四川雅安野生油茶经济性状及脂肪酸组成分析
摘要:为了筛选四川雅安特异的油茶种质资源,本研究对四川雅安天全收集的22株野生油茶(TQYS1-22)的果实性状、经济性状及脂肪酸组成的主要指标进行测定,并通过主成分分析评价其综合表现。结果表明:22株野生油茶资源在果实性状、经济性状及脂肪酸组成上都存在显著差异。在果实性状中,鲜果重在9.14g~43.58g,变异系数最大为41.75%,最小的是果高,其变异系数只有10.83%。在主要经济性状中,鲜果含油率的变异系数最大31.99%,鲜出籽率在27.54%~59.46%、干出籽率在15.02%~45.03%、种仁含油率在39.05%~56.60%,其中有7个达到了油茶树种选育标准。野生油茶籽油中主要含有油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸,饱和脂肪酸含量在6.53%~10.27%之间,不饱和脂肪酸含量在89.73%~93.73%之间。通过主成分分析,初步筛选出综合性状表现最好的3株野生油茶(TQYS17、TQYS18和TQYS21),其具有极高的鲜出籽率、干出籽率、种仁含油率。野生油茶中存在丰富的遗传资源,可以为四川雅安良种选育提供良好种质资源。
关键词:野生油茶;经济性状;脂肪酸组成;主成分分析
油茶(CamelliaoleiferaAbel.)属于山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)植物,具有2300多年的栽培和利用历史,广泛种植于我国南方长江和珠江流域,是南方重要的木本油料作物之一[1-2]。油茶成熟种子提炼的茶油是一种纯天然健康可食用植物油,其不饱和脂肪酸高达90%以上,同时还含有维生素E、生育酚、角鲨烯、黄酮等生物活性物质,因与橄榄油特性及物化性质相似,都含有大量的油酸和亚油酸,以及不饱和脂肪酸,素有“东方橄榄油”的美誉[3-5]。近年来,我国对优质健康食用油的需求量加大,为提高食用植物油自给率,缓解进口压力,明确提出要大力发展油茶等油料作物,根据颁发《全国油茶产业发展规划(2009–2020年)》中提出,到2020年全国油茶种植面积要达到7000万亩,年产茶油量250万t[6-8]。但目前我国油茶栽培面积达到436.7万hm2,年产茶油量却仅有65多万t,离规划中提出的的茶油年产量250万t的目标还有较大差距[9-10]。目前,四川省栽培的油茶多为各地选育出的优良无性系或家系品种,普遍存在挂果少、适应性差、长势弱、周期长等问题,究其根本原因为各地盲目引种,主栽品种混杂,缺乏适宜性良种且经营管理粗放[11-12]。因此,油茶产业要健康发展,培育和筛选适合当地气候生态条件的高产优质品种是关键,必须在种质资源收集和评价的基础上进行有针对性的培育,从源头掌握优良品种权,以确保适宜性优良品种在油茶产业发展和推广中的有效性[7,13]。我国西南地区生态气候多样,野生油茶种类和资源的多样性非常丰富,但是目前油茶种质资源的收集、研究主要针对栽培品种,对野生油茶的关注仍然不够[14]。
1材料与方法
1.1试验材料
四川省雅安市天全县油茶专家大院(N29°59'2.38",E102°50'14.19")保存的野生油茶种质资源,其品种均为普通油茶,选取22株进入稳定结果期的材料(编号为TQYS1-22),以每株为单位,分别采集树冠外围,4个方向的成熟油茶果40个,不足的全部采集。
1.2设备与试剂
BT-124S电子分析天平,RE-2000B旋转蒸发仪,Agilent7890BGC-5977AMSD气相质谱联用仪,索氏提取器,鼓风干燥箱,电热恒温水浴锅,粉碎机。正己烷为色谱纯,氢氧化钾、石油醚(沸点30~60°C)、甲醇为分析纯。
2结果与分析
2.1果实性状及经济性状分析
由表1,2可知,22株野生油茶果实性状及经济性状存在显著差异(P<0.05)。在果实性状方面,平均鲜果重19.93g,其中TQYS4的鲜果重最大43.58g,TQYS13的鲜果重最小9.14g,鲜果重变异系数最大41.75%,说明鲜果重具有很大的选择潜力和丰富的遗传特性[17]。相比而言,果高、果径和果形指数的变异系数较小,分别为10.38%、13.30%和12.50%。TQYS16具有最大的果高41.30mm,TQYS17最小28.45mm;果径最大为TQYS4(42.04mm),最小为TQYS14(25.55mm);TQYS13果实为长椭圆形,具有最大的果形指数1.52,而TQYS2果实为扁圆形,果形指数最小0.92。果皮厚度和籽数是决定出籽率的重要性状,22株野生资源平均果皮厚度3.39mm,平均籽数3.68,具有相对较大的变异系数。其中TQYS4果皮最厚5.16mm,而TQYS17最薄,仅0.67mm;TQYS6籽数最多6.10,TQYS13多数是单籽,平均籽数1.31。
