一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法

本发明属于种质资源调查与研究，具体涉及一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法。

背景技术：

1、豌豆（pisum sativum l.），又称青豆、毕豆、雪豆、荷兰豆等，为豆科豌豆属一年生攀缘草本植物，株高通常介于0.5至2.0米，通体绿色，花呈白或紫色，荚果膨大，种子形态多样。作为全球第四大食用豆类，豌豆的籽粒（粮用）、鲜嫩籽粒（青豆）、嫩荚（荷兰豆）、嫩梢（豌豆苗）及软荚（甜豌豆）均可食用，是名副其实的“粮菜饲兼用”作物。

2、豆荚为发育中的种子提供了一层保护性外壳，它扮演着集水器、传输媒介以及从植物体部分向种子移动的溶质临时储存库的角色；如果处于绿色且光照充足的状态下，它还能显著参与co2的光合固定作用。空豌豆荚（epp）占豌豆全部重量的30%到67%，是豌豆加工部门的副产品。这些epp中富含多种高价值化合物。它们包括大量蛋白质、膳食纤维（超过50%，大多不溶于水）、铁、钾和酚类成分。后者具有显著潜力，如果采用如epp等廉价资源制成，有望应用于饲料、食品、制药和化妆品领域。尽管epp的化学成分已被广泛研究，但目前对其多酚化合物知之甚少。儿茶素、表儿茶素、宫殿堂茶素及其他酚类成分在空豌豆荚提取物（eppe）中大量存在，为epp提供了高抗氧化能力。但成熟后的豌豆加工副产物豌豆荚一般用作动物饲料作为餐厨垃圾被直接扔掉，并未得到充分利用。随着社会可持续发展理念的推行和人们环保意识的提高，提高植物资源的利用率已成为研究热点。

3、尽管豌豆在营养、生态及经济方面具有显著价值，但豌豆产业的整体发展仍存在突出短板，制约其潜力释放。首先，品种专用化程度低。长期以来育种目标多集中于高产、抗病与广适性，对营养品质、加工适应性及功能性成分的定向选育重视不足，市场上缺乏明确区分于“高蛋白加工型”“鲜食专用型”“高活性成分型”等专用化商业品种，导致下游加工企业难以获取稳定、优质的原料，产品附加值提升受限。其次，品质评价体系尚不健全。现有研究多聚焦于粗蛋白、总淀粉等单一或少数指标，缺乏对营养素完整谱系、生物活性物质、抗营养因子及其与最终产品口感、加工性能之间关联的系统性解析。全面、多维、可服务于育种与产业的品质“画像”尚未建立，评价标准呈现碎片化。最后，产业链各环节衔接不畅。育种端与加工需求脱节，种植户缺乏市场导向的品种选择依据，加工企业面临原料品质波动大等难题，而消费者则难以便捷识别与获取营养最优的产品。这种产业链条的结构性脱节，严重影响了豌豆产业整体竞争力的提升与价值实现。

4、针对豌豆产业存在的品种专用化程度低、品质评价体系碎片化及产业链脱节等瓶颈问题，系统开展可食用豌豆营养品质评价与品种筛选研究，具有明确的必要性与现实紧迫性。建立科学、全面的营养品质评价体系，是推动产业由“产量导向”向“品质导向”转型升级的关键基础。

技术实现思路

1、针对以上现有技术中存在的问题，本发明提供一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法。针对现有种质缺少分部位系统鉴定，专用优质品种供给不足，制约鲜食豌豆产业发展的问题。本发明分别测定鲜豌豆荚的农艺性状数据与营养品质形状数据，采用遗传多样性、相关性分析、主成分分析、聚类分析及隶属函数分析等多元统计方法，系统解析不同豌豆品种的性状变异特征，建立多指标量化综合评价体系。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、本发明提供一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：记录不同豌豆品种的8种农艺性状数据，包括鲜荚长、鲜荚宽、株高、初荚结位、单株荚数、单荚粒数、单株产量、百粒重；测定不同豌豆品种的豌豆荚的8种营养品质性状数据，包括含水量、类黄酮含量、总酚含量、维生素c含量、可溶性蛋白含量、淀粉含量、可溶性糖含量、氨基酸含量；

