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芽用花生种质资源的筛选和鉴定

花匠小妙招
2025-01-06 04:17

花生（Arachis hypogaea L.），又被人们称为“长生果”、“落花生”、“绿色牛奶”等。从生物学的角度来讲，花生属于豆科类一年生草本植物，是世界四大油料作物之一，也是我国重要的经济作物和油料作物，因其产量高、消费量高、贸易量高，以及可以养地、抗逆能力强等综合优势，已成为最理想的油料作物之一[1]。我国是世界花生的第一生产大国，种植面积逐年上升，其种植面积相对较小，但产量是油料作物中最高的，在国际市场上有一定的影响力[2]。随着生活质量的提高，如今人们更追求食物的营养保健功能，花生具有丰富优质的脂肪营养、高蛋白质含量、维生素含量质优量大，以维生素E最多、锌含量也是其他植物油脂难以媲美的，其次花生具有丰富的营养保健成分，而且花生秧也具有较高的饲用价值[3]。在我国的花生消费结构中53%以上油用，发达国家花生主要用于食用，这与全球主要的花生消费国家对花生的加工利用模式不尽相同。因此，充分利用我国花生产量优势与丰富的营养价值优势，大力开拓花生新产品是我国目前花生产业的重点[4,5]。

芽苗类蔬菜俗称芽菜或芽苗菜，也叫做活体蔬菜，芽苗类蔬菜是利用植物种子或营养贮存器官，在黑暗或弱光条件下培养出可供食用的芽、芽球、芽苗、幼梢或幼茎等[6]。花生芽是由花生发芽后生成的，也是一种受到消费者喜爱的芽苗菜，又称之为“万寿果芽”。可以采用沙培、水培或其他无土栽培技术等生产花生芽苗菜，全年均可生产，不需施化肥、农药，是真正意义上的无公害、无污染的新型蔬菜[7]。

近些年以来，越来越多的人热衷于对芽苗菜的探究，而花生芽苗菜因其富含蛋白质，氨基酸和维生素以及众多生理活性成分等受到人们的广泛关注。前人研究发现，花生芽相较于花生籽粒，其子叶和芽中的水分、矿物质、天冬氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、叶酸、硫胺素和总酚含量显著增加，脂肪、核黄素和抗坏血酸含量显著下降[8]。花生中含有大量的白藜芦醇，有抗氧化、抗癌、抗衰老和保护心脑血管等作用。研究发现花生发芽后白藜芦醇的含量显著上升，其白藜芦醇含量是花生籽粒中的5倍之多[9,10]。花生芽苗菜因其营养丰富，生产简易，以及显著的经济和社会效益逐渐成为市场上的紧俏货。

鉴于花生芽苗菜是花生新产品开拓的重要方向，选择和培育综合发芽性状优良的花生品种是花生育种中重要的研究方向。我国收集了众多的花生种质资源材料，花生主要分为珍珠豆、普通型、多粒型和龙生性四个不同的变种。受种子大小、结构和休眠等因素的影响，不同的花生种质资源的发芽特性存在较大差异，因此花生种质资源发芽与特性的筛选和鉴定，对于培育芽用花生品种具有重要的指导意义，也为食用型花生品质改良提供了理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料：本试验选用课题组培育以及收集于其他地区的花生种质资源材料，共181份（表1）。

