自交对板栗可溶性糖组分含量的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.11.014

河南农业科学 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (11): 127-134.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.11.014

自交对板栗可溶性糖组分含量的影响

马亚特^1,2,3，袁国梅^1,2,3，李哲^1,2,3，李慧颖^1,2,3，于立洋^1,2,3,4，黄瑞敏^1,2,3,4，鲍民胡⁵，杜宏儒⁵，王东升^1,2,3,4

（1.河北科技师范学院园艺科技学院，河北秦皇岛 066004；2.板栗产业技术教育部工程研究中心，河北秦皇岛 066004；3.河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室，河北秦皇岛 066004；4.河北省燕山农业特色产业技术研究院，河北秦皇岛 66004；5.承德市农林科学院，河北承德 067000）

收稿日期:2024-04-18 出版日期:2024-11-15 发布日期:2024-12-18
通讯作者: 王东升（1987-），男，山东济南人，讲师，博士，主要从事果树栽培育种研究。E-mail：wdsgfly@126.com
作者简介:马亚特（1999-），男，河北沧州人，在读硕士研究生，研究方向：果树栽培育种。E-mail：15531750963@163.com
基金资助:
河北省现代农业产业技术体系干果创新团队建设项目（HBCT2024190405）；河北省重点研发计划项目（21326304D）；承德市
农林科学院自主科研项目（2024A09）

Effect of Selfing on Soluble Sugar Content of Chestnut

MA Yate^1,2,3，YUAN Guomei^1,2,3，LI Zhe^1,2,3，LI Huiying^1,2,3，YU Liyang^1,2,3,4，HUANG Ruimin^1,2,3,4，BAO Minhu⁵，DU Hongru⁵，WANG Dongsheng^1,2,3

（1.College of Horticulture Science and Technology，Hebei Normal University of Science and Technology，Qinhuangdao 066004，China；2.Engineering Research Center of Chestnut Industry Technology，Ministry of Education，Qinhuangdao
066004，China；3.Hebei Key Laboratory of Horticultural Germplasm Excavation and Innovative Utilization，Qinhuangdao
066004，China；4.Hebei Province Yanshan Agriculture Characteristic Industry Technology Research Institute，Qinhuangdao 066004，China；5.Chengde Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Chengde 067000，China）

Received:2024-04-18 Published:2024-11-15 Online:2024-12-18

摘要/Abstract

摘要： 探究燕山地区板栗自交与自然授粉对可溶性糖组分含量的影响，挖掘表型性状信息，为板栗高糖品种的良种繁育提供理论支持。将燕山早丰、燕露、塔丰、燕紫、北京8号分别进行自交与自然授粉，测定蔗糖、麦芽糖、肌醇、葡萄糖、D-半乳糖、D-果糖、棉子糖含量并计算生化甜度，随后进行差异分析、变异分析、相关性分析和OPLS-DA分析及聚类分析。结果表明，多数板栗在自交和自然授粉处理间可溶性糖组分含量存在极显著差异，板栗自交后肌醇含量均显著提高。板栗可溶性糖组分中以蔗糖含量最高，D-半乳糖含量最低。棉子糖变异系数均最高，在自交中变异系数为72.197 7%，在自然授粉中为68.826 8%。自交后D-果糖变异系数降低，其余可溶性糖组分变异系数均上升。蔗糖与生化甜度呈极显著正相关，D-半乳糖与棉子糖呈极显著正相关，板栗自交后葡萄糖与麦芽糖也表现出极显著正相关的特性。板栗自交后生化甜度有所升高。OPLS-DA分析筛选出4个差异可溶性糖组分：蔗糖、棉子糖、葡萄糖和肌醇。聚类分析发现，板栗自交后差异可溶性糖组分含量普遍较自然授粉的高。板栗自交后可溶性糖组分变异丰富，不同板栗资源可溶性糖组分区别较大，为种质资源优化、改善板栗糖度提供了理论支持。

