文献类型： 中文期刊

作者： 薛庆喜 ¹ ; 姚远 ¹ ; 李春富 ² ;

作者机构： 1.黑龙江省农业科学院大豆研究所

2.黑龙江省木兰县农业技术推广中心

期刊名称： 大豆通报

ISSN： 1009-2765

年卷期： 2000 年 06 期

页码： 22-23

摘要： 大豆油占世界油料总供给量的 2 3% ,这一供给水平可能持续到 2 0 0 0年 (Ｍｉｋｅ ,1 985) ,其中大约 95%的豆油用于食用 ,证明豆油的营养价值是比较高的 ,大豆油在美国也是主要的植物油 ,其中 90 %以上也被用于食用 ,这种情况我国也是如此。但是 ,粗质的大豆油具有异味和品质不稳定等问题。现在美国采用昂贵、复杂的加工程序来解决这一问题 ,这种粗质油经提炼、漂白、脱氢和除臭后 ,成为受消费者欢迎的无味、色浅和食口的食用油。但是这些经加工处理后的食用油贮存以后 ,在不同程度上腥臭味还会反复出现 (ｓｍｏｕｓｅ 1 979)。这是由于大豆油分中含有五种脂肪酸成分 :即软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸 ,常规含量分别是 1 1 %、3%、32 %、56%、8%。许多试验表明 ,正是由于大豆油中含有三个双键的不饱和亚麻酸 ( 1 8:2 )进行氧化而产生了这些难闻的味道 ,影响油分味道和稳定性。另一因素是在大豆种子中含有三种高浓度的脂肪氧化酶 ,即脂肪氧化酶 -1 (Ｌ1) ,脂肪氧化酶 -2 (Ｌ2 ) ,脂肪氧化酶 -3(Ｌ3) (Ａｘｅｌｒｏｄ,等1 981 ) ,这三种酶催化不饱和脂肪酸的氧化。如何利用最捷径、最节省和最有效的途径来解决这一问题 ,人们都普遍认为采用遗传育种手段改良大豆油分中和种子中的化学成分 ,提高大豆油的品质是可行的和有广阔潜力的。因为油与品质目前只是与在油分中亚麻酸含量和在种子中的脂肪氧化酶有关 ,重点放在减少或排除这些化学成分是可能的。所以 ,美国大豆遗传育种家近些年来为了解决这一问题 ,在遗传育种上做了大量卓有成效的工作。一、筛选和创造低亚麻酸含量的种质首先 ,美国大豆育种家对美国农业部收集的品种资源进行了分析 ,发现了一份亚麻酸含量是 4 2 %的材料 (ｋｌｅｉｍａｎ和Ｃａｖｉｎｓ,1 983) ,这个含量虽然比一般的大豆品种亚麻酸含量低 ,但仍比食用油和食品所要求的亚麻酸含量标准高 2 %。 1 975年Ｈａｍｍｏｎｄ和Ｆｅｈｒ利用低亚麻酸含量的材料配制杂交组合 ,并在一个超亲分离的群体里选择出了一份比亲本亚麻酸含量还低 1 %～ 1 5%的品系。 1 981年Ｗｉｌｓｏｎ等利用 [1 8:1 ( 1 8:2 +1 8:3) ]高比率的方法 ,成功的对大豆脂肪酸成份进行了选择。他们根据这个比值 ,利用轮回选择方法育出一份油酸含量为 51 % ,亚油酸含量为 31 9% ,亚麻酸含量为4 2 %的“Ｎ78-2 2 4 5”品系。另外 ,1 970年Ｈｙｍｏｗｉｔｚ对ＧｌｙＧｎｅ居进行了调查发现 ,这个属的材料亚麻酸含量都比栽培品种高。