表1 试验材料

Table 1 List of peanut varieties

序号

Code

品种（系）

Variety（Line）

30粒重

30 seeds weight /g

序号

Code

品种（系）

Variety（Line）

30粒重

30 seeds weight /g

1 QKB380 20.24±0.10 48 JNB10 23.05±1.10 2 ZY257 24.99±0.26 49 JND12 22.69±1.30 3 JNF16 21.46±0.28 50 JNB9 23.15±1.25 4 JNP226 32.23±0.42 51 JNC1 22.29±1.08 5 ZY272 27.45±0.23 52 JNA2 23.69±1.26 6 虔油D77 Qianyou D77 22.06±1.02 53 QKB098 21.42±0.83 7 贺油752 Heyou 752 26.75±1.19 54 JND57 21.47±0.95 8 ZY250 30.66±1.35 55 JND77 22.86±0.89 9 JNP305 21.02±1.33 56 JNP348 29.99±1.35 10 JNP231 25.22±0.80 57 JND43 16.77±0.47 11 QKB509 25.87±1.01 58 JNF27 24.24±1.02 12 JND71 20.45±1.05 59 JNC7 16.90±0.29 13 11185 25.72±1.50 60 JND87 21.69±0.79 14 JNP347 21.73±1.93 61 JNP78 23.96±1.03 15 11174 24.61±0.69 62 10057-4 22.54±1.11 16 德安爱民花生 Deanaimin 23.21±1.89 63 桂花42号 Gguihua 42 27.99±1.36 17 JNA4 31.64±1.20 64 QKB645 31.00±1.64 18 JNP236 24.86±0.39 65 QKB621 24.17±0.99 19 202005 30.68±0.40 66 QKB490 22.39±0.89 20 菏花25号 Hehua 25 24.44±0.03 67 JND13 19.60±0.81 21 粤油252 Yueyou 252 24.76±0.69 68 JNP238 18.56±0.81 22 JNE7 27.89±1.11 69 QKB636 27.27±1.29 23 JNB5 24.90±1.68 70 202001 24.87±1.09 24 202002红 202002 Hong 26.10±1.35 71 JND26 19.40±0.70 25 JNP246 27.81±1.09 72 QKB750 23.13±0.86 26 菏花1号 Hehua 1 27.60±0.52 73 昌花1号 Changhua 1 28.93±1.03 27 JND81 25.31±0.28 74 JND34 20.91±0.72 28 桂花70号 Guihua 70 21.16±0.12 75 QKB686 21.39±0.81 29 JNF12 24.42±0.45 76 QKB586 21.04±0.71 30 菏花20号 Hehua 20 27.78±1.08 77 QKB530 24.22±1.34 31 QKB636 25.38±1.11 78 虔油红衣 Qianyouhongyi 20.63±0.55 32 QKB611 22.01±0.72 79 QKB239 27.08±1.18 33 ZY266 27.75±1.01 80 QKB535 26.23±1.09 34 QKB363 15.91±0.10 81 QKB475 24.46±0.91 35 11051 18.91±0.20 82 QKB788 26.51±1.09 36 11070 28.50±1.13 83 菏花20号 Hehua 20 26.90±1.01 37 QKB125 20.99±0.73 84 QKB740 23.95±0.83 38 JND11 25.95±1.11 85 QKB539 24.74±0.88 39 JND44 14.76±0.07 86 JNP41 21.46±0.86 40 ZY121 18.39±0.13 87 QKB514 27.86±1.10 41 JNB12 21.94±0.37 88 QKB604 23.71±1.03 42 JND56 19.47±0.26 89 昌花18号 Changhua 18 24.66±1.05 43 JND99 22.66±0.67 90 QKB438 20.64±0.52 44 JNP310 14.79±0.23 91 JNP337 29.23±1.08 45 QKB382 16.95±0.47 92 ZY239 28.47±0.88 46 JNF5 19.51±0.70 93 JNP156 29.02±0.83 47 QKB124 21.10±0.93 94 桂花红136 Guihuahong 136 20.82±1.09