关键词: 板栗, 自交, 自然授粉, 糖组分, 可溶性糖

Abstract: This study explored the effect of self‑pollination and natural pollination on the content of soluble sugar components of chestnut in Yanshan area，and excavated the information of phenotypic traits，to provide theoretical support for the breeding of high‑sugar varieties of chestnut. Yanshan Zaofeng，Yanlu，Tafeng，Yanzi and Beijing 8 were self‑pollinated and naturally pollinated，respectively.The contents of sucrose，maltose，inositol，glucose，D‑galactose，D‑fructose and raffinose were determined and the biochemical sweetness was calculated.Then the difference analysis，variation analysis，correlation analysis，OPLS‑DA analysis and cluster analysis were carried out.The results showed that the content of soluble sugar components in most chestnuts was significantly different between self‑pollination and natural pollination treatments. The inositol content of chestnut was significantly increased after selfing.The content of sucrose was the highest and the content of D‑galactose was the lowest in the soluble sugar components of chestnut.The variation coefficient of raffinose was the highest，which was 72.197 7% in self‑pollination and 68. 826 8% in natural pollination.After selfing，the coefficient of variation of D‑fructose decreased，and the coefficient of variation of other soluble sugar components increased.Sucrose was significantly positively correlated with biochemical sweetness，and D‑galactose was significantly positively correlated with raffinose. After chestnut selfing，glucose and maltose also showed a very significant positive correlation.The biochemical sweetness of chestnut increased after selfing.Four differential soluble sugar components were screened by OPLS‑DA analysis：sucrose，raffinose，glucose and inositol.Cluster analysis showed that the content of differential soluble sugar components in chestnut after selfing was generally higher than that of natural pollination. The variation of soluble sugar components in chestnut after selfing is rich，and the soluble sugar components of different chestnut resources are quite different，which provides theoretical support for the optimization of germplasm resources and the improvement of chestnut sugar content.

Key words: Chestnut, Selfing, Natural pollination, Sugar components, Soluble sugar

中图分类号:

S664.2

马亚特, 袁国梅, 李哲, 李慧颖, 于立洋, 黄瑞敏, 鲍民胡, 杜宏儒, 王东升. 自交对板栗可溶性糖组分含量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(11): 127-134.

MA Yate, YUAN Guomei, LI Zhe, LI Huiying, YU Liyang, HUANG Ruimin, BAO Minhu, DU Hongru, WANG Dongsheng. Effect of Selfing on Soluble Sugar Content of Chestnut[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2024, 53(11): 127-134.

参考文献

［1］XING Y，LIU Y，ZHANG Q，et al.Hybrid de novo genome assembly of Chinese chestnut（Castanea mollissima）［J］.GigaScience，2019，8（9）：giz112.
［2］JIANG N，YANG Q，FAN X L，et al.Identification of six Cytospora species on Chinese chestnut in China［J］.MycoKeys，2020，62：1‑25.
［3］LI R，SHARMA A K，ZHU J，et al.Nutritional biology of chestnuts：A perspective review［J］.Food Chemistry，2022，395：133575.
［4］孙传昊，郭素娟，张亦弛，等.栗蘑菌渣对板栗苗木生长及光合特性的影响［J］.河南农业大学学报，2020，54（3）：378‑385.
SUN C H，GUO S J，ZHANG Y C，et al.Effects of chestnut mushroom residue on growth and photosynthetic characteristics of chestnut seedlings［J］.Journal of Henan Agricultural University，2020，54（3）：378‑385.
［5］夏征农. 辞海［M］.上海：上海辞书出版社，1999.
XIA Z N.Cihai［M］.Shanghai：Shanghai Lexicographic Publishing House，1999.
［6］北京农业大学. 简明农业词典［M］.北京：科学出版社，1985.
Beijing University of Agriculture. Jianming Nongye Cidian［M］.Beijing：China Science Publishing & Media Ltd.（CSPM），1985.
［7］李颖，张树航，郭燕，等.京津冀主栽板栗品种果实甜度差异分析及评价［J］.中国农业大学学报，2023，28 （10）：98‑110.

LI Y，ZHANG S H，GUO Y，et al.Variance analysis and evaluation of the fruit sweetness of main chestnut varieties in Beijing‑Tianjin‑Hebei region［J］.Journal of China Agricultural University，2023，28（10）：98‑110.

［8］魏源，吕梦炀，马亚特，等.基于3种分析方法的板栗果实营养品质综合评价［J］.河南农业科学，2023，52（6）：111‑119.

WEI Y，LÜ M Y，MA Y T，et al.Comprehensive evaluation of the nutritional quality of chestnut based on three methods［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2023，52（6）：111‑119.

［9］张博文，郭素娟.不同土壤类型条件下板栗品质评价与研究［J］.果树学报，2023，40（9）：1904‑1914.

ZHANG B W，GUO S J. Evaluation and research on chestnut quality under different soil conditions［J］.Journal of Fruit Science，2023，40（9）：1904‑1914.

［10］江锡兵，滕国新，范金根，等.长江中下游区板栗主栽品种果实表型和品质综合评价［J］.林业科学研究，2022，35（1）：70‑81.

JIANG X B，TENG G X，FAN J G，et al.Comprehensive evaluation of fruit phenotype and quality of main Chinese chestnut cultivars in the middle and lower reaches of the Yangtze River［J］.Forest Research，2022，35（1）：70‑81.

