黃秋良，張國防，謝亞兵，張 春，丁力朋，林必青，楊 陽

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002； 2.福建省漳州市林業(yè)局，福建 漳州 363000；3.福建省南平市林業(yè)局，福建 南平 353000； 4.福建省南平市延平區(qū)林業(yè)局，福建 南平 353001；5.福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程院，福建 福州 350002)

無性繁殖方式對(duì)芳樟葉精油及主成分的影響

黃秋良1，張國防1，謝亞兵1，張 春2，丁力朋3，林必青4，楊 陽5

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002； 2.福建省漳州市林業(yè)局，福建 漳州 363000；3.福建省南平市林業(yè)局，福建 南平 353000； 4.福建省南平市延平區(qū)林業(yè)局，福建 南平 353001；5.福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程院，福建 福州 350002)

在福建省南平市郊林場(chǎng)，分別以組培苗、扦插苗造林的6年生的優(yōu)良芳樟無性系(187、PC1、PC2和變異2)為研究對(duì)象，測(cè)定不同優(yōu)良無性系葉精油及其芳香醇和樟腦含量，分析不同繁殖方式的芳樟葉精油含量、主成分及無性系在栽培過程中的差異性及遺傳穩(wěn)定性。結(jié)果表明：不同的繁殖方式對(duì)子代芳樟無性系的葉精油含油量及主成分有不同的影響，其中扦插子代樟腦含量變化不明顯，組培子代芳樟無性系的樟腦含量比母本的樟腦含量降低了-12.50%～24.52%，但子代芳樟無性系在栽植過程葉精油含油量及主成分都能夠較好保持穩(wěn)定性，無性系187扦插苗造林更有利提高芳樟葉精油的品質(zhì)。

芳樟；葉精油；主成分；組培苗；扦插苗

芳樟(Cinnamomumcamphoravar.linalooliferaFujita.)為樟科樟屬常綠闊葉喬木，是我國著名的香料樹種。其葉油主成分是可用于制作香料、香水、香精的芳樟醇(C10H18O)[1]。芳香醇市場(chǎng)容量大、用途廣、價(jià)格高，在國際市場(chǎng)上非常緊缺[2]。芳樟優(yōu)良無性系在栽培過程中葉精油及其主成分保持穩(wěn)定是芳樟產(chǎn)業(yè)化的研究重點(diǎn)。目前芳樟育苗工廠化生產(chǎn)主要是以扦插繁殖和組培繁殖2種方式為主。不同的繁殖方式對(duì)芳樟幼林的生長性狀有影響[3]，但不同的繁殖方式對(duì)芳樟的葉精油主成分的影響尚未報(bào)道。鑒于此，本研究對(duì)南平市郊林場(chǎng)采用芳樟扦插苗、組培苗造林的不同芳樟優(yōu)良無性系試驗(yàn)林的葉精油及主成分進(jìn)行長期定位研究，旨在發(fā)現(xiàn)不同無性繁殖方式對(duì)芳樟的葉精油及主成分的差異，以期對(duì)樟樹的良種選育和產(chǎn)業(yè)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

南平市郊林場(chǎng)位于東經(jīng)117°00′—119°25′、北緯26°30′—28°20′，屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年均降水量1650 mm，年均氣溫18～20 ℃，年無霜期250～300 d，土壤類型為紅壤，東南坡，坡度41°。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用的材料為福建省林木種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目選育的芳樟187、PC1、PC2和變異2無性系為母株，采摘同一無性系芳樟母株的中部帶有芽且半木質(zhì)化的枝條作為扦插、組培繁殖的原材料，以扦插、組培繁殖的方式進(jìn)行育苗。造林時(shí)苗齡均為1 a，芳樟扦插苗、組培苗于2007年3月在南平市郊林場(chǎng)(矮甲坑山場(chǎng))，分別在上、中、下坡以隨機(jī)排列方式栽植，3個(gè)重復(fù)。