利用诱变剂来创造脂肪酸成分含量新类型。(Ｈａｍｍｏｎｄ和Ｆｅｈｒ,1 975)利用Ｘ -射线和化学试剂对脂肪酸含量进行诱变 ,从ＥＭＳ(乙基硫酸甲烷 )处理的大豆种子的Ｍ2 代鉴定出了“Ａ5”品系 ,亚麻酸含量为2 9%～ 4 3% ;又从“Ｓｏｄｉｕｍａｚｉｄｅ”(叠氮化钠 )处理种子的Ｍ2 代鉴定出了“Ａ6”品系。由于以上科学家只注意到了对低亚麻酸含量的筛选 ,所以得到的品系农艺性状都较差。 1 984年Ｗｉｘｏｘ等注意到了这个问题 ,他们利用ＥＭＳ处理了栽培品种“Ｃｅｎｔｕｒｙ”的种子 ,然后利用气谱分析了Ｆ2 植株大豆种子的脂肪酸成分。结果表明 ;处理后显著增加了每种脂肪酸的变异 ,并从中筛选出了一个亚麻酸含量仅是 3 4 %的“Ｃ154 0 ”品系二、亚麻酸含量的遗传研究在控制低亚麻酸含量遗传机制方面做了许多研究工作。 1 985年Ｗｉｌｃｏｘ报道利用低亚麻酸突变系“Ｃ164 0 ”做遗传分析表明 :在一位点上一对加性等位基因控制亚麻酸的含量即ＦａｎＦａｎ( Ｘ =7 2 %± 0 1 1 )控制高亚麻酸含量 ,ｆａｎｆａｎ( Ｘ =3 2 %± 0 1 3)控制低亚麻酸含量 ,居二者之间的基因为ＦａｎＦａｎ( Ｘ =5 2 %± 0 0 7) (Ｗｉｌｃｏｘ和Ｃａｖｉｎｓ 1 987)。Ｗｉｃｏｘ和Ｃａｖｉｎｓ1 985年根据“Ｃｅｔｕｒｙ”和“Ｃ164 0 ”后代自交的Ｆ1代种子亚麻酸含量君于双亲中间和正反交亚麻酸含量水平基本一样 ,而表明亚麻酸的含量是由胚基因控制的 ,即不是母性遗传。1 968年Ｂｒｉｍ等报道 :利用不饱和脂肪酸代表性品种做了三个复合杂交组合 ,复合杂交后代的油酸含量( 1 8:1 ) ,亚油酸含量 ( 1 8:2 ) ,亚麻酸含量 ( 1 8:3)在三个组合中有显著不同 ,注意到胚基因对 1 8:1 ,1 8:2 ,1 8:3具有微弱的影响 ,对 1 8:3更是甚微。所以 ,认为脂肪酸 ,亚麻酸含量是受母性影响 ,即母性遗传。三、脂肪酸成分　的遗传相关性及与农艺性状的相关性利用相关性状来对其目的性状的选择 ,这是达到预期结果的另一途径。Ｈａｍｍｏｎｄ和Ｆｅｈｒ1 973年的研究结果指出 :油酸与亚油酸和亚麻酸之间存在显著的负相关 ,而亚油酸与亚麻酸之间又存着很强的正相关 ,这样的相关对选择其一特定的脂肪酸成分是一个潜在的限制因素。关于农艺性状与脂肪酸组分是否存在相关 ,1 983年Ｂｕｒｔｏｎ等报道 :一个群体经四次轮回选择后 ,出现了一个高油酸含量的群体 ,然而这个群体的产量下降了 ,熟期比原来群体的熟期早了一周。 1 982年Ｗｉｌｃｏｘ报道 :低亚麻酸含量品系“Ｃ164 0 ”和他的亲本品种“Ｃｅｙｔｕｒｙ”在熟期、高度和倒伏性状上很类似 ,但是“Ｃ164 0 ”的产量仅是“Ｃｅｎｔｕｒｙ”产量的 1 3。