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編者按:種瓜得瓜,種豆得豆,種子到底有多神奇?中科院之聲與中國科學(xué)院昆明植物研究所聯(lián)合開設(shè)“凡此種種”專欄,為大家講述種子的有趣故事,介紹大自然中匠心獨具的種子植物。 前文: 奇妙豆世界(上)丨凡此種種 豆類種子對于人類的重要性 豆科植物中有部分種的種子是可以食用的,如大豆(Glycine max)、蠶豆(Vicia faba)、豌豆(Pisum sativum)、綠豆(Vigna radiata)、赤豆(Vigna angularis)、豇豆(Vigna unguiculata)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、木豆(Cajanus cajan)、落花生(Arachis hypogaea)等,它們是人類食品中蛋白質(zhì)、淀粉、油和蔬菜的重要來源,具有重要經(jīng)濟價值。 考古發(fā)現(xiàn),約6000年前,豆類就已成為人類的食物了,在我國東漢鄭玄注的《周禮》和趙岐注的《孟子》中,就已將豆(菽)列為中國人主食五谷之一了。此外,食用豆的種子還是我國豆類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本材料,“春種一粒粟,秋收萬顆子”??梢娛秤枚诡愖怨诺浇瘢谌藗兊纳a(chǎn)和生活中都扮演了極為重要的角色。
圖19. 各種食用豆類種子(圖片來自網(wǎng)絡(luò)) 下面介紹一下我國三種重要的食用豆種子。 蠶豆 因其豆莢狀如老蠶,又成熟于養(yǎng)蠶時節(jié),故名蠶豆,是世界上種植面積及產(chǎn)量排名第七和中國排名第一的食用豆。但蠶豆起源于何地,何時傳入中國的,目前尚無定論。 蠶豆種子的營養(yǎng)成分非常豐富,僅蛋白質(zhì)含量就達20.3%-41%,是豆類作物中僅次于大豆的一種植物蛋白資源,且其不含膽固醇,能有效預(yù)防心血管疾病。另外,蠶豆種子的淀粉含量竟占到了其碳水化合物總量的80%,能為人體提供大量的能量。 此外,蠶豆種子中還含有鈣、鋅、錳、磷脂等調(diào)節(jié)大腦和神經(jīng)組織的成分,及豐富的膽石堿,有健腦作用;其中的鈣,則非常利于骨骼的吸收與鈣化,能促進人體骨骼健康;蠶豆皮中的粗纖維還能降低膽固醇,促進腸蠕動,保障腸健康??芍^一粒種子自內(nèi)而外,全是寶呀! 蠶豆種子的用途廣泛,除了能煮食、炒食、炸食外,還能制作成豆瓣醬、醬油、涼皮、粉絲等,另外發(fā)芽的蠶豆還是我國部分南方人端午節(jié)必吃的食物之一。
圖20. 蠶豆種子及其制品(圖片來自網(wǎng)絡(luò)) 綠豆 中國是綠豆的起源中心之一,綠豆在我國已有兩千多年的栽培歷史,現(xiàn)在全國各地均有栽培,是我國栽種面積和產(chǎn)量排名第四的食用豆。綠豆種子的蛋白質(zhì)含量為17.4-29.1%,淀粉含量為43-60.2%,營養(yǎng)豐富。除了用于煮綠豆粥外,綠豆種子還可用于制作綠豆糕、涼粉等,發(fā)綠豆芽,用途廣泛。發(fā)豆芽時褪下的豆皮叫綠豆衣,還有清熱解毒、明目退翳的功效呢。
圖21. 綠豆種子及其制品(圖片來自于網(wǎng)絡(luò)) 大豆 大豆起源于中國,是人類馴化的一種古老油料作物,其種子生產(chǎn)出來的油是目前世界上消費量最大的植物油,約占世界食用油產(chǎn)量的50%。另外,它還是人類主要的植物性蛋白來源。此外,大豆類產(chǎn)品 (鮮豆、豆芽、豆腐、豆奶等) 還是人們,尤其是亞洲人喜愛的食物。 目前世界上的大豆生產(chǎn)主要集中于美國(40%以上)、巴西(25%左右)、阿根廷(15%左右)和中國(6%左右) 四個國家, 但大豆及其產(chǎn)品(豆油與作為飼料的豆粕)的消費卻遍布全球,幾乎沒有哪個國家能完全擺脫對它的消費,大豆的重要經(jīng)濟價值使它成為了我國糧食作物中不容忽視的角色。圖21. 綠豆種子及其制品(圖片來自于網(wǎng)絡(luò))
圖22. 大豆及其各種制品 野生豆科植物資源對于現(xiàn)代豆科農(nóng)作物資源育種的重要性 中國是大豆、小豆(Vigna angularis)、飯豆(Phaseolus calcaratus)和綠豆等的起源中心,也是蠶豆、豌豆、綠豆、菜豆、小豆、豇豆、飯豆等的主產(chǎn)國,還是大豆等的進口消費大國,食用豆類的安全生產(chǎn)關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)和社會的可持續(xù)發(fā)展。 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在追求高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時,也帶來了一個嚴重后果——品種單一化。