1.3 芳樟無性系母本的葉精油及主成分含量

芳樟無性系母本的葉精油及主成分分析結(jié)果見表1。

1.4 方法

1.4.1 樣品采集方法 每一無性系隨機(jī)選擇3株作為試驗(yàn)樣株。2008—2012年，每年8月對(duì)3株樣株的各部位均勻采集葉片100 g，測(cè)定無性系的葉精油、芳樟醇、樟腦含量，用于分析無性系在栽培過程中各個(gè)性狀和穩(wěn)定性。

表1 芳樟無性系母本的葉精油及主成分含量 %

1.4.2 精油提取及主成分含量的測(cè)定方法 采用常壓水蒸氣蒸餾法提取芳樟葉精油。將剪碎的100 g鮮葉片裝進(jìn)蒸餾瓶中，加開水200 mL蒸餾60 min后熄火，收集精油，測(cè)定葉精油含油量；采用SP-6890型氣相色譜儀測(cè)定精油的化學(xué)組成，并采用峰面積歸一化法計(jì)算無性系各主成分的含量[4]，并計(jì)算平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用DPSv 7.50軟件和Excel 2000軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 芳樟扦插苗、組培苗造林對(duì)葉精油含量的影響

由表2可知，芳樟扦插苗造林的不同無性系葉精油含量的平均值為1.99%～2.21%，子代的葉精油含量比母本的葉精油含量增加了-3.98%～3.38%；芳樟組培苗造林不同無性系的葉精油含量平均值為1.93%～2.12%，子代的葉精油含量比母本的葉精油含量減少了1.83%～8.29%。同一母株的芳樟扦插苗造林的葉精油含量平均值比芳樟組培苗造林的葉精油含量平均值高3.5%～4.1%，且同一母株不同繁殖方式無性系的葉精油含量間存在顯著或極顯著差異。不同母株繁殖的無性系在同一年的葉精油含量變化趨勢(shì)不完全一樣，同一母株不同繁殖方式的無性系在不同年限間葉精油含量會(huì)有微量變動(dòng)，且葉精油含量變化趨勢(shì)是一致的，說明芳樟葉精油含量主要是由遺傳基因控制，環(huán)境因素對(duì)其有輕度影響。

表2 芳樟扦插苗、組培苗造林對(duì)葉精油含量的影響 %

*：不同小寫字母為差異顯著；不同大寫字母為差異極顯著。下同。

2.2 芳樟扦插苗、組培苗造林對(duì)芳樟醇含量的影響

由表3可知，芳樟扦插苗造林不同無性系的芳樟醇含量平均值為95.14%～95.86%，子代的芳樟醇含量比母本的芳樟醇含量增加了-0.53%～0.51%；芳樟組培苗造林的不同無性系的芳樟醇含量平均值為94.85%～95.05%，子代的芳樟醇含量比母本的芳樟醇含量減少了0.21%～1.31%。同一母株的芳樟扦插苗造林的芳樟醇含量平均值比芳樟組培苗造林的芳樟醇含量平均值高0.3%～0.8%，且同一母株的不同繁殖方式的芳樟醇含量間存在顯著或極顯著差異。不同母株繁殖的無性系在同一年份的芳樟醇含量變化趨勢(shì)不完全一樣，同一母株的不同繁殖方式在不同年限間芳樟醇含量會(huì)有輕微波動(dòng)，且芳樟醇含量變化趨勢(shì)是一致的，說明芳樟醇含量主要是由遺傳基因控制，環(huán)境因素對(duì)其有輕度影響。

