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为探究加拿大小扁豆（Lens culinaris Medik.）矿物质组成，研究人员评估 34 个品种和品系，分析 10 个地点年份的样本。结果发现不同基因型、组织类型（整粒和去皮）及环境下矿物质浓度有差异，部分基因型多种矿物质含量高。这为小扁豆矿物质强化育种提供依据。
在当今注重健康饮食的时代，人们对食物营养的要求越来越高。小扁豆作为一种营养丰富的豆类，含有大量蛋白质、低聚糖、膳食纤维以及多种矿物质，是人类饮食的重要组成部分。然而，全球约半数人口存在必需矿物质元素的饮食缺乏问题，这会引发如心血管疾病、贫血、生长发育迟缓等多种健康问题。尽管小扁豆是矿物质的良好来源，但以往对于小扁豆矿物质组成的研究却相对较少，而且不同研究中的小扁豆样本来源多样，缺乏对加拿大最新小扁豆基因型矿物质组成的系统研究。此外，小扁豆矿物质含量是否能通过育种得到提升也尚不明确。在这样的背景下，为了更深入了解小扁豆的矿物质组成，为小扁豆的育种和营养研究提供依据，来自加拿大萨斯喀彻温大学作物发展中心（CDC）的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Canadian Journal of Plant Science》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选取上，选择了 34 个具有代表性的小扁豆栽培基因型（包括品种和育种系），在加拿大萨斯喀彻温省的 5 个地点，于 2017 - 2018 年进行种植，形成 10 个 site - years 的样本。对于矿物质浓度的测定，使用电感耦合氩等离子体发射光谱仪（iCAP 6500）对整粒种子和去皮种子样本进行分析。在数据分析方面，通过 Levene’s 检验判断方差齐性，利用 R 语言中的混合模型方差分析（ANOVA）比较不同因素对矿物质浓度的影响，还进行了主成分分析（PCA）和皮尔逊相关分析。
研究结果
- 不同生长地点的矿物质浓度：研究发现，小扁豆的矿物质浓度受种植地点以及种子是否去皮的影响显著。例如，在整粒种子中，Sutherland 17、Sutherland 18 和 Rosthern 18 等地种植的小扁豆铁（Fe）浓度较高；Rosthern 17 种植的小扁豆磷（P）和硫（S）浓度较高。在去皮种子中，Rosthern 17 种植的小扁豆多种矿物质浓度最高，而 Elrose 17 种植的小扁豆锌（Zn）浓度较低。
- 整粒和去皮种子的矿物质浓度：对 34 个小扁豆基因型的 16 种矿物质平均浓度分析显示，钙（Ca）、铁（Fe）、镁（Mg）、锰（Mn）、硼（B）、铝（Al）和钡（Ba）在整粒种子中浓度较高，而钾（K）、镍（Ni）和硫（S）在去皮种子中浓度较高。不同基因型之间矿物质浓度差异明显，如 “CDC Impala” 的铁、锌、钾、磷、硫和铜（Cu）浓度较高；“CDC Karim” 的锰浓度较高。此外，研究还发现产量与铁呈正相关，与铜和硼呈负相关。
研究结论与讨论
该研究全面分析了加拿大小扁豆基因型的矿物质组成，明确了不同基因型、组织类型和生长环境对矿物质浓度的影响。研究发现目前加拿大小扁豆育种中尚未针对矿物质含量进行筛选，不过这也为后续育种改良提供了空间。与其他地区小扁豆以及其他豆类相比，加拿大小扁豆的矿物质浓度有其特点。从育种角度看，虽然通过生物强化提高小扁豆矿物质含量具有一定挑战性，但像 “CDC Impala” 等多种矿物质含量高的基因型可作为育种的起点。此外，环境因素对小扁豆矿物质浓度影响复杂，加工方式也会改变矿物质的可利用性。未来研究可进一步探索栽培和野生小扁豆物种的多样性，研究根系模式与矿物质吸收的关系，以更好地提升小扁豆种子的矿物质组成，为改善人类营养健康提供支持。
