Die Variabilitiit des Olgehaltes in den Hauptolpflanzen von Taiwan

V m S . X L i u , K . L . C h a n u n d J . H . Y a n g "

Vielzehn Sojabohnen-, zwei ErdnuU- und zwei Sonnenblumensorten wurdenin dieserstudie in zwei Vegetationsperioden untersucht. Der Anbau im Friihjahr wirkte sich bei den 3 Arten offensichtlich giinstiger auf den OlgeMt aus, a l s der Anbau im Herbst. Bei Sojabohnen wurde eine signifi- kante negative Korrelation zwischen Fettgehalt und TKG gefunden. Es konnte keine signifikant positive Beziehung zwischen dem Olgehalt und anderen pflanzlichen Merkmalen gefunden werden.

E i n l e i t u n g Seit langer Zeit sind Sojabohne und ErdnuB die Haupt-

quellen pflanzlicher Ole und Proteine in Taiwad2, und seit 1979 verspricht die Sonnenblume eine wichti e Stelle einzu- nehmen, da sie eine gute Olqualitat besitzt.. Es 1st fur die Olpflanzen schwierig, mit dem Reis zu konkumeren, der a l s Hauptnahrungspflanze im Friihjahr und Sommer auf groBen Flachen auf der ganzen Insel angebaut wird'. In letzter Zeit haben die Taiwanesen ihre EBgewohnheiten geandert, um bestimmten Zivilisationskrankheiten vombeugen. So wird der Reis haufiger durch andere Getreidearten ersetzt und die tierischen Ole werden mehr und mehr durch pflanzliche Ole verdl-gingt. Infolgedessen ist der Reisverzehr erheblich zuriickgegangen. In den nachsten sechs Jahren sol1 dle Reis- anbauflache um ca. 100 000 ha reduziert werden, so daB der Anbau anderer wichtiger Pflanzen wie z. B. der Olpflanzen ausgedehnt werden kann. Viele Faktoren beeinflussen den Olgehalt der Olpflanzen und die Zusammensetzung der Ole wie z. B. Unterschiede zwischen den einzelnen Sorten, den Anbauterminen, Diingemitteln und Bodenarten als auch Einfliisse des Standortes, des Anbaujahres, der Temperatur, der Tageslange und der Sonnenscheindauer ',."''.

Die vorliegende Studie untersucht die Variation des Olge- haltes in den drei wichtigsten Olpflanzen von Taiwan, n h - lich Sojabohne, ErdnuB und Sonnenblume und dessen Be- ziehungen rn Ertrag, Ertragskomponenten und Vegetations- dauer.

M a t e r i a l u n d M e t h o d e n

nenblumensorten in dieser Studie untersucht.

B . ..

Insgesamt wurden 14 Sojabohnen-, 2 ErdnuB- und 2 Son-

The Variation of the Oil Content in the Main Oil Cmps from 'h iwan Fourteen soybean varieties, two peanut varieties, two sunflower varieties

and two planting seasons were involved in this study. Spring planting was apparently more favourable to oil contents of three main oil crops in Taiwan than do fall planting. A significant negative correlation between oil content and thousand-kernel-weight was found in soybeans. No positively signifi- cant relationship between the oil content and the other agronomic charac- teristics was found.

In Abb. 1 sind die Anbauregonen eingezeichnet, und Tab. 1 enthalt Temperaturen und Niederschlage des Jahres 1983. Die Sojabohnen wurden im Bezirk Chiayi im Friihjahr

1981 und im Friihjahrund Herbst 1982 angebaut. Das Expe- riment wurde mit vier Wiederholungen bei einer Parzellen- groBe von 4.5 m2 im Friihjahr und 3 m2 im Herbst durchge- fiihrt. Der Pllanzenabstand betrug 50x15cm im Friihjahr und 45 x 15 cm im Herbst.