［11］肖鑫，郭素娟.不同板栗品种（优系）花粉的直感效应［J］.中南林业科技大学学报，2023，43（12）：44‑55.

XIAO X，GUO S J. The xenia effect of different chestnut varieties pollen（excellent clones）［J］.Journal of Central South University of Forestry & Technology，2023，43（12）：44‑55.

［12］张艳丽，宁德鲁，邵则夏，等.板栗授粉新品种云雄的选育［J］.中国果树，2012（4）：3‑5.

ZHANG Y L，NING D L，SHAO Z X，et al.Breeding of a new pollinated chestnut variety Yunxiong［J］.China Fruits，2012（4）：3‑5.

［13］宋润刚，郑永春，路文鹏，等.山葡萄种内和种间杂交F1—F4代果实酸和糖含量的遗传分析［J］.园艺学报，2007，34（4）：813‑822.

SONG R G，ZHENG Y C，LU W P，et al.Hereditary analysis of total fruit acid content and sugar content of progenies（F₁—F₄） of Vitis amurensis Rupr.via intraspecific or interspecific hybridization［J］.Acta Horticulturae Sinica，2007，34（4）：813‑822.

［14］李刚.高茎糖玉米自交系筛选及不同生育时期茎糖含量变化研究［D］.北京：中国农业科学院，2012.

LI G.Screening of maize inbred lines with high stalk sugar content and study on the change of stalk sugar content at different growth stages［D］.Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sciences，2012.

［15］陈佳佳.板栗花粉直感现象对果实品质的影响［D］.昆明：西南林业大学，2010.

CHEN J J.Effect of allelopathy of chestnut pollen on fruit quality［D］.Kunming： Southwest Forestry University，2010.

［16］杨柳，赵志珩，石卓功.板栗花粉直感效应对果实含糖量的影响［J］.西北林学院学报，2012，27（6）：75‑77.
YANG L，ZHAO Z H，SHI Z G.Metaxenia effects on sugar content in Chinese chestnut（Castanea mollissima）［J］. Journal of Northwest Forestry University，2012，27（6）：75‑77.

［17］刘宁伟，王璐，张智勇，等.板栗‘燕山早丰’与‘燕晶’正反交后代果实性状的遗传倾向研究［J］.北京林业大学学报，2021，43（5）：75‑85.
LIU N W，WANG L，ZHANG Z Y，et al.Analysis of inherited tendency of fruit characteristics in F1 group of reciprocal crossing between‘Yanshanzaofeng’and ‘Yanjing’ in Castanea mollissima［J］.Journal of Beijing Forestry University，2021，43（5）：75‑85.

［18］魏源，马亚特，吕梦炀，等.基于GC-MS技术分析燕山板栗果实糖组分及其含量特征［J］.食品科学，2023，44（22）：345‑352.

WEI Y， MA Y T， LÜ M Y， et al.Gas chromatography‑mass spectrometry analysis of sugar composition and content of Yanshan‑grown chestnut(Castanea mollissima Bl.）［J］.Food Science，2023，44 （22）：345‑352.

［19］刘庆忠.板栗种质资源描述规范和数据标准［M］.北京：中国农业出版社，2006.
LIU Q Z.Descriptors and data standard for chestnut（Castanea mollissima Blume）［M］.Beijing：China Agriculture Press，2006.

［20］MAO Y Z，TIAN S Y，QIN Y M，et al.A new sensory sweetness definition and sweetness conversion method of five natural sugars，based on the Weber‑Fechner Law［J］.Food Chemistry，2019，281：78‑84.

［21］YANG X Y，CHONG Y，YAN A X，et al.In‑silico prediction of sweetness of sugars and sweeteners［J］.Food Chemistry，2011，128（3）：653‑658.