表3 芳樟扦插苗、組培苗造林對(duì)芳樟醇含量的影響 %

2.3 芳樟扦插苗、組培苗造林對(duì)樟腦含量的影響

由表4可知，芳樟扦插苗造林不同無性系的樟腦含量平均值為0.07%～0.25%，子代的樟腦含量比母本的樟腦含量降低了4.29%～12.50%；芳樟組培苗造林不同無性系的樟腦含量平均值為0.09%～0.23%，子代的樟腦含量比母本的樟腦含量降低了-12.50%～24.52%；其中芳樟無性系187(組培)、變異2(組培)、PC1(組培)的樟腦含量分別降低了24.52%、16.25%、14.29%，芳樟無性系PC2(組培)的樟腦含量增加了12.50%。同一母株的芳樟扦插苗造林的樟腦含量平均值比芳樟組培苗造林的樟腦含量平均值高-28.57%～8.00%，同一母株的不同繁殖方式的樟腦含量間存在顯著或極顯著差異。芳樟扦插苗造林和芳樟組培苗造林過程中，不同母株繁殖的無性系在同一年份的樟腦含量變化趨勢(shì)不完全一樣，同一母株的不同繁殖方式在不同年限間樟腦含量會(huì)有輕微波動(dòng)，且與芳樟醇含量變化趨勢(shì)是一致的，說明芳樟組培苗在組培過程中芳樟的樟腦性狀的表達(dá)基因受培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的影響[5]，但在栽植過程中樟腦含量較穩(wěn)定，環(huán)境因子影響小。

表4 芳樟扦插苗、組培苗造林對(duì)樟腦含量的影響 %

2.4 芳樟不同無性系的葉精油含量及主成分的聚類分析

以歐氏距離為指標(biāo)，利用離差平方和法(Ward′ Smethod)對(duì)芳樟不同無性系葉精油含量及主成分進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖1。由圖1可見，截取λ=2.4，可將8個(gè)樣本分為2類。187(扦插)、PC1(扦插)、PC2(扦插)樣本聚為一類；187(組培)、PC1(組培)、PC2(組培)、變異2(組培)、變異2(扦插)樣本聚為一類。除無性系變異2(扦插)外，無性系按其繁殖方式分類為扦插型和組培型。進(jìn)一步說明芳樟無性系不同的繁殖方式對(duì)其葉精油含量及主成分有不同影響。

3 結(jié)論與討論

不同母株繁殖的無性系在同一年的葉精油含量、芳樟醇含量和樟腦含量變化趨勢(shì)不完全一樣，同一母株不同繁殖方式的無性系在不同年份葉精油含量、芳樟醇含量和樟腦含量會(huì)有微量的變動(dòng)，環(huán)境因子對(duì)其有輕度影響。本研究結(jié)果表明，2種不同繁殖方式造林的同一無性系的葉精油含量、芳樟醇含量和樟腦含量變化趨勢(shì)一致，說明芳樟葉精油含量主要由遺傳基因控制。張國防等[6]，邢建宏等[7]利用ISSR分子標(biāo)記和RAPD分子標(biāo)記手段分析樟樹3種化學(xué)類型及3個(gè)近緣種的親緣關(guān)系和遺傳多樣性，研究表明樟樹各化學(xué)類型在遺傳上有一定的穩(wěn)定性，本研究從芳香的葉精油含量及主成分的各個(gè)方面分析也印證了芳樟無性系的各化學(xué)類型在遺傳上有一定的穩(wěn)定性。

同一母株繁殖的芳樟扦插苗造林的葉精油含量、芳樟醇含量、樟腦含量平均值比芳樟組培苗造林的葉精油含量、芳香醇含量、樟腦含量平均值高。其中子代芳樟無性系187(組培)、變異2(組培)和PC1(組培)的樟腦含量比母本的樟腦含量分別降低了24.52%、16.25%和14.29%，芳樟無性系PC2(組培)的樟腦含量增加了12.50%。這可能是芳樟組培苗在培養(yǎng)過程中受遺傳基因、培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的影響，張國防等[8]在芳樟組培 1 代的無性系中，有3株產(chǎn)生了一定的變異，部分單株葉型與楓香葉型類似，譚建暉等[9-10]在研究巨尾桉組培苗和扦插苗時(shí)也發(fā)現(xiàn)苗期生長指標(biāo)及葉綠素存在差異。