U 0

Erdnusse

Sojabohnen

Sonnenblumen

Code Region

A Chia-nan

A1 Yunl in

A2 Chiayi

A 3 l a i n a n

-

B Plngtung 5 Kaohsiung

8 1 Kaohs7unq

BZ Plngtung

C n u a l l e n

D Chanq-hwa

E l a i c h u n g

F T d l p e l

Abb. 1. Anbauregionen von Sojabohnen, Erdnussen und Sonnen- blumen in Taiwan

Tabelle 1

Tqestemperaturen und Niederschlage in Taiwan 1983

Temperatur (" C) Niederschlage in mm Monat Taipei Taichung Kaohsiung Taipei Taichung Kaohsiung

Januar Februar Mil2 April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember

15.7 1.5.6 149 15.4 16.8 17.8 23.1 23.9 25.4 25.7 27.8 27.9 29.9 29.5 28.6 28.4 28.3 28.3 25.8 26.0 19.9 19.7 15.9 16.2

18.8 43.2 19.3 19.4 172.7 128.0 21.3 168.8 117.3 26.1 28.0 30.4 26.8 75.6 90.4 28.7 43.5 63.6 30.1 45.7 32.9 28.2 38.3 76.2 28.6 77.6 7.8 27.4 32.1 10.7 22.7 10.3 0.0 19.0 19.9 4.5

13.6 33.2 60.6

5.2 166.6 140.9 44.6

22 1.3 50.6

5.0 0.4 1.2

Erdnusse wurden im Bezirk Taichung sowohl im Friihjahr aus

vier Wiederholungen mit fiinf Reihen zu je 5 m und einem Hamnabstand von 30x 10cm.

* Anschrift der Verfasser: Dr. S. K Liu, K. L. Chan und J. H. Yang, ~~i~~ Agricultural R ~ ~ . Inst., 189 Chung-cheng Road, wan- feng, Wu-feng, Taichung, Taiwan, Republic of China.

such im 1982 angebaut. Der versuch

466 FETTE . SEIFEN . ANSTRICHMITTEL 86. Jahrgang Nr. 12 I!)H4

Die Sonnenblumen wurden im Bezirk Taichung im Friih- jahr und im Herbst 1982 angebaut, mit vier Wiederholun- gen, fiinf Reihen von je 4m und einem Pflanzenabstand von 50 x 40 cm.

Pflanzliche Merkmale wie Wuchs, Vegetationsdauer und Ertrag dieser drei Olpflanzen wurden wahrend der Vegeta- tionsperiode untersucht.

Der Wassergehalt der Samen und das Tausendkornge- wicht wurden nach der Ernte gepriift, und der Olgehalt der Samen wurde mit dem Soxhlet-Extraktionsapparat be- stimmt.

E r g e b n i s s e

den Tabellen 2 und 3 mitgeteilt. Die Untersuchungsergebnisse der S o j a b o h n e n sind in

Tabelle 2

Fettgehalte, Ertrage, TKG sowie Wuchhohe und Vegetationsfinode uon 14 Sojabohnen-Genogpen

Sorten Fett- TKG Wuchs- Vegetations- und gehalt hohe periode Linein ("/I) (kg/ha) k) (cm) (Tage)

Ertrag

TN 4 TN 1.5 70F-9-20 71F-6-26 GC-51-117 AGS-137 AGS-140 7.5- D- 2 75-H-4 7.5-K-21 75-N-3 GC- 104- 107 75-K-13 74-D-12

18..5 19.8 20.3 20.7 23.4 20.4 11.2 16.0 18.6 13.1 17.5 19.5 19.0 19.3

3184 2412 2783 2934 2649 2144 3120 2648 3 183 3487 2238 253 1 2953 3142

172.0 155.9 163.8 176.8 154.6 138.4 206.9 142.0 171.5 208.3 164.6 1.5.5.0 164.3 1.50.4