［22］向东妮.肌肉肌醇的应用及市场分析［J］.广州化工，2019，47（10）：27‑29.
XIANG D N.Application and market analysis of myo‑inositol［J］.Guangzhou Chemical Industry，2019，47（10）：27‑29.
［23］管孝艳，王少丽，高占义，等.盐渍化灌区土壤盐分的时空变异特征及其与地下水埋深的关系［J］.生态学报，2012，32（4）：198‑206.
GUAN X Y，WANG S L，GAO Z Y，et al.Spatio‑temporal variability of soil salinity and its relationship with the depth to groundwater in salinization irrigation district［J］.Acta Ecologica Sinica，2012，32（4）：198‑206.
［24］王倩.品种配置对燕山板栗结实情况及果实品质影响研究［D］.北京：北京林业大学，2012.
WANG Q.Effect on fruiting conditions and nut quality from variety configuration［D］.Beijing：Beijing Forestry University，2012.
［25］赵志珩，杨柳，石卓功，等.板栗花粉直感效应在坚果内在品质上的表现［J］.经济林研究，2012，30（4）：9‑12.
ZHAO Z H，YANG L，SHI Z G，et al.Performance of metaxenia effect on nut inherent quality in Castanea mollissima［J］.Nonwood Forest Research，2012，30（4）：9‑12.
［26］刘艳，柳文祥，王金金，等.炒食板栗品种营养品质评价及糖组分分析［J］.北京农学院学报，2013，28（2）：21‑24.
LIU Y，LIU W X，WANG J J，et al.The evaluation of nutrition quality and the analysis of sugar components
in fried chestnut varieties（Castanea mollissima）［J］.Journal of Beijing University of Agriculture，2013，28（2）：21‑24.
［27］谢鹏，郭素娟，熊欢，等.板栗果实糖和淀粉积累及相关酶活性关系的研究［J］.园艺学报，2012，39（12）：2369‑2376.
XIE P，GUO S J，XIONG H，et al.Changes in sugar，starch，some enzymes involved and their relationships during the development of Chinese chestnut［J］.Acta Horticulturae Sinica，2012，39（12）：2369‑2376.

[1]	张凤启, 张君, 马智艳, 武晓攀, 周庆伟, 穆心愿, 唐保军, 李欣, 夏来坤, 丁勇. 145 份玉米自交系茎秆抗倒伏能力的综合评价[J]. 河南农业科学, 2024, 53(11): 34-40.
[2]	魏源, 吕梦炀, 马亚特, 刘静, 王旋, 王东升. 基于3 种分析方法的板栗果实营养品质综合评价[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 111-119.
[3]	豆丹丹, 孙建军, 郭玉玺, 王德新, 郭新海, 丁超明. 基于DUS 测试性状的黄淮海地区玉米自交系的遗传多样性及群体结构分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 24-32.
[4]	张志方, 张素娟, 张守林, 章慧玉, 徐国举, 靳海蕾. 玉米自交系小斑病抗性鉴定及遗传参数分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(10): 36-43.
[5]	王新涛, 李保叶, 杨青, 代资举, 郝俊杰. 玉米籽粒相关性状的QTL 定位[J]. 河南农业科学, 2021, 50(9): 9-15.
[6]	张小花, 田蕾, 罗成科, 马天利, 李培富, 孙建昌, 张银霞. 基于水稻RIL 群体的稻瘟病抗性QTL 分析[J]. 河南农业科学, 2021, 50(11): 97-107.
[7]	李晶晶, 张文洋, 王利锋, 王浩, 李会勇. 我国主推玉米品种亲本的遗传结构解析[J]. 河南农业科学, 2021, 50(1): 27-34.
[8]	李秋利，杨文佳，高登涛，魏志峰，于会丽，刘军伟. 山梨醇和蔗糖对桃果实、叶片可溶性糖含量及果实品质的影响[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 110-116.
[9]	刘才，王作平，杨梦婷，张中保，邹华文，吴忠义. 玉米骨干自交系对除草剂苯磺隆和甲咪唑烟酸的敏感性差异[J]. 河南农业科学, 2019, 48(03): 77-82.
[10]	齐建双，郭书磊，谷利敏，夏来坤*，傅晓雷，铁双贵. 密度对不同玉米自交系生物学性状的影响及其耐密性分析[J]. 河南农业科学, 2018, 47(7): 43-47.
[11]	夏露,夏栋,薛海龙,程虎,罗婷,许文年. 聚合物包膜尿素保肥特性及作物响应特征[J]. 河南农业科学, 2018, 47(2): 53-57.
[12]	田志强,艾堂顺,邓策,尤诗婷,史芹,马亚龙,李志敏,丁俊强. 玉米自交系P178的大斑病抗性QTL定位和效应分析[J]. 河南农业科学, 2018, 47(2): 73-76,97.
[13]	任福森，焦禹顺，郭志伟，陈昊放，刘贺娟，孙强. 10个黄皮辣椒自交系主要性状配合力及杂种优势分析[J]. 河南农业科学, 2018, 47(11): 90-94.
[14]	李波，方志坚. 耐低温玉米自交系的筛选及其叶片生理特性和细胞结构变化[J]. 河南农业科学, 2018, 47(10): 31-37.
[15]	韩赞平，陈彦惠，刘海英，赵瑞芳，郭书磊. 利用重组自交系群体定位不同温度条件下玉米种子发芽性状的QTL[J]. 河南农业科学, 2017, 46(7): 9-17,85.

自交对板栗可溶性糖组分含量的影响

Effect of Selfing on Soluble Sugar Content of Chestnut

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics