冷季豆品质性状近红外模型建立及区域分析

【摘要】豌豆（PisumsativumL.）和蚕豆（ViciafabaL.）是我国重要的冷季食用豆类作物，营养丰富，分布广泛，品种多样，是重要的种质资源。一直以来，国际市场都将食用豆作为高价值高价格产品进行贸易，随着我国生活水平的提高，人们对食用豆健康营养的消费需求越来越强。面对外部市场需求的不断扩大，做好豌豆和蚕豆的种质品质性状研究，既有利于种质选种育种和产地种植，也为加工储运、工艺和设备选择提供依据。本研究以品质性状为主线，通过化学方法检测了256份豌豆和244份蚕豆中蛋白质、淀粉、脂肪和总多酚的含量，探讨了品质性状间的相关性，并筛选出了品质性状相对含量较高的豌豆96份次，蚕豆种质102份次，分别占37.5%和41.8%。采用目测法，研究了豌豆种质表观性状粒形、粒色和脐色的单项和组合，蚕豆种质的粒长、粒色和脐色单项和组合与品质性状的关系，其中品质性状随单项或多项表观性状均有显著差异特点（P<0.05）。表观性状组合预估品质的准确度范围为57.1%~100%，变异系数较小。本文研究了豌豆和蚕豆种质品质性状的快速筛选方法。在25℃条件下，通过探讨仪器分辨率、扫描次数以及样品粒径对粉末样品平均光谱和SD光谱的影响，明确了本实验中适宜建模条件为分辨率16cm-1，扫描次数64次，样品粉末粒度60目。以豌豆籽粒模型为例，对影响模型的稳健性的样品温度和籽粒水分含量因素进行了探讨，发现扫描温度和含水量越接近建模样品条件，模型稳定性越好。以化学检测数据为参考值，采用偏最小二乘法（PLS），对190份豌豆和244份蚕豆的粉末和籽粒建立了近红外回归模型，粉末模型整体优于籽粒模型，其中豌豆粉末蛋白质、淀粉、脂肪和总多酚模型的相关系数分别为0.99、0.99、0.94和0.95；籽粒蛋白质、淀粉、脂肪和总多酚模型的相关系数分别为0.97、0.95、0.94和0.94；蚕豆粉末蛋白质、淀粉、脂肪和总多酚模型的相关系数分别为0.97、0.93、0.81和0.89，蚕豆籽粒蛋白质、淀粉、脂肪和总多酚模型的相关系数分别为088、0.89、0.81和0.84。相关系数较高说明豌豆和蚕豆近红外模型具有较高预测准确度。应用两步聚类分析，研究了冷季豆的主要品质性状和产地区域的关系，分别得到豌豆种质的品质-产地聚类模式：聚类1低蛋白质含量-北部中部区，聚类2低淀粉含量-西部区，聚类3高蛋白质、淀粉和脂肪含量-西南部区；蚕豆种质的品质-产地聚类模式：聚类1高脂肪含量-西南部区，聚类2高蛋白质含量-东、北部中部区，聚类3高淀粉和脂肪含量-西部区。产地聚类模式与播种期、经度、纬度和海拔高度对冷季豆品质性状的实际影响相一致。
【作者】王姣姣；
【导师】任贵兴；
【作者基本信息】中国农业科学院，农产品质量与食物安全，2014，博士
【关键词】冷季豆；种质资源；品质性状；近红外；聚类分析；

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