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大白菜Brassica rapa ssp. pekinensis,又称白菜、结球白菜,是十字花科Cruciferaceae芸薹属Brassica的主要叶用蔬菜,含有丰富的糖类、脂肪、蛋白质、膳食纤维、维生素C(VC)、硫苷等营养成分,具有帮助消化、降低血脂、预防心血管疾病和防癌抗癌等功效[1-2]。中国大白菜播种面积近267万hm2·a-1,产值600亿元·a-1[3]。但大白菜不耐高温,耐冷但不耐冻。浙江地区由于夏季高温多雨、冬季低温寒冷,严重制约了大白菜的产量品质和引种推广[4]。环境条件对大白菜生长发育有非常大的影响,尤其是对大白菜生物学性状和营养品质有影响[5-6]。区域间引种是优质种质资源扩大栽培范围和良种选育的前提,对引入区域大白菜的生物学性状和营养品质进行综合评价是引种的重要依据。特定区域蔬菜品种综合评价仅通过单一的营养指标通常很难完成,只有采用多个指标才能比较全面精确地反映不同品种营养品质的差异。与聚类分析和主成分分析法相比,隶属函数法可以较好地对不同生物学性状和营养品质进行综合评价,方法简便,可优先选用[7]。近年来,国内外在莴苣Lactuca sativa,番茄Lycopersicon esculentum,黄瓜Cucumis sativus等营养品质的研究方面有不少报道[8-9],但对于大白菜生物学性状和营养品质的综合评价却少见报道。本试验以引入的8个大白菜品种为试验材料,测定其主要生物学性状、可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C、纤维素和硫苷等含量,并利用隶属函数法对其适应性和营养品质进行综合评价,以期为大白菜优质种质资源在浙江的选育和推广奠定基础。
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莲座期是大白菜生长的关键时期,是决定其产量形成的重要阶段。由表 1可知:莲座期8个大白菜品种间株高差异较大。株高最高的有‘橘红心’和‘沂丰橘红心’,株高为20~23 cm的有‘红圣白2号’和‘夏抗王’,株高为14~18 cm的有‘改良新夏阳’‘菊锦’‘佳丽娃娃菜’和‘春小黄娃娃菜’,其中‘春小黄娃娃菜’最矮,仅为‘橘红心’和‘沂丰橘红心’的60.3%。叶长最长的为‘红圣白2号’,‘橘红心’次之,其余品种叶长为20~24 cm,其中‘春小黄娃娃菜’叶最短,仅为‘红圣白2号’的73.5%。‘夏抗王’叶宽大于21 cm,叶宽为18~21 cm的有‘橘红心’‘沂丰橘红心’和‘红圣白2号’,叶宽为15~17 cm的有‘改良新夏阳’‘佳丽娃娃菜’和‘春小黄娃娃菜’,‘菊锦’叶最窄,仅为‘夏抗王的’63.1%。叶片数最多的为‘沂丰橘红心’,‘红圣白2号’次之,其余品种叶片数为13~17片,其中‘改良新夏阳’和‘菊锦’叶片数最少,仅为‘沂丰橘红心’叶片数的61.3%。叶开展度最高的为‘橘红心’,其次为‘沂丰橘红心’‘改良新夏阳’和‘菊锦’,开展度为36~39 cm的有‘红圣白2号’‘夏抗王’和‘佳丽娃娃菜’,‘春小黄娃娃菜’开展度最低,为‘橘红心’的77.4%。
品种 株高/cm 叶长/cm 叶宽/cm 叶片数量 开展度/cm ‘橘红心’ 23.0 a 25.4 b 19.5 bc 15.5 cd 45.2 a ‘沂丰橘红心’ 23.2 a 23.9 c 20.6 b 21.2 a 40.1 b ‘红圣白2号’ 22.6 a 27.2 a 18.4 c 19.5 ab 38.6 bc ‘夏抗王’ 20.7 ab 23.9 c 22.2 a 16.3 c 36.2 d ‘改良新夏阳’ 16.9 c 21.3 de 16.5 d 13.0 ef 40.1 b ‘菊锦’ 16.9 c 22.6 cd 14.0f 13.0 ef 40.1 b ‘佳丽娃娃菜’ 17.3 c 21.3 de 15.5 de 14.8 cde 36.2 d ‘春小黄娃娃菜’ 4.0 d 20.0 e 15.5 de 16.3 c 35.0 de 说明:同列不同小写字母表示差异显著(P < 0.05) Table 1. Comparison of biological traits of different Chinese cabbage cultivars at rosette stage
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由表 2可知:采收期8个大白菜品种生物学性状差异较大。2个大白菜品种有冻害发生,冻害情况最严重的为‘红圣白2号’,显著高于其他7个品种;其次是‘橘红心’,冻害状况略轻,为‘红圣白2号’的19.4%。6个大白菜品种表现包心,包心率在80%以上的有‘红圣白2号’和‘夏抗王’;包心率为50%~79%的有‘沂丰橘红心’‘改良新夏阳’和‘佳丽娃娃菜’;‘橘红心’包心率低于49%,仅为‘夏抗王’的39.1%。‘菊锦’和‘春小黄娃娃菜’不包心。多数大白菜品种包心后,表现较为紧实,除了‘红圣白2号’。
