1 谷子地方品种硒含量、蛋白质含量的总体特性 General character of selenium and protein content in foxtail millet from China 硒含量 -1 图2 Fig. 2 谷子中蛋白含量的分布 Distribution of protein in millet 质含量。偏度系数和峰度系数是表示数据分布趋势 (distribution)的统计量,可以用来描述数据的正态 分布特点。表 1 中 2 个性状的偏度系数均大于零,数 值较小,表明数据略靠右偏,且偏离程度较小。从表 1 的峰度系数看,硒含量的分布较蛋白质含量偏平。 图 2 的直方图也可以看出蛋白质含量中间的第五、六 组材料数较其它组明显要多。 2.2 不同生态区谷子硒含量和蛋白质含量的差异 表 2 显示出不同生态区的材料硒含量间存在差 异。原产西北内陆材料硒含量最高,其后依次为黄土 高原、东北平原、华北平原,最低为内蒙古高原。对 不同原产地材料的硒含量的平均数进行了 t 检验。检 验表明西北内陆与黄土高原 2 个生态区材料间硒含量 差异不显著,而这 2 个生态区与另外 3 个生态区东北 平原、 华北平原和内蒙古高原存在 0.05 显著水平的差 异,且硒含量较低的 3 个生态区间差异不显著。不同 生态区材料间蛋白质含量的差异与硒含量较为一致, 西北内陆和黄土高原分别列第一和第二,内蒙古高原 最低, 仅是东北平原和华北平原的品种排列互换次序。 不同生态区品种的蛋白质含量差异 t 检验与硒含量基 本一致,即 2 个高含量生态区的品种显著高于另 3 个 生态区的品种,而高含量生态区间和另 3 个生态区间 的品种差异都不显著。 2.3 硒含量与蛋白质含量的相关分析 对谷子硒含量与蛋白质含量进行了相关分析(图 Table 1 总体特性参数 Parameter 平均值 Mean 极小值 Min. 极大值 Max. 标准差 Sd. 偏度系数 Skewness 峰度系数 Kurtosis 蛋白质含量 15.82 11.01 20.77 1.6631 0.4498 1.2085 Selenium content (μg·kg ) Protein content (%) 53.3 20.8 89.2 16.1206 0.0559 -0.6148 图 1 谷子中硒含量的分布 Fig. 1 Distrubition of selenium in millet 3),相关系数为 0.534。统计检验达到极显著水平, 表明 2 个品质性状存在可靠的正相关。从图 3 的散点 11 期 表2 生态区 Ecoregions 西北内陆 Northwest China Inland 黄土高原 Loess Plateau 东北平原 Northeast China Plain 华北平原 North China Plain 内蒙古高原 Inner Mongolia Plateau 1) 刘三才等:谷子品种资源微量元素硒和蛋白质含量的测定与评价 不同生态区谷子硒含量和蛋白质含量的差异 Difference of selenium and protein content in millet from 5 ecoregions 材料份数 Number 13 21 30 34 14 1) 3815 Table 2 硒含量 Selenium content (μg·kg-1) 平均值 Mean 65.0 63.7 51.1 47.9 44.1 LSD 检验 1) 蛋白含量 Protein content (%) 平均值 Mean 16.96 16.43 15.49 15.57 15.21 LSD 检验 1) LSD test a ab b b b LSD test a ab b b b 相同字母表示在 0.05 水平差异不显著 Same letter indicates no signficant difference at 0.05 level 水平,表明谷子硒含量与粒色差异有关,而与米色和 粳糯性相联关系不大。蛋白质含量与粒色、米色和粳 糯性相联系数均未达到显著水平,也表明它们之间的 相联关系不大。 对谷子硒含量与粒色的关系作进一步的比较(图 4) , 结果显示红粒色的品种硒含量平均为 67.4 μg·kg-1, 表3 谷子地方品种硒含量和蛋白质含量与粒色、米色和粳 糯性的相联系数 Association coefficient of selenium and protein contents to hull and seed colour, glutinosity in millet 粒色 Hull colour 硒含量 Selenium content 蛋白质含量 Protein content 0.3850* 0.2178 米色 Seed colour 0.0323 0.1505 粳糯性 Glutinosity 0.0765 0.0744 Table 3 图3 硒含量与蛋白质含量的相关性 millet Fig. 3 Correlation of selenium content to protein contents in *在 0.05 水平达到显著 *Association is significant at the 0.05 还可以看出在蛋白质中等含量范围内(14%~16%), 有低硒含量和高硒含量材料的出现,如来源内蒙古的 材料‘大青谷’,蛋白质含量为 15.22%,硒含量仅 22.1 μg·kg-1,而另一个材料‘小红谷’,蛋白质含量 为 15.60%,硒含量达到 85.1 μg·kg-1,说明硒含量与蛋 白质含量并不是一个简单的直线关系。 