據(jù)統(tǒng)計,目前全球有四分之三的農(nóng)作物品種已經(jīng)從地球上消失了,這將使農(nóng)作物的遺傳多樣性大大降低,遺傳基礎(chǔ)變得狹窄,從而易受到病蟲害的侵襲,造成糧食危機。同時還會使農(nóng)戶受制于外國種子公司,影響國家安全。此外,隨著全球氣候變化,一些現(xiàn)代栽培品種還將難以在短時間內(nèi)快速進化出適應(yīng)新氣候的機制,因此出現(xiàn)了一系列生長和繁殖問題,導(dǎo)致產(chǎn)量銳減,影響到社會穩(wěn)定。 農(nóng)作物野生近緣種在數(shù)百萬年的進化過程中,積累了各種不同的遺傳變異,蘊藏著許多栽培作物不具備的優(yōu)良基因,如抗病蟲性、抗逆性、豐產(chǎn)性等,是較好的育種材料。通過雜交,人們就能把野生近緣種中的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到栽培種中,如20世紀50年代末,美國的大豆感染了囊孢線蟲病,使其大豆產(chǎn)業(yè)瀕于毀滅,后來育種家從野生大豆種質(zhì)資源中篩選出了能抗囊孢線蟲病的“北京小黑豆”,并利用二者育成了高產(chǎn)抗病新品種。此外,育種家還用綠豆野生種(Vigna radiata var. sublobata)與栽培綠豆(Vigna radiata)雜交,培育出了抗豆象蟲綠豆,這種成功的育種例子數(shù)不勝數(shù)。 因此,農(nóng)作物野生近緣種是農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新與現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),是保障國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品供給的戰(zhàn)略性資源。未來它們在提高作物產(chǎn)量,增強作物抗病蟲能力和承受氣候變化能力,增加作物產(chǎn)量、風(fēng)味、營養(yǎng)價值等方面都將發(fā)揮出重要作用,有助于解決我國糧食生產(chǎn)中的一些“卡脖子”問題,使中國人的飯碗能牢牢端在自己手中。 我國野生豆科種子資源的保護 中國共有豆科植物172屬1485種,現(xiàn)中國西南野生生物種質(zhì)資源庫(亞洲最大的野生生物種質(zhì)資源庫)已保存了我國豆科70%屬44%種的種子資源,在目前全球多樣性喪失嚴重的情況下,有效保護了我國豆科植物的多樣性。 未來,中國西南野生生物種質(zhì)資源庫內(nèi)已保存的237科2119屬10601種85046份野生植物種子,必將在植物多樣性保護、作物改良、新作物篩選和生態(tài)恢復(fù)行動中發(fā)揮重要作用,保障我國的資源安全、糧食生產(chǎn)安全和生態(tài)安全。
圖23. 中國西南野生生物種質(zhì)資源庫大樓 參考資料: 1. 董玉琛,鄭殿升.中國作物及其野生近緣植物(糧食作物卷)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2006. 2. 杜燕、楊湘云、李拓徑等. 種子方舟[M]. 杭州:浙江教育出版社,2015. 3. 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(2015版)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015. 4. Joseph H. Kirkbride, Jr., Charles R. Gunn, Anna L. Weitzman. Fruits and Seeds of Genera in the Subfamily Faboideae (Fabaceae)[M]. Washington: United States Department of Agricculture (USDA),2003. 5. Polhill,R.M.. Introduction to the Leguminosae, legumes in street and gardens[J], Bot. Mag.,1997,14(4):176-183. 6. 阮秋菊. 蠶豆中的生物活性成分研究進展[J]. 山東食品發(fā)酵, 2011,3:48-52.
(中科院之聲 2021年8月4日) 來源:https://mp.weixin.qq.com/s/BUja9AFR8Gux-m5NqfxEzw |
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