品种 冻害比例/C 包心比例/C 紧实度 ‘橘红心’ 16.95 b 33.90 d 紧 ‘沂丰橘红心’ 0.00 c 65.38 b 紧 ‘红圣白2号’ 87.18 a 84.62 a 松 ‘夏抗王’ 0c 86.67 a 紧 ‘改良新夏阳’ 0c 72.73 b 紧 ‘菊锦’ 0c 0e - ‘佳丽娃娃菜’ 0c 54.29 c 紧 ‘春小黄娃娃菜’ 0c 0e - 说明:同列不同小写字母表示差异显著(P < 0.05);-代表不包心 Table 2. Comparison of biological traits of different Chinese cabbage cultivars at harvest stage
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由表 3可知:8个大白菜品种间硫苷质量摩尔浓度存在较大差异,尤其是总硫苷质量摩尔浓度。总硫苷质量摩尔浓度最高的是‘菊锦’,‘夏抗王’次之,总硫苷质量摩尔浓度范围5.0~7.0 μmol·g-1的有‘改良新夏阳’和‘春小黄娃娃菜’,2.0~4.0 μmol·g-1的有‘橘红心’‘沂丰橘红心’‘红圣白2号’和‘佳丽娃娃菜’。与总硫苷质量摩尔浓度表现类似的是,脂肪族硫苷质量摩尔浓度较高的2个品种也是‘菊锦’和‘夏抗王’,可见大白菜总硫苷与脂肪族硫苷质量摩尔浓度呈正相关关系。脂肪族硫苷质量摩尔浓度为1.0~3.0 μmol·g-1的有‘春小黄娃娃菜’‘沂丰橘红心’‘改良新夏阳’和‘佳丽娃娃菜’,低于1.0 μmol·g-1的有‘橘红心’和‘红圣白2号’,仅为‘菊锦’脂肪族硫苷质量摩尔浓度的8.4%和7.6%。8个品种中吲哚族硫苷质量摩尔浓度大于1.3 μmol·g-1品种有‘菊锦’‘春小黄娃娃菜’和‘改良新夏阳’,其中‘菊锦’质量摩尔浓度最高;质量摩尔浓度为0.9~1.2 μmol·g-1有的‘夏抗王’‘沂丰橘红心’‘红圣白2号’;质量摩尔浓度为0.6~0.8 μmol·g-1的有‘橘红心’‘佳丽娃娃菜’,其中质量摩尔浓度最低的是‘橘红心’,仅为‘菊锦’的34.9%。8个大白菜品种芳香族硫苷质量摩尔浓度均低于脂肪族硫苷、吲哚族硫苷。‘春小黄娃娃菜’和‘菊锦’芳香族硫苷质量摩尔浓度显著高于其他6个品种;芳香族硫苷质量摩尔浓度为0.5~0.6 μmol·g-1的有‘夏抗王’‘改良新夏阳’;0.2~0.4 μmol·g-1的有‘橘红心’‘沂丰橘红心’‘红圣白2号’和‘佳丽娃娃菜’,其中质量摩尔浓度最低的是‘红圣白2号’,仅为‘春小黄娃娃菜’的33.6%。
品种 b总硫苷/(μmol·g-1) b脂肪族硫苷/(μmol·g-1) b吲哚族硫苷/(μmol·g-1) b芳香族硫苷/(μmol·g-1) ‘橘红心’ 2.723±0.029 e 0.564±0.050 de 0.644±0.018ef 0.357±0.013 d ‘沂丰橘红心’ 3.735±0.018 de 1.365±0.002 cde 0.967±0.014cd 0.353±0.005 d ‘红圣白2号’ 2.741±0.041e 0.518±0.043 de 0.980±0.017cd 0.252±0.012de ‘夏抗王’ 9.006±0.045 b 3.734±0.087 b 1.153±0.011c 0.585±0.010 b ‘改良新夏阳’ 5.373±0.021cd 1.277±0.017 cde 1.514±0.007 b 0.555±0.011bc ‘菊锦’ 13.211±0.023 a 6.751±0.005 a 1.843±0.005a 0.713±0.003 ab ‘佳丽娃娃菜’ 3.662±0.027 de 1.798±0.014cd 0.776±0.004 e 0.284±0.016de ‘春小黄娃娃菜’ 6.307±0.028 c 2.315±0.012bc 1.724±0.004 a 0.750±0.009 a 说明:同列不同小写字母表示差异显著(P < 0.05) Table 3. Comparison of glucosinolate content of different Chinese cabbage cultivars
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由表 4可知:8个大白菜品种间各营养成分质量分数也存在较大差异。可溶性糖质量分数大于190 mg·g-1的品种有‘夏抗王’‘春小黄娃娃菜’和‘菊锦’,质量分数最高的是‘菊锦’;170~180 mg·g-1的品种有‘橘红心’‘红圣白2号’和‘改良新夏阳’;‘沂丰橘红心’和‘佳丽娃娃菜’可溶性糖质量分数相近,为140~160 mg·g-1。‘橘红心’可溶性蛋白质质量分数最高,‘菊锦’次之,‘沂丰橘红心’可溶性蛋白质质量分数最低,为‘橘红心’的50.6%,其余品种可溶性蛋白质质量分数为1.5~1.7 mg·g-1。维生素C质量分数为180~210 mg·kg-1的有‘红圣白2号’‘改良新夏阳’和‘菊锦’,其中‘红圣白2号’最高;‘夏抗王’维生素C质量分数最低,为‘红圣白2号’的38.2%;其余品种维生素C质量分数为90~130 mg·kg-1。大白菜不同品种间纤维素质量分数差异较小,纤维素质量分数为140~160 mg·g-1的有‘橘红心’‘夏抗王’和‘春小黄娃娃菜’,质量分数最低的是‘改良新夏阳’,其余品种纤维素质量分数为110~130 mg·g-1。