2.2脂肪酸组成分析
从表3可知,所有油茶样品中主要成分有油酸,亚油酸,硬脂酸以及棕榈酸,还含有少量的亚麻酸和顺-11-二十碳烯酸,没有检测到芥酸等有害成分,这与前人[23-24]的研究结果一致。依据《油茶籽油》(GB/T11765-2018)[25]可知,22株野生油茶中TQYS10、TQYS11、TQYS20、TQYS21和TQYS22的油酸相对含量高于标准上限(87%)。棕榈酸和硬脂酸属于饱和脂肪酸,其中棕榈酸含量最高的是TQYS9(8.84%),最低的是TQYS10(5.15%);硬脂酸变异范围在0.64%(TQYS19)~2.75%(TQYS10),平均含量为1.23%。油酸,亚油酸,亚麻酸和顺-11-二十碳烯酸属于不饱和脂肪酸,其中油酸变异范围在80.03%(TQYS1)~88.66%(TQYS10)之间,变异系数最低,仅有3.01%;亚油酸含量平均为6.10%,含量最高为TQYS1,为9.83%,是最低TQYS10(2.53%)的3倍以上;亚麻酸含量变异范围在0.72%~1.32%,平均为0.96%;顺-11-二十碳烯酸含量平均为0.15%,其变异系数是最大,达到70.25%。
3结论
本研究以四川雅安天全的22株野生油茶为试验材料,通过对22株野生油茶的果实性状、经济性状及脂肪酸组成进行测定,表明各性状之间差异显著。其中,鲜果重变异系数最大为41.75%,TQYS4最大43.58g,果皮厚度平均为3.39mm,其中TQYS17最薄,仅为0.67mm。果形指数平均为1.07,大多数接近球形。鲜果含油率在5.43%~18.29%,变异系数为31.99%,鲜出籽率在27.54%~59.46%、干出籽率在15.02%~45.03%、种仁含油率在39.05%~56.60%,其中达到油茶选育标准的有7个,野生油茶在经济性状方面显著优于栽培品种。22株野生油茶中检测出6种脂肪酸种类,即棕榈酸,亚油酸,油酸,亚麻酸,硬脂酸和顺-11-二十碳烯酸,没有检测到芥酸等有害成分,单不饱和脂肪酸含量在82.05%~86.59%,不饱和脂肪酸含量在89.73%~93.73%,脂肪酸组成与栽培品种差异不大。
通过主成分分析,初步筛选出综合性状表现最好的3株野生油茶,即TQYS17、TQYS21和TQYS18,不仅具有极高的鲜出籽率,干出籽率,种仁含油率和鲜果含油率,而且油脂品质较好,其不饱和脂肪酸含量高。野生油茶中存在丰富的特异遗传资源,其经济性状显著优于栽培品种,品质方面与栽培品种差异不大,可以为四川雅安良种选育提供良好种质资源基础。因此,在今后要长期开展野生油茶种质资源的收集工作,继续对前期已收集和保存的进入稳定挂果期的剩余野生油茶单株进行经济性状的评价,以期建立具有育种潜力的特异资源,构建野生油茶核心种质资源基因库,为今后油茶区域性良种选育及杂交育种奠定基础.
参考文献
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[4]ZENGW,ENDOY.LipidCharacteristicsofCamelliaSeedOil[J].JournalofOleoScience,2019,68(7):649-658.
[5]LIANGH,HAOB,CHENG,etal.CamelliaasanOilseedCrop[J].HortScience,2017,52(4):488-497.
[6]邹锡兰,吴尚清.批准颁布《全国油茶产业发展规划(2009-2020年)》千亿油茶产业待破局[J].经济周刊,2009(47):45-46.
向婷婷,郑倩,汪秋凤,丁春邦,冯士令,周莉君,陈涛
《四川雅安野生油茶经济性状及脂肪酸组成分析》
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