53 40 56 71 52 4!J 64 41 53 49 59 49 43 53

101 91

101 99 96 98 99 91 99 91 99 98 99 99

Mittel 18.4 2813 166.0 52 97

Mittelwerte aus Friihjahrsanbau derJahre 1981 und 1982

Tabelle 3

Fettgehalte u r n Sojabohnen aus Erst- und Zweitjizchtanbau

Sorten und Linien

Fettgehalt ( o h ) Erstfrucht Zweitfrucht

TN 4 TN 15 7OF- 9- 20 7 1F-6-26 GC-51- 117 AGS-137 AGS- 140 7.5-D-2 75-H-4 75-K-21 75-N-3 GC- 104-107 75-K-13 74-D- 12

18.83 20.95 22.73 20.06 24.92 21.31 10.04 16.46 2 1 .X4 14.2.5 18.0 1 20.89 20.34 19.57

17.85 18.17 17.53 20.99 21.37 19.03 11.71 15.12 15.02 11.62 16.60 17.72 17.02 18.61

Mittel 19.30 17.03

Im Friihjahr angebaute Sojasorten weisen im Mittel der Jahre 1981 und 1982 einen durchschmttlichen Fettgehalt von 18.4O/1) (Tab. 2) auf, bei einer Variationsbreite zwischen 11.1 (Linie AGS-740) und 23.4%) (Linie GC-57-777) Fett in der Trockenmasse.

RtiJahrgang Nr. 12 1!l81 FETTE . SEIFEN . ANSTRICHMITTEL

Der mittlere Ertrag liegt bei 28 13 kg/ha mit einer Schwan- kungsbreite zwischen 2112 (EV 75) und 3487 kg/ha (75-K- 27).

Ein Vergleich der Fettgehalte von Sojabohnen aus Erst- und Zweitfruchtanbau, bzw. Friihjahr- und Herbstaussaat kann aus den Werten der Tab. 3 entnommen werden.

Im Mittel der Sorten wirkt sich eine Aussaat im Herbst in niedrigeren Fettgehalten aus, wahrscheinlich resultierend aus den niedrigeren Temperaturen wiihrend der Abreife in den Wintermonaten, wie aus Tab. 1 ersichtlich ist.

Die in folgender Ubersicht zusammengestellten Korrela- tionskoeffdenten weisen nur eine gesicherte negative Bezie- hung zwischen Fettgehalt und TKG aus. Positive Korrelatio- nen bestehen zwischen Wuchshohe und Dauer der Vegeta- tionsperiode sowie zwischen Ertrag und dem Ertragsfaktor TKG.

Ubersicht

Korrelationskoeffuienten rwbchen Fettgehalt und anderen Merkmalen bei Sojabohnen

Merkmale Wuchshohe periode Ertrag TKG Vegetations-

Wuchshohe - 0.08

0.24 0.58* Vegetations- Deride Ertrag - 0.44 0.2 1 0.07 TKG - O.(i!J* * 0.46 0.02 0.69** * signifikant bei P= 5 '%I

* * signifikant bei P= 1 (%I

Die negative Beziehung zwischen Fettgehalt und TKG kann in der Weise interpretiert werden, daB bei der Soja- bohne Protein der mengenmaRig dominierende Reserve- stoff ist und daR bei einer optimalen Kornentwicklung bevomgt Protein eingelagert wird, da bei der Leguminose Soja offenbar ausreichend Stickstoff fur die Proteinsynthese zur Verfiigung steht.

Die Ergebnisse der E r d n u R v e r s u c h e sind in Tab. 4 wiedergegeben.

Bei einem Herbstanbau der beiden Sorten wurden die Fettgehalte etwas gesenkt, namlich auf 43.40/0 bei Tainung 4 und 48.1 bei ZiV-sel-9. Damit ergibt sich eine durchschnitt- liche Abnahme des Fettgehaltes um absolut 2.6%.

Bei S o n n e n b 1 u m e n standen gleichfalls 2 Sorten im Versuch, an denen die gleichen Untersuchungen vorgenom- men wurden (Tab. 5).

