尼日利亚西南部45份苦瓜种质的营养多样性及地理分布特征，及其与近缘葫芦科种子之间的比较分析

《BMC Plant Biology》：Nutritional diversity and geographic structure in 45 Lagenaria siceraria accessions from southwestern Nigeria, with comparative positioning among related cucurbit seeds

　　

摘要

Lagenaria siceraria（莫利纳）斯坦德尔（葫芦）是一种在西非被文化上认可但科学研究较少的葫芦科植物，其种子是一种食物资源。目前大多数研究仅关注个别品种或有限的营养成分参数。为此，我们研究了从尼日利亚西南部的四个州（奥约州、奥贡州、奥孙州、翁多州）收集的45个品种的的营养成分和植物化学物质多样性，这些品种在伊巴丹的国家园艺研究所经过两个生长季的培养，研究采用随机完全区组设计，每个处理重复三次。我们对种子的基本成分、矿物质含量进行了分析，使用原子吸收光谱法、火焰光度法以及钒钼酸盐光谱法检测矿物质含量，同时通过福林-西奥卡尔图试剂法、氯化铝比色法、磷钼酸法以及DPPH试验检测抗氧化性能。所得数据与已发表的葫芦属其他物种的数值进行了比较。粗蛋白的变化幅度最小（标准差为10.78%，范围为24.31–38.60%），而总抗氧化能力的变化幅度最大（标准差为117.30%，范围为0.16–7.88毫克TE/克）。磷是其中最主要的矿物质（平均含量为711.09毫克/100克），且P–K–Ca–Fe这组矿物质之间呈高度相关性（两两相关系数为0.80–0.99），这类矿物质组合与抗氧化能力呈正相关关系。双因素方差分析表明，16项指标在不同品种间存在极显著差异（每项指标的p值均小于10???），而年份因素以及品种与年份的交互作用对各项指标均无显著影响。主成分分析解释了PC1+PC2上59.4%的变异量，沃德D2聚类方法将45个品种分为三组，每组15个品种：一组富含矿物质和抗氧化物质（C1组），一组富含单宁和碳水化合物（C2组），还有一组富含蛋白质和脂肪（C3组）。不同品种的归属并不受地理位置影响，跨越了四个州（PERMANOVA检验的F值为0.97，R2为0.066，p值为0.475），这说明品种间的差异源于品种本身而非地理位置。以C1组品种为例，每100克所含的磷含量约为FAO/WHO规定的成人每日推荐摄入量的120%，蛋白质含量约为63%，钙含量约为17–20%，不过这些数值需考虑到植酸和单宁对营养素吸收率的影响。因此，相比其他同类葫芦科植物，L. siceraria具有更优的营养价值，同时也为通过育种手段提升其营养价值提供了良好的种质资源。