品种 w可溶性糖/(mg·g-1) w可溶性蛋白质/(mg·g-1) w维生素C/(mg·kg-1) w纤维素/(mg·g-1) ‘橘红心’ 177.2 % 13.4 c 2.21 ± 0.20 a 125.4 ± 5.3 c 153.6 ± 0.8 a ‘沂丰橘红心’ 150.7±10.0d 1.12±0.11d 91.7 ± 9.2 de 113.8 ± 0.8 de ‘红圣白2号’ 175.8±11.1c 1.70 ± 0.10b 208.1 ± 5.3 a 122.1 ± 1.1 d ‘夏抗王’ 223.4±32.2 a 1.58 ± 0.04 bc 79.5 ± 19.1 e 155.3 ± 0.7 a ‘改良新夏阳’ 174.2±35.7 c 1.58 ± 0.05 bc 195.9 ± 5.3 ab 102.3 ± 0.1 f ‘菊锦’ 225.9±5.2 a 2.05 ± 0.03 a 189.8 ± 19.1 b 139.4 ± 0.5 bc ‘佳丽娃娃菜’ 149.3±20.1d 1.60 ± 0.06 bc 94.8 ± 10.6 de 119.0 ± 0.5 de ‘春小黄娃娃菜’ 194.2±26.7 b 1.67 ± 0.02 b 104.1 ± 5.3 d 142.7 ± 0.8 ab 说明:同列不同小写字母表示差异显著(P < 0.05) Table 4. Comparison of nutrient content of different Chinese cabbage cultivars
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为了全面反映不同大白菜品种的生物学形状和营养品质差异,采用模糊数学隶属函数法对大白菜的各生物学性状指标和营养指标进行综合评价。大白菜综合性状评价以生物学性状(株高、叶长、叶宽、叶片数量、开展度、包心情况、冻害情况)和营养品质(总硫苷、可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C、纤维素)为基础,根据模糊数学基本原理,运用加权平均法,得到模糊隶属函数值。由表 5可知,‘夏抗王’的隶属函数值最高,‘改良新夏阳’隶属函数值比‘夏抗王’低8.1%,‘沂丰橘红心’‘菊锦’和‘佳丽娃娃菜’隶属函数值为0.047~0.055,隶属函数值为0.036~0.047的品种有‘橘红心’‘红圣白2号’和‘春小黄娃娃菜’,其中:‘春小黄娃娃菜’的隶属函数值最低,为‘夏抗王’的53.7%。
品种 株高 叶长 叶宽 叶片数量 开展度 包心情况 冻害情况 总硫苷 可溶性糖 可溶性蛋白质 维生素C 纤维素 隶属函数值 排序 ‘橘红心’ 0.022 0.017 0.015 0.007 0.022 0.117 0.242 0.000 0.036 0.050 0.018 0.002 0.046 6 ‘沂丰橘红心’ 0.022 0.012 0.018 0.023 0.011 0.226 0.300 0.004 0.002 0.000 0.005 0.039 0.055 3 ‘红圣白2号’ 0.021 0.023 0.012 0.018 0.008 0.293 0.000 0.000 0.035 0.027 0.050 0.031 0.043 7 ‘夏抗王’ 0.016 0.012 0.023 0.009 0.003 0.300 0.300 0.024 0.097 0.021 0.000 0.000 0.067 1 ‘改良新夏阳’ 0.007 0.004 0.007 0.000 0.011 0.252 0.300 0.010 0.033 0.021 0.045 0.050 0.062 2 ‘菊锦’ 0.007 0.008 0.000 0.000 0.011 0.000 0.300 0.040 0.100 0.043 0.043 0.015 0.047 5 ‘佳丽娃娃菜’ 0.008 0.004 0.004 0.005 0.003 0.188 0.300 0.004 0.000 0.022 0.006 0.034 0.048 4 ‘春小黄娃娃菜’ 0.000 0.000 0.004 0.009 0.000 0.000 0.300 0.014 0.059 0.025 0.010 0.012 0.036 8 说明:同列不同小写字母表示差异显著(P < 0.05) Table 5. Comparative evaluation of biological characters and nutritional quality of Chinese cabbage cultivars