Tabelle 4

Fettgehah; Ertrap, TKG sowie Wuchhohe und D a w r der Vegetations- enode er 2 ErdnuJ-Swten (Friihjahnanbau 1982)

Wuchs- Vegetations- Sorte gehalt

Fett- Ertrag TKG hohe peri.e (oh) (kg/ha) (g) (cm) (Tage)

Tainung4 46.5 2301 424 60 125 TN-Sel-9 iiO.3 1!J77 362 6'2 12.5

Mittel 48.4 2139 393 61 12.5

Tabelle 5

Fettgehalte, Ertrage, TKG sowie Wuchhohe und Dauer der Ve etatiom- periode bei 2 Sonnenblumensorten (Friihjahrsanbau 198s)

Fett- Wuchs- Vegetations- Sorte gehalt Ertrag TKG hohe periode

(I/(,) ( W h a ) (g) (cm) (Tape) TN 1 43.1 1SJOO 5 1 170 1 (Kl lupiter 40.2 2135 5.5 168 95

Mittel 41.7 2018 53 169 !)8

465

Auch bei Sonnenblumen hatte die Herbstaussaat und Abreife uber Winter einen negativen EiduB auf den Fettge- halt. Die einheimische Sorte 7 erreichte bei Herbstaus- s a t einen Fettgehalt von 41.9%, und die Importsorte Jupiter hatte nur 37.8"h Fett bezogen auf die Achane.

L i t e r a t u r ' K. C. Su, Study on the methods of evaluating the oil content of

peanuts, J. Agric. Assoc. China 60,32 [ l!)fi5]. ' W T Tang and C. H. Kao, Effects of temperatures at pod-filling

stage on the yield, oil and protein contents of soybean seed, J. Agric. Assoc. China 81,s [ l ! ) i 3 ] . ' W C. Lin, The investigation of the possibility of sunflower devel-

opment in Taiwan (chines.), Taiwan Agric. 40 [ 19841. ' K. L. Chan, Cropping systems involving soybeans in Taiwan

(1981, nicht veroffentlicht). ' L. A. Appelgvlst, Lipid in Cruciferae, 111. Fatty acid composition of diploid acid and tetraploid seeds of Brassica campestris and Sina-

is albagrown under two climatic extremes, Physiol. plant.21,6lii

" W W G a m r , H. A. Alhrd and C. L. Foubert, Oil content of seeds as affected by the nutrition of the plantJ. Agric. Res.3,227 [ 1!)14].

f)l!)(i8].

R. WHowell and J. L. Carter, Physiological factors affecting com- positionofsoybeans, 1.Correlationoftemperatures duringcertain portion of the pod-fillin sta e with oil percentage in mature beans, Agron. J. 45,526 fl!I.WT.

" R. W Howell and J. L. Carter, Physiological factors affecting com- position of soybeans, 11. Response of oil and other constituents of soybeans to temperature under controlled conditions, Agron. J . 50, 664 119.581.

'I W T Tang, Effects of different planting seasons and different loca- lities on the protein and oil contents of soybean in Taiwan (chines.),J. Agric. Assoc. China 52,31 [ 19631,

I 0 K . L. Chan and W L. Tsaur, Screening of early maturing and high yielding soybean varieties for Yunlin, Chiayi and Tainan areas, Ann. rep. of dryland food crops improvement (chines.), ARDFCI 22,109 [ 19811.

' I K. L. Chan and W L . Tsaur, Yield trial of new1 bred early matu- ring and high yielding soybean strains (chinesj, ARDFCI 24, I l t i

I' P C. Chen, C. S. Ho, H. 2: SungandJ. C. Su, Chemical propertiesof oils from some soybean varieties from Taiwan (chines.)J. Chinese Agr. chem. SOC. 11 ,55 [ 19731.

[ 1!)83].

Eingegangen am 22. Oktober 3983.

Possibilities of Breeding for Higher Oil and Protein Contents in Winter Rape Seeds *

By J. K r z y m a r i s k i **

Oil and protein are the most important components of rapeseeds.Total of

them constitutes more than '13 of seed substance. Oil content inseeds of new

low erucic varieties is considerably lower than in old high erucic varieties.