序号

Code

品种（系）

Variety（Line）

30粒重

30 seeds weight /g

序号

Code

品种（系）

Variety（Line）

30粒重

30 seeds weight /g

95 11109 22.86±1.10 139 黔1167 Qian 1167 20.23±0.30 96 桂花71 Guihua 71 21.34±0.72 140 JNP038 26.71±0.28 97 JNP215 27.22±0.20 141 ZY259 23.16±0.04 98 JNP330 30.93±0.13 142 QKB440 18.91±0.06 99 ZY255 25.37±0.21 143 虔油红衣 Qianyouhongyi 22.42±0.14 100 QKB459 23.96±0.28 144 ZY264 28.13±0.64 101 ZY229 28.69±0.58 145 泉花22号 Quanhua 22 22.55±0.40 102 花育16 Huayu 16 31.02±0.43 146 JNP340 21.62±0.68 103 ZY228 28.00±0.48 147 202002粉 202002 fen 25.91±1.07 104 JNP278 23.33±0.62 148 豫花183 Yuhua 183 24.35±0.96 105 粤油206 Yueyou 206 24.60±0.38 149 ZY225 21.44±0.76 106 11070 28.21±0.92 150 JNP049 19.03±0.02 107 QKB110 23.92±0.87 151 JNP072 18.41±0.26 108 QKB163 16.93±0.86 152 JNF022 22.33±0.30 109 荷花26号 Hehua 26 22.43±0.82 153 JND008 20.50±0.23 110 JNP027 12.22±0.81 154 黔H26 Qian H26 24.44±0.55 111 荷花22号 Hehua 22 23.12±0.81 155 ZY226 20.30±0.64 112 QKB809 23.42±0.70 156 JNB010 27.90±0.75 113 QKB740 23.51±1.34 157 JND042 17.11±0.07 114 QKB372 24.56±0.52 158 泉花1112 Quanhua 1112 22.04±0.11 115 ZY230 33.08±0.43 159 JND004 18.43±0.28 116 JND63 22.66±0.63 160 JNP254 28.22±0.86 117 JNP163 23.94±0.65 161 JND016 24.22±0.78 118 ZY232 31.22±0.40 162 QKB124 20.94±0.45 119 ZY131 19.01±0.07 163 YNQC02 12.81±0.05 120 昌花2号 Changhua 2 26.25±0.62 164 YNQC01 10.65±0.06 121 JNP188 11.13±0.44 165 ZH9 17.11±0.19 122 ZY260 25.90±1.26 166 G5 28.00±0.62 123 ZY100 13.05±0.30 167 G15 23.41±0.55 124 ZY261 25.74±0.37 168 G1 24.82±0.82 125 JNP105 20.92±0.58 169 G7 34.93±1.29 126 ZY269 25.04±0.14 170 G9 17.62±0.56 127 JNP86 16.43±0.31 171 G12 27.23±0.80 128 JNP92 27.35±0.88 172 G11 24.18±0.55 129 JND22 20.62±1.12 173 G13 25.63±0.54 130 JNP365 22.37±0.55 174 G10 13.84±0.45 131 ZY248 26.85±0.59 175 G14 18.62±0.47 132 ZY268 27.04±1.09 176 G6 28.41±1.05 133 ZY245 24.13±0.89 177 G16 28.74±1.07 134 ZY243 24.25±0.77 178 G3 18.90±0.30 135 JNP321 29.16±0.27 179 G8 21.81±0.40 136 ZY237 25.14±0.34 180 G2 14.22±0.30 137 JNP115 30.52±0.59 181 G4 19.92±0.47 138 JNP135 29.25±0.32

主要仪器设备：电热恒温光照培养箱、发芽盒、烘箱、电子天平、发芽机（青猫，CB-A323B）等。

1.2 方法

1.2.1 花生的发芽培养

前处理：每个花生种质资源挑选30颗完整饱满、无霉斑、大小相等的花生粒，称取其粒重。去离子水清洗后，用浓度为1%的次氯酸钠溶液避光浸泡30 min，去离子水冲洗至pH值中性。在黑暗无光条件下浸泡4~5 h，使其充分吸水膨胀后，将花生籽粒摆放在已灭菌的塑料育苗托盘上，将塑料育苗托盘依次放入发芽机中盖上遮阳布，进行暗培养[11]，培植1.5~2 d，待其胚根伸长至0.5~1.5 cm；

水培法：挑选出芽的花生种子，种入花生芽的专用培植网垫上，进行7 d的培养，之后每24 h换一次水，清洗发芽机并消毒；

沙培法：将出芽的花生籽粒摆放在装有细沙的种植桶中，进行沙培，从第三天开始每天喷水，发芽时间为7 d[12]（图1）。

图1 花生芽生产流程

Fig. 1 Flow of production of peanut sprout

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1.2.2 花生芽苗菜的芽长统计

待花生芽收获后随机选取3颗花生芽，用细绳从芽尖顺着芽的形状贴合至芽尾端，再直尺测量该部分长度。

1.2.3 花生芽苗菜的得芽率统计

对收获后每个花生种质资源花生芽苗菜个数进行统计，计算花生芽苗菜的得芽率：

1.2.4 花生芽苗菜的增重率统计

对收获后每个花生种质资源花生芽苗菜鲜重进行统计，计算花生芽苗菜的增重率[13]：

1.2.5 数据处理

应用 Microsoft Excel 2019进行处理和统计试验数据，利用SigmaPlot软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 181份花生种质资源花生芽得芽率分析

花生芽的得芽率在不同种质资源间变异广泛，高的得芽率可使我们利用较少的花生种子生产出更多的花生芽，可以大大减少用种量，降低用种成本。将花生芽的得芽率分为三级，分别为高（96%~100%），中（61%~95%）以及低（0~60%）。对181份花生种质资源得芽率的统计发现， 15份花生种质资源得芽率较高，123份花生种质资源花生芽得芽率为中，有43份花生种质资源得芽率为低（图2A）。对这181份花生种质资源得芽率的分布做统计分析，有59.67%的花生种质资源得芽率高于181份花生种质资源花生芽得芽率的平均值（图2B）。又将这181份花生种质资源得芽率进行统计发现有15个种质资源的得芽率大于95%，其中ZY250、JNP305、11051、JND44、花育16、ZY131、ZY100、JND042以及JND016 的得芽率达到了100%（图2C）。