在另一个详细研究中 ,Ｂｒｏｓｓ ｍａｎ和Ｗｉｌｃｏｘ( 1 984 )测量ＥＭＳ处理“Ｃｅｎｔｕｒｙ”种子的群体农艺性状和脂肪酸组分间的相关 ,虽然观察到了所有性状存在显著的遗传方差 ,但是农艺性状同脂肪酸组分间几乎不存在着显著的遗传相关。四、生态环境因素对脂肪酸含量的影响Ｗｏｒｆ等 ( 1 982 ) ,Ｇａｒｖｅｒｓ等 ( 1 983)研究结果表明 :在植株个体发育过程中 ,特别在大豆成熟期环境对脂肪酸的积累有很大影响 ,如温度。在成熟期 ,昼夜温差分别是 1 8 1 3℃和 33 2 8℃条件下 ,所收获的大豆种子的油酸含量分别是 1 3 1 %和 0 7% ;亚油酸的含量分别是55 8%和 4 0 7% ;亚麻酸的含量分别是 1 6 4 %和 5 0 %。在报道大豆播种期和成熟期与不饱和脂肪酸含量也有关系 ,随着晚播或晚熟 ,油酸含量下降 ,而亚油酸和亚麻酸含量增加。播种地点也影响油的成分 ,Ｃｈａｐｍａｎ等 ( 1 976)观察到同一份大豆材料 ,在两个不同生态条件下种植 ,脂肪酸的含量也存在高度的变异。总的认为 ,不同的播种期、成熟期或地点所引起脂肪酸成分上的差异最终是由于温度的差异而引起的。Ｆｅｈｒ( 1 971 )报道 :没有观察到光密度、光质和光周期对脂肪酸成分的影响。Ｈｏｗａｌｌ和Ｃｏｌｌｉｎｓ报道也没有发现土壤类型和矿物营养对油的成分有影响 ,然而严重的缺锰可引起油分成分的变化 (Ｗｉｌｓｏｎ等 1 982 )。五、脂肪氧化同工酶的研究Ａｘｅｌｒｏｄ等 1 981年报道 :在大豆种子中存在三种高浓度的脂肪氧化酶 ,这三种酶是影响多聚不饱和脂肪酸不稳定的主要因素。排除大豆种子中的脂肪氧化酶不仅改善了大豆油的品质 ,也改善了所有大豆食用产品的质量。目前 ,已从美国农业部收集的品种资源中筛选出了缺少三种脂肪氧化酶的基因型。Ｈｉｌｅｂｒａｎｄ和Ｈｙｍａｗｉｔｚ( 1 982 ) ,ｋｉｔａｍｕｒａ等 ( 1 983)在遗传分析中表明 :Ｌ-1和Ｌ -3的表现是由单个显性基因Ｌｘ1和Ｌｘ2 分别控制的 ;并且是独立遗传 ,缺少Ｌ -1和Ｌ -3对大豆植株没有明显的有害影响。培育缺少所有三种酶的大豆材料的努力已取得了部分成果 :现已育成缺少脂肪氧化酶Ｌ -1 ,酯肪氧化酶Ｌ -3和缺少脂肪氧化酶Ｌ -2 ,脂肪氧化酶Ｌ -3的个隐性基因型材料 ,然而没有鉴定出缺少脂肪氧化酶Ｌ -1和脂肪氧化酶Ｌ -3的基因型材料 ,这可能是因为Ｌｘ1和Ｌｘ2 两个基因紧密连锁 (Ｗｉｌ ｃｉｘ等 1 986)。由于这些酶是在胚中得到表达的 ,所以从种子中提取这些酶 ,利用电泳技术或适当的免疫方法来鉴定某种脂肪氧化酶的存在与否。这样的分析可以快速调查单粒种子 ,然后通过育种方法将缺少某种脂肪氧化酶的基因型与低亚麻含量的基因型结合起来是改良大豆油分味道和稳定性 ,提高大豆油和大豆食用产品质量的另一条新途径美国大豆油分品质的改良和遗传$黑龙江省农业科学院大豆研究所!哈尔滨150086@薛庆喜 @姚远$黑龙江省农业科学院大豆研究所!哈尔滨150086 $黑龙江省木兰县农业技术推广中心!151900@李春富