2.4 硒含量和蛋白质含量与谷子粒色、 米色和粳糯性 相联分析 谷子种质资源的粒色主要包括黄、红、青、褐、 黑和白等色别,是谷子的形态特征之一。米色指加工 后的小米颜色,包括黄、浅黄、白和青灰等,它既是 谷子形态特征,又是重要的品质特性。粳糯性是谷子 的重要品质特性,与食用和食品加工密切相关。谷子 硒含量和蛋白质含量与粒色、米色和粳糯性相联测量 (measures of association)的相联系数列于表 3。从表 3 可以看出硒含量与粒色的相联系数达到 0.05 的显著 图4 不同粒色谷子硒含量的比较 Fig. 4 Comparison of selenium content to hull colour in millet 1. 褐,2. 红,3. 黄,4. 青,5. 其它 1. Brown, 2. Red, 3. Yellow, 4. Grey, 5. Other 3816 中 国 农 业 科 学 42 卷 黄、青、褐和其它粒色分别为 53.0、48.4、47.3 和 44.4 μg·kg 。t 检验表明红粒色品种显著高于黄、青、褐和 其它粒色品种,黄、青、褐和其它粒色品种之间差异 不显著。 2.5 谷子硒和蛋白质优异资源的评价筛选 本试验以平均数加一个标准差值为品质优异材料 的选择标准。 按此标准硒含量大于 69.4 μg·kg 的材料 表4 谷子地方品种硒和蛋白质的优异资源 -1 -1 20 份,占参试材料的 17.8%;蛋白质含量大于 17.52% 材料 16 份,占参试材料的 14.2%。2 个性状都优异的 材料有 9 份(表 4)。从表 4 可以看出除内蒙古高原 外,其它 4 个生态区都有优异材料出现,而原产黄土 高原生态区中甘肃的材料占有较大的比例。在这 9 份 材料中有些材料兼有其它优良特性或特点,如‘尕红 谷’ 和 ‘毛毛谷’ 2 份材料脂肪含量较高, 分别为 4.59% Table 4 品种名称 Name Some millet landraces with higher selenium and protein content 硒含量 Selenium content (μg·kg-1) 76.7 77.3 76.4 89.2 84.4 70.7 70.4 73.6 73.7 蛋白质含量 Protein content (%) 20.77 20.33 18.86 18.60 18.29 18.10 18.09 17.94 17.80 原产地 Origin 河南 Henan 黑龙江 Heilongjiang 甘肃 Gansu 甘肃 Gansu 甘肃 Gansu 河北 Hebei 新疆 Xingjiang 河北 Hebei 青海 Qinghai 生态区 Ecoregions 华北平原 North China Plain 东北平原 Northeast China Plain 黄土高原 Loess Plateau 黄土高原 Loess Plateau 黄土高原 Loess Plateau 华北平原 North China Plain 西北内陆 Northwest China Inland 华北平原 North China Plain 西北内陆 Northwest China Inland 绳头黄谷 Yingdouhuanggu 毛毛谷 Maomaogu 竹叶青 Zhuyeqing 尕红谷 Gahonggu 小红谷 Xiaohonggu 耧里莠谷 Loulixiugu 沙湾谷子 Shawanguzi 紫根红 Zhigenghong 猫屎谷 Maoshigu 和 4.24%,材料‘耧里莠谷’为糯谷子。 个选育品种和 61 个农家品种的蛋白质含量分别为 13.67%和 14.43%, 农家品种比选育品种平均高 0.76%。 同一个品种在不同生态区种植, 蛋白质含量差别加大, 有证据表明在北京种植的材料蛋白质含量较高,如贺 微仙等[24]报道北京试种的品种蛋白质含量为 13.59%, 比原产地种植的 13.01%高 0.58%。蛋白质含量与土壤 肥力关系密切, 增施氮肥能显著提高农作物的蛋白质含 量。 小麦品种增施氮肥的研究表明, 300 kg·hm-2 施氮量 处理的蛋白质含量为 16.5%,比对照(12.1%)增加了 本试验中蛋白质含量较高 4.4%, 增加幅度达 36.3%[25]。 可能与试验地肥力水平较高有关, 但确切原因并不十分 清楚。笔者认为在蛋白质含量这类品质测定分析研究 中, 采取在田间种植设计中加入品质对照品种, 在实验 室测定过程中采用有证标准物质等质量控制措施是十 分必要的。 迄今为止,尚未报道对谷子硒生态区间差异的研 究,而蛋白质含量的生态区差异与文献报道的结果较 为一致[24,26]。一般认为谷子蛋白质含量与纬度、海拔 有关。贺微仙等[24]