图2 不同花生种质资源花生芽得芽率分析注：A：不同花生种质资源花生芽得芽率分级；B：181份花生种质资源的花生芽得芽率分布，红色线条表示181份花生种质资源花生芽得芽率的平均值；C：花生芽得芽率大于95% 的花生种质资源

Fig. 2 Analysis of the sprout rate of different peanut germplasm resources

Note: A: Classification of sprout rate of different peanut germplasm resources; B: Distribution of sprout rate of the 181 peanut germplasm resources, red lines indicate the average of sprout rate of the 181 peanut germplasm resources; C: Peanut germplasm resources with >95% germination rate of peanut buds

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2.2 不同花生种质资源花生芽芽长分析

本研究利用水培的方法对花生种质资源进行发芽处理，在发芽机催芽第七天统计花生芽长，将花生芽长根据长度大小分为短（0~4.0 cm），中（4.1~8.0 cm），长（>8 cm）三级。在181份花生种质资源中有62份花生芽长小于4.0 cm，有112份花生种质资源的花生芽长在4.1~8.0 cm之间，有7份花生种质资源的花生芽长大于8 cm（图3A）。其中芽长最长的种质资源为花育16，芽长为11.03 cm；芽长最短的为QKB686，芽长仅为1.13 cm。对181份花生种质资源的花生芽长度分布进行统计分析，发现53.04%的花生种质资源的花生芽长高于平均值（图3B）。在所有参试花生种质资源中有7个花生种质资源的花生芽长达到长的分级水平，其中花育16为11.03 cm，ZY131为10.27 cm， JND44为10.03 cm，桂花42号为9.07 cm，ZY225为8.43 cm，QKB621为8.37 cm及JNP310为8.13 cm（图3C）。

图3 不同花生种质资源花生芽芽长分析注：A：不同花生种质资源花生芽长分级；B：181份花生种质资源的花生芽长分布，红色线条表示181份花生种质资源花生芽长的平均值；C：花生芽长大于8 cm的花生种质资源

Fig. 3 Analysis of peanut sprout length of different peanut germplasm resources

Note: A: Classification of sprout length of the peanut germplasm resources; B: Sprout length distribution of 181 peanut germplasm resources, the red line indicates the mean of peanut sprout length of the 181 peanut germplasm resources; C: Peanut germplasm resources with sprout length longer than 8 cm

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2.3 181份花生种质资源花生芽增重率分析

花生芽增重率是花生芽生产中的一个重要指标，可以去除花生种子的品质对花生芽产量的影响，从而更客观地反映出花生芽生产的性价比。将花生芽增重率分为低（0~200%）、中（200%~300%）、高（300%~400%）以及极高（>400%）四级。而在本研究的181份花生种质资源中，有121份花生种质资源表现为低，43份表现为中，13份为高，4份为极高（图4A）。将这181份花生种质资源花生芽增重率的分布做统计分析，发现有44.20% 的花生种质资源的花生芽增重率高于181份花生种质资源花生芽增重率的平均值（图4B）。在这181份花生种质资源中有4份花生种质资源的花生芽得芽率超过了400%，分别为JND44 (568.02%)、ZY131 (442.50%)、JNP188（436.12%）和ZY100（412.41%）（图4C）。

图4 不同花生种质资源花生芽增重率分析注：A：不同花生种质资源花生芽增重率分级；B：181份花生种质资源的花生芽增重率分布，红色线条表示181份花生种质资源花生芽增重率的平均值；C：花生芽得芽率超过400% 的花生种质资源

Fig. 4 Analysis of peanut sprout weight gain rate of different peanut germplasm resources

Note: A: Classification of sprout weight gain rate of the peanut germplasm resources; B: Distribution of peanut sprout weight gain rate of the 181 peanut germplasm resources, red lines indicate the average of sprout weight gain rate of the 181 peanut germplasm resources; C: Peanut germplasm resources with sprout yield more than 400%

