/kg,包括26份裸燕麦,10份皮燕麦;第Ⅳ类Cu平均含量最高为15.601mg/kg,包括5份裸燕麦(休眠燕麦、加5、坝莜1号、YS0404和v5)和1份皮燕麦(v18)。根据Fe含量,可将供试材料分为5个种质群,第Ⅱ类Fe平均含量最大为135.559mg/kg,包括4份裸燕麦(太丰、夏莜麦、9418和蒙燕2号)和1份皮燕麦(shadow);第Ⅳ类Fe平均含量最小为54.414mg/kg,包括7份裸燕麦和11份皮燕麦。根据Zn含量,可将供试材料分为5个种质群,第Ⅰ类Zn平均含量最大为53.600mg/kg,包括1份皮燕麦(ハヤテ)和1份裸燕麦(坝莜9号);第Ⅲ类Zn平均含量最小为21.130mg/kg,包括7份均皮燕麦和4份裸燕麦。根据Mg含量,可将供试材料分为6个种质群,第Ⅰ类Mg平均含量最小为617.867mg/kg,包括4份裸燕麦和1份皮燕麦;第Ⅲ类Mg平均含量最大为1 522.229mg/kg,包括1份皮燕麦(ハヤテ)和1份裸燕麦(莜麦4400)。由Ca含量,可将供试材料分为6个种质群,第Ⅰ类Ca平均含量最大为410.733mg/kg,包括2份裸燕麦(v18和鉴19)和1份皮燕麦(白燕7号);第Ⅴ类Ca平均含量最小为121.862mg/kg,包括3份皮燕麦和1份裸燕麦。
2.3 燕麦籽粒中5种矿质元素含量的相关性分析
由燕麦籽粒5种矿质元素含量相关性分析(表4)可知,Cu与Zn含量呈显著正相关,Ca与Fe含量呈极显著负相关。表明燕麦籽粒中Cu含量越高,则Zn含量就越高;籽粒中Ca含量越高,则Fe含量越低,反之亦然。
表4 燕麦籽粒中5种矿质元素含量的相关性分析
Table 4
矿质元素Mineral element | Cu | Fe | Zn | Mg | Ca |
---|---|---|---|---|---|
Cu | -1 | ||||
Fe | -0.028 | -1 | |||
Zn | -0.201* | -0.131 | -1 | ||
Mg | -0.127 | -0.174 | -0.097 | -1 | |
Ca | -0.160 | -0.345** | -0.126 | -0.090 | 1 |
Note: "*" means significant correlation at 0.05 level, "**" means extremely significant correlation at 0.01 level
注:“*”表示在0.05水平上显著相关,“**”表示在0.01水平上极显著相关
2.4 基于5种矿质元素含量的燕麦种质资源的聚类分析
图1
图1
基于5种矿质元素含量的燕麦种质资源聚类图
1~100为种质编号,对应品种(系)名见
Fig.1
Clustering diagram of oat germplasm resources with the contents of five mineral elements
1-100 is serial numbers of germplasms, the corresponding varieties (lines) name of materials in table 1
表5 燕麦种质资源各种质群矿质元素含量特征
Table 5
矿质元素 Mineral element | 统计数 Statistic | 种质群Germplasm group | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | Ⅵ | ||
Cu | 均值Mean (mg/kg) | 9.835 | 7.268 | 4.745 | 4.423 | 3.795 | 9.878 |
变异系数Coefficient of variation (%) | 38.800 | 62.549 | 34.564 | 26.752 | 62.402 | 21.711 | |
Fe | 均值Mean (mg/kg) | 62.237 | 83.682 | 85.065 | 63.862 | 105.276 | 96.466 |
变异系数Coefficient of variation (%) | 13.358 | 24.395 | 26.617 | 13.935 | 12.486 | 24.636 | |
Zn | 均值Mean (mg/kg) | 34.331 | 31.050 | 28.072 | 24.385 | 45.831 | 34.027 |
变异系数Coefficient of variation (%) | 7.500 | 12.783 | 13.806 | 15.392 | 12.322 | 13.497 | |
Mg | 均值Mean (mg/kg) | 1 048.327 | 705.189 | 1 162.889 | 1 189.956 | 1 253.030 | 1 186.254 |
变异系数Coefficient of variation (%) | 10.747 | 14.318 | 10.198 | 7.663 | 13.833 | 12.153 | |
Ca | 均值Mean (mg/kg) | 310.658 | 265.704 | 207.782 | 329.419 | 217.537 | 207.664 |
变异系数Coefficient of variation (%) | 14.441 | 19.077 | 25.321 | 13.528 | 32.634 | 27.757 |