There are two reasons: low genetical value of spring rape which was a source

ofzeroerucic trait andlowerbiosynthesisofoil causedbyblockinchainelon-

gation pathway fromoleic to erucic acid. Bronowski varietyusedincrossesas

a source of very low glucosinolate content introduced to breeding materials

favourable genetic variability in oil and protein content. Breeding methods

for higher oil and protein content was are discussed. Their efficiency is illus-

trated by calculated heritabilities and by results of field trial with different

new varieties.

The most important factorwhchcan contribute to expan- sion in cultivation of winter rape in Europe as a source not only of edible oil for humans but also protein-rich meal for livestock and poultry is development by plant breeders of low erucic low glucosinolate (double low) varieties. Since oil

Table 1

qpical composition of winter rape seeds (% d. m.)

Ether extract Crude protein Crude fiber Lignins Carbohydrates Ash Glucosinolates Phytates Phenolic compounds

40-50 19-25

ca. 7 ca. 5 ca. 12 ca. 4.5

ca. 2 ca. 4

0.3-5

* Lecture at the 3!Yh DGF-Meeting in Hannover, 2GLh September 1983.

* * Author's address: Prof.Dr.1. KrZymarkki,Instytut Hodowlii Mi- matyzacji Roslin, Zaklad Roilin Oleistych, ul. Sieroca 1 a, PL6l-771 Poznan, Poland.

Moglichkeiten der Ziichtung von Winterrapssaat auf hohere 61- und EiweiEgehal te

0 1 und EiweiB sind die wichtigsten Bestandteile,,der Rapssaat. Sie er- geben insgesamt mehr a l s % der Saatsubstanz. Der Olgehalt in den neuen Saaten rnit niedrigeni Erucasauregehalt ist betriichtlich geringer als in den alten Saaten mit hohem Emcasauregehalt. Es gibt hierfiir zwei Griinde: den geringen genetischen Wert des Sommerrapses, der der Ursprung fur das Fehlenvon Erucasaure war,und einegeringere Biosynthese von 0l.die durrh eine Blockade des Kettenverlkngerungsweges von der 01- zur Erucasaure hemorgemfen wurde. Die Bronowski-Art, die bei Kreuzungen venvendet wurde als eine Quelle fur sehr geringen Glucosinolatgehalt, wurde als eine geeignete genetische Variante bezuglich 01- und EiweiRgehalt als Ziich- tungsmaterial eingefuhrt. FA werden Ziichtungsmethoden fur hoheren 01- und EiweiUgehalt diskutiert. Ihre Effizienz wird durch errechnete Erbfahig- keit und durch Ergebnisse aus Feldversuchen mit unterschiedlichen neuen Arten herausgestellt.

and meal derived from these varieties are nutritionally much superior to oil and meal produced from old varieties it become clear that the next target ofbreeding works will be to increase the contents of these two seed components.

The typical composition of seeds of winter rape is shown in theTable 1.The totalofoiland proteinconstitutes asmuchas two thirds of seed weight and contents of these two compo- nents are strongly negatively correlated. This correlation has mainly physiological character. The task of breeders is to find the way to break this unfavourable correlation.

1. O i l The oil content in seeds of wild Brassicas ranges from lii to

35 per cent'. Many years of breeding work resulted in sub- stantial improvement of this trait. The seeds of the best high erucic winter rape varieties content 45 to 50 per cent of oil. Oil content in seeds of new low erucic varieties is consider- ably lower. There are probably two reasons of such fact.

The first reason concerns the changes in fatty acid biosyn- thesis in seeds. Pathways of this synthesis are shown in the Table 2. Erucic acid is produced by chain elongation of oleic

86.Jahrgang Nr. I2 I!)X I F E l T E . SEIFEN ANSTRICH~ll ' l ' l 'EI. 468