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2.4 芽用花生种质资源筛选

通过对181份花生资源进行筛选，发现花生芽长大于8 cm的资源有7份，得芽率超过95%的筛选资源有14份，有17份筛选资源的增重率高于300%。因此，结合以上三个生理指标筛选出4份优异花生种质资源，分别为JND44、ZY131、JNP310以及花育16（图5），其在得芽率、芽长以及增重率三个方面均表现优秀，可以作为芽用花生种质资源用于花生芽的生产以及芽用花生的育种。

图5 花生芽3种指标的韦恩分类图

Fig. 5 Venn classification chart of the 3 sprout traits of the peanut germplasm resources

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2.5 沙培验证

为了进一步证实得到的花生种质资源的综合表现，将筛选得到的4份花生种质资源利用沙培法进行验证，设置3次生物学重复，结果表明4份花生种质资源的花生芽长均在10厘米以上，得芽率超过95%并且增重率高于330%（表2）。沙培法处理较水培法处理对花生芽苗菜芽长及增重率均有促进作用，可以增加芽苗菜的产量。

表2 优异花生种质资源生理指标比较

Table 2 Comparison of physiological indicators of superior peanut germplasm resources

序号

Code

品种（系）

Variety（Line）

30粒重

30 seeds weight /g

芽长 /cm

增重率

Weight gain rate /%

得芽率

Germination rate /%

1 JND44 15.01±0.17 11.01±0.21 556.03±10.09 97.87±1.57 2 ZY131 18.97±0.12 13.51±0.19 455.54±9.23 97.87±1.58 3 JNP310 14.51±0.08 10.03±0.01 360.39±8.52 97.87±1.59 4 花育16 30.09±0.14 13.33±0.07 332.16±10.91 100.00±0.00 5 平均 Average 19.65±6.27 11.97±1.49 426.03±87.88 98.61±0.92

3 结论与讨论

随着现代栽培技术的进步，芽苗菜的生产技术更加先进，使得芽苗菜产业得到了空前的发展。因此，注重开发芽苗菜新品种，既可以提高芽苗菜的经济效益和市场竞争力，也能为开拓更大的市场打下夯实的基础[14]。在为数众多的芽苗菜中，花生芽苗菜因其富含蛋白质，氨基酸和维生素以及众多生理活性成分而备受关注[15]。研究表明，花生在萌芽后其所含蛋白质逐渐降解为肽和氨基酸，脂肪含量降低，维生素含量大幅提高，具有重要生理功能的白藜芦醇等多酚类物质的含量迅速增加，营养成分更易被人体所吸收[16,17]。

好的花生种质资源对花生芽苗菜的生产具有较大的重要性，本研究以181份花生种质资源进行发芽试验，通过统计其芽长、得芽率以及增重率等指标，筛选出适宜生产花生芽苗菜的种质资源。结果表明，有4份花生种质资源在生长7天后芽长均大于10厘米，得芽率也在95%以上以及增重率超过了330%，明显优于其他种质资源。综合这3项指标确定JND44、ZY131、JNP310以及花育16可作为芽用花生种质资源用于花生芽生产和芽用花生育种实践，本研究的开展为后续的花生芽苗菜的生产提供基础材料。

受种子大小、结构和休眠等因素的影响，不同的花生种质资源的发芽特性存在较大差异[18]，而在花生芽苗菜的生产实践中，籽粒的大小对花生种质资源芽苗菜产量的影响，并没有明确的研究。在本研究所选用的花生种质资源在种子大小存在差异，其中像ZY131这种中粒型的花生种质资源在花生芽苗菜的生产中会有更高的效益。前人研究发现，不同的培养方式对花生芽苗菜的生长也有着很大的影响，沙培法相较于水培法得到的花生芽苗菜芽长更长，产量更高[13]。我们研究结果表明，相较于水培法利用沙培法生产的花生芽苗菜，芽长提高1~3 cm，增重率提高10%~20% ，这与前人研究是一致的。

现如今，对芽苗菜的研究一般多为常见的黄豆芽和绿豆芽，对于花生芽的研究相对较少。而花生芽营养丰富，市场竞争也不是特别激烈，并且经济效益和社会效益显著，因此市场前景十分广阔[19]。通过本研究发现，不同的花生种质资源对花生芽苗菜的生长存在显著的差异。这说明，在花生芽苗菜的生产中，要有更高的产量和经济效益，必须选择适宜的花生种质资源[20]。而在本研究对不同花生种质资源对芽花生苗菜生长过程中的营养及口感的差异，如其白藜芦醇、总糖、纤维素、可溶性物质等含量上是否存在区别，还需进一步的研究。

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