5、步骤s2：采用microsoft excel 2023对不同豌豆品种的8种农艺性状数据和8种营养品质性状数据进行处理，求得每个性状的平均值、最大值、最小值、标准差及变异系数；利用spss 26.0对每个性状进行遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析；

6、步骤s3：用正向隶属函数法对不同豌豆品种的8种农艺性状和8种营养品质性状进行综合评价，计算每个豌豆品种的平均隶属函数值，根据平均隶属函数值的高低筛选可食用鲜豌豆荚品种。

7、进一步地，所述遗传多样性分析中运用popgen 1.32软件计算遗传多样性指数。

8、进一步地，所述聚类分析中聚类方法采用离差平方和法，种质间遗传距离为欧式距离。

9、进一步地，在步骤s2之前，先对8种农艺性状数据和8种营养品质性状数据进行表转化无量纲处理，为10级分类，1级＜x-2δ，10级≥x+2δ，中间每级间差0.5δ，x为平均值，δ为标准差。

10、进一步地，所述平均隶属函数值为同一个豌豆品种的每个性状的隶属函数值的平均值。

11、进一步地，所述每个性状的隶属函数值的计算公式为：

12、

13、其中，i=1,2,3,...,n；u(xi)是同一豌豆品种的第i个特征的隶属函数值，xi是同一豌豆品种的第i个特征值，xi,max、xi,min分别为所有不同豌豆品种中第i个品质性状的最大值和最小值。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明对23份豌豆荚种质资源的8个农艺性状和8个营养品质性状进行了系统的遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析和隶属函数综合评价。结果表明，参试种质在农艺性状上变异系数平均23.60%，遗传多样性指数平均1.75；在营养品质性状上变异系数平均15.37%，遗传多样性指数平均1.85，说明材料整体具有较丰富的遗传变异，其中单株产量、鲜荚重、维生素c和氨基酸等性状选择潜力较大。相关性分析显示，单株产量与单株荚数、单荚粒数、鲜荚长、鲜荚宽、百粒重均呈极显著正相关，初荚节位与荚形、粒数、粒重呈显著负相关；含水量与可溶性糖、淀粉、类黄酮呈显著正相关，维生素c与总酚呈正相关。主成分分析将农艺性状归纳为产量与荚形因子（贡献率60.10%）和株型因子（贡献率21.39%），累计贡献率81.49%。聚类分析将种质分为低产小荚型、高产大荚型和中间型（农艺性状）以及中间型、高维生素c型和高蛋白高糖型（品质性状）。隶属函数综合评价筛选出ps107和ps11两份综合品质最优的种质，以及s104（高类黄酮、高氨基酸）等特异性材料。与市场品种相比，ps107、ps11等种质营养品质更优，可作为豌豆荚优质育种的亲本或直接推广材料。本发明为豌豆荚种质资源的分类利用和高产优质品种选育提供了理论依据和材料基础。

1.一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，其特征在于，所述遗传多样性分析中运用popgen 1.32软件计算遗传多样性指数。

3.根据权利要求1所述的一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，其特征在于，所述聚类分析中聚类方法采用离差平方和法，种质间遗传距离为欧式距离。

4.根据权利要求1所述的一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，其特征在于，在步骤s2之前，先对8种农艺性状数据和8种营养品质性状数据进行表转化无量纲处理，为10级分类，1级＜x-2δ，10级≥x+2δ，中间每级间差0.5δ，x为平均值，δ为标准差。

5.根据权利要求1所述的一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，其特征在于，所述平均隶属函数值为同一个豌豆品种的每个性状的隶属函数值的平均值。

6.根据权利要求5所述的一种筛选可食用鲜豌豆荚品种的方法，其特征在于，所述每个性状的隶属函数值的计算公式为：