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播期对优质脂肪酸大豆品系农艺性状和种子组分的影响 C. L. Ray,* E. R. Shipe, and W. C. Bridges 摘 要：最近大豆育种者的研究重点之一是开发优质油用大豆，如降低棕榈酸（16：0）和亚油酸（18：3）。一个回交育种计划育成了5个低-（16：0），2个低-（16：0）+（18：3）及1个低-（18：3）改良脂肪酸品系。本次研究的主要目标是：1，分析播期对这8个优质脂肪酸品系的脂肪酸含量的影响；2，比较这8个优质脂肪酸品系与普通品种的种子组分和农艺性状的不同。试验分别于2001，2003，2004年在克莱姆斯和南卡罗莱纳州两地对8个优质脂肪酸品系和4个对照的普通品种进行两个播期播种。选择播期来模拟南卡罗莱纳州大豆生产的一个生长季和两个生长季。农艺性状包括籽粒产量、株高、倒伏性、成熟期、籽粒大小、品质，以及籽粒的蛋白质、油分和脂肪酸水平。播期对所有的农艺性状有显著影响，同时对蛋白质、油分、棕榈酸和亚油酸水平有影响。晚播使棕榈酸的含量降低，早播导致亚油酸水平降低。基因型对所有农艺性状和种子成分有显著影响。如此看来，虽然基因型可以不同程度的减少棕榈酸和亚油酸的含量，播期也可能影响优质脂肪酸品系的棕榈酸和亚油酸的减少。 关键词：修饰脂肪酸品系;美国农业部国家应用研究中心 大豆油分中平均含有将近14%的饱和脂肪。棕榈酸和硬脂酸的减少会降低大豆油中饱和脂肪水平。2006年，美国食品和药品协会要求食品要标明饱和、不饱和及游离脂肪酸的种类和含量。亚油酸影响的稳定性，味道和气味，并且在提炼油的过程中促使了氢化作用。减少亚油酸水平将减少油的氢化作用，提高其稳定性，改善食味和气味。减少了氢化作用反过来也会降低大豆油中的游离脂肪酸。 一般认为大豆籽粒成分受环境因素的影响。通过在不同地区和年份种植，大豆籽粒的组分也不同。通过多点多年试验，大豆籽粒组分的不同可能是由于气候条件的不同。有人认为温度是对大豆籽粒成分影响最大的环境因素。在大豆籽粒成熟过程中的油分积累阶段（R5-R6生长时期）高温会导致油分含量的升高和蛋白质含量的降低（P、B1999）。在大豆籽生长发育过程中温度条件被认为对不饱和脂肪酸的组分有最大的影响（H、C1957，S、R1978）。从一项在美国南部和Puerto Rico两地的关于减少棕榈酸种质的研究结果，可以看出棕榈酸含量的多变性。它的大多易变性都和生长期间的最低温度的变化有关。Cavrer等人在1986年的研究结果表明将大豆种在较温暖的环境下，籽粒中油酸、亚油酸及亚麻酸的水平都有所提高。与饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸相比，低亚麻酸含量的品系对环境的改变反应越来越不灵敏。 直觉判断，这些研究结果表明播期可能影响一个大豆基因型的脂肪酸的构成。播期的不同影响植株在籽粒成熟期油分积累阶段的温度以及生长季的长度。T等人在1979年的研究结果是，大豆籽粒的脂肪酸组分也受生长时期长度的影响。光周期促进大豆生长和成熟的生理进程。播期影响生长阶段的长度，它决定了成熟前植株的发育天数。 W等人的研究结果表明，晚播可能使棕榈酸和亚麻酸的含量下降，而使硬脂酸的水平略微升高。这个研究也表明了在大豆籽粒成熟的最后20天，亚油酸含量随温度的升高而升高。S等人的研究结果表明播期对一些不同的基因型和年份的大豆的脂肪酸水平有很大影响。通过不同年份的结果平均值表明，播期对改良棕榈酸结构的基因型品没有产生显著的不同影响。与w等人的结论相反，s等人的结果是在籽粒成熟的最后20天温度不能对籽粒成分的不同做出最后的解释。O等人2006年对13个有改良油酸结构的基因型品种及4个普通品种在10个不同环境下进行了稳定性分析。他们复原了在大豆生殖生长的最后30天的平均温度下的脂肪酸水平。他们发现，所有品种的油酸含量随温度的升高而升高，亚麻酸的含量随温度的升高而降低。不同基因型品种的油分的稳定性不同，如中等含量的油酸基因型品种没有油酸含量更低的品种稳定。他们还声明，与亚麻酸含量正常的品系相比，亚麻酸含量最低品系的亚麻酸含量受温度变化的影响较小。 常规品种的天然大豆油一般含有10%的棕榈酸（16：0），4%的硬脂酸（18：0），22%的油酸（18：1），54%的亚油酸（18：2）及大约10%的亚麻酸（18：3）。至少两个隐性等位基因控制低-16：0的性状表达。这两个等位基因结合的结果是低于4%16:0,从而降低饱和脂肪酸水平。至少两个隐性等位基因控制低-18：3的性状表达。这两个等位基因结合的结果是低于3%18:3。提炼油时，低-18：3的油自然有优于氢化大豆油的氧化稳定性和食味特征。 美国农业部大豆基因组计划通过让两个低-16：0品系和一个低-18：3品系的杂交，意图通过理想脂肪酸性状的回交得到更高产和更好的农艺性状。Hagood和Maxcy被用作适合的轮回亲