种质群Ⅰ包括16、19、20、27、33、35、37、42、43、49、50、66、74、79、80、87和96,其中有15份裸燕麦,2份皮燕麦,Fe平均含量最低为62.237mg/kg。种质群Ⅱ包括10、25、29、30、34、38、47、51、70和73,其中有8份裸燕麦,2份皮燕麦,Mg平均含量最低为705.189mg/kg。种质群Ⅲ包括3、5、6、7、9、11、12、14、17、21、22、23、32、39、40、44、45、46、53、54、56、57、62、63、64、65、68、71、76、84、85、93、94、98和99,其中有12份裸燕麦,23份皮燕麦,各元素平均含量均属中等水平。种质群Ⅳ包括2、18、55、59、67、82、83、88、90、91、92和95,其中有4份裸燕麦,8份皮燕麦,Ca平均含量最高为329.419mg/kg,此类群种质可作为高Ca含量燕麦的育种材料和杂交亲本。种质群Ⅴ包括24、28、31、41、58、60、86和100,其中有7份裸燕麦,1份皮燕麦,Zn、Fe和Mg含量均最高,分别为45.831、105.276和1 253.030mg/kg,Cu的含量最低为3.795mg/kg,此类群种质可以作高Zn、高Fe和高Mg含量燕麦的育种材料和杂交亲本。种质群Ⅵ包括1、4、8、13、15、26、36、48、52、61、69、72、75、77、78、81、89和97,其中有12份裸燕麦,6份皮燕麦,Cu平均含量最高为9.878mg/kg,Ca平均含量最低,为207.664mg/kg,此类群种质可作为高Cu含量燕麦的育种材料和杂交亲本。
3 讨论
作物籽粒中Fe、Mg和Zn等矿质元素含量较低[3],而缺乏矿质元素会影响人类健康。籽粒富集矿质元素育种是克服矿质元素营养缺失的有效途径[20,21,22]。本试验通过原子吸收分光度计法对100份燕麦种质资源的5种主要矿质元素含量进行测定,发现各矿质元素含量存在显著差异且变幅较大,Mg含量最高为1 112.309mg/kg,Cu含量最低为6.672mg/kg。主要矿质元素含量由高到低排序为Mg>Ca>Fe>Zn>Cu,这与张勇等[23]研究小麦籽粒中矿质元素含量的大小表现一致。5种矿质元素含量的变异系数均较大,表明种质间存在较大差异,其中Cu、Fe、Zn和Ca含量的改良潜力较大,表明供试燕麦种质矿质元素含量的遗传背景和变异类型丰富,可为富含Cu、Fe、Zn和Ca的个体选择和良种培育提供亲本材料。由于作物矿质元素含量易受环境条件的影响,尚需对供试燕麦种质各矿质元素含量进行多年多点的试验进行评价。
通过对燕麦各矿质元素含量的聚类分析,筛选到Fe含量较高的燕麦种质5份,Zn含量较高的燕麦种质2份,Mg含量较高的燕麦种质2份,Ca含量较高的燕麦种质3份。矿质元素含量较高的多为裸燕麦,这些优异种质为培育高矿质元素含量个体选择提供了物质基础。基于5种矿质元素含量综合聚类分析,第Ⅴ类燕麦种质ハヤテ、6518、加9、MARION、坝莜8号、晋燕2004、坝莜9号和品五的Zn、Fe、Mg平均含量最高,可作为Zn、Fe和Mg元素高含量燕麦新品种育种材料。针对供试燕麦种质矿质元素含量有丰富的多态性,应利用分子生物学方法发掘有用基因,进行基因定位,为燕麦矿质元素的遗传改良提供依据。2种聚类结果均发现同一皮、裸性状的种质并没有聚类在一起,说明燕麦种质矿质元素含量的差异与燕麦的皮、裸无关。基于燕麦籽粒矿质元素间相关性质和相关程度的不同,使得5种矿质元素含量综合聚类与每种矿质元素含量分别聚类的结果不一致。
4 结论
5种矿质元素含量在100份燕麦种质间遗传差异较大,种质类型丰富,选择的范围广,且Cu、Fe、Zn和Ca含量的改良潜力较大。燕麦籽粒矿质元素Cu与Zn含量呈显著正相关,Ca与Fe含量呈极显著负相关。
筛选出6份Cu含量高的燕麦种质:休眠燕麦、加5、坝莜1号、YS0404、v5和v18;5份Fe含量高的种质:太丰、夏莜麦、9418、蒙燕2号和shadow;2份Zn含量高的种质:ハヤテ和坝莜9号;2份Mg含量高的种质:ハヤテ和莜麦4400;3份Ca含量高的种质:v18、鉴19和白燕7号。Zn、Fe和Mg含量均较高的种质8份:ハヤテ、6518、加9、MARION、坝莜8号、晋燕2004、坝莜9号和品五,这些种质可为燕麦籽粒富集矿质元素育种的亲本选择及遗传改良提供依据。
参考文献
Micronutrient fortification of plants through plant breeding:Can it improve nutrition in man at low cost?
,
Genotypic and spike positional difference in grain phytase activity,phytate,inorganic phosphorus,iron,and zinc contents in wheat (Triticum aestivum L)
,
Identification of discrepancies in grain quality and grain protein composition through avenin proteins of oat after an effort to increase protein content
,
Progress in breeding for trace minerals in staple crops
,
Correlation analysis of mineral element contents and quality traits in milled rice (Oryz asativa L.)
,
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