不同繁殖方式對(duì)子代芳樟無性系的葉精油含量及主成分有不同的影響，但子代芳樟無性系在栽植過程葉精油含量及主成分都能較好保持穩(wěn)定性。扦插繁殖的子代芳樟無性系在葉精油含量及主成分都較好保持母本的遺傳特性，組培繁殖的子代芳樟無性系在葉精油含量和芳樟醇含量較好保持母本的遺傳特性。子代芳樟無性系187(組培)、變異2(組培)和PC1(組培)的樟腦含量比母本的樟腦含量低，同時(shí)子代芳樟無性系187(扦插)、變異2(扦插)和PC1(扦插)的樟腦含量平均值是子代芳樟無性系187(組培)、變異2(組培)和PC1(組培)的樟腦含量平均值的1.12～1.29倍。

芳樟扦插苗、組培苗造林的葉精油含量都在1.85%以上、芳樟醇含量能保持在90%以上、樟腦含量能保持在5%以下，由此可見，利用優(yōu)良芳樟建立的無性系原料林可以規(guī)?；茝V。芳樟葉精油的樟腦成分對(duì)于芳樟精油的香氣品質(zhì)帶來很大的影響，同時(shí)對(duì)芳樟精油的提純和深加工增加難度和成本。所以利用無性系187(扦插)造林更有利于提高芳樟葉精油的品質(zhì)。

[1]段博莉.樟樹葉片精油及其主要成分的遺傳變異研究[D].北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2006.

[2]張國防.樟精油主成分變異與選擇的研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2006.

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Effect of Asexual Reproduction of Aromatic Camphor Leaves Essential Oil and Principal Component

HUANG Qiu-liang1，ZHANG Guo-fang1，XIE Ya-bing1，ZHANG Chun2，DING Li-peng3，LIN Bi-qing4，YANG Yang5

(1.CollegeofForestry，F(xiàn)ujianAgricultureandForestryUniversity，F(xiàn)uzhou350002，F(xiàn)ujian，China；2.ZhangzhouForestryAdministration，Zhangzhou363000，F(xiàn)ujian，China；3.NanpingForestryAdministration，Nanping353000，F(xiàn)ujian，China；4.YanpingDistrictForestryBureauofNanping，Nanping353001，F(xiàn)ujian，China；5.CollegeofMechanicalandelectricalengineering，F(xiàn)ujianAgricultureandForestryUniversity，F(xiàn)uzhou350002，F(xiàn)ujian，China)

In the Fujian Province Nanping suburbs tree farm，respectively cultivates the seedling，the cut seedling 6 year fresh fine fragrant camphor tree clone took the group (187，PC1，PC2 and variation 2) as the object of study，the determination different fine clone leaf volatile oil and the aromatic alcohol and the camphor content，the analysis different reproduction way fragrant camphor tree leaf volatile oil content，the principal components and the clone in the cultivation process difference and the heredity stability. The result indicated that the different reproduction way antithetical couplet generation of fragrant camphor tree clone leaf volatile oil content and the principal components have the different influence，in which cut filial generation camphor content change are not obvious，the group cultivated the filial generation fragrant camphor tree clone the camphor content to reduce compared to the female parent camphor content -12.50%～24.52%，the clone 187 cut seedling was more advantageous enhances the fragrant camphor tree leaf volatile oil the quality；But the filial generation fragrant camphor tree clone is transplanting the process leaf volatile oil content and the principal components all can the good maintenance stability.

Cinnamomumcamphoravar.linalooliferaFujita.；essential oil in leaf；main composition；tissue culture seddlings；cutting seddlings

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.02.030

2015-07-12

福建省林業(yè)廳種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目(k85130001)；科技部農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(1C4005002)；福建省五新項(xiàng)目(FKY018001)

黃秋良(1989—)，男，福建漳州人，福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院碩士研究生，從事森林培育研究。E-mail：904204191@qq.com。

張國防(1966—)，男，福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，從事森林培育、經(jīng)濟(jì)林栽培等方面的研究。E-mail：fjzgfzgf@126.com。

S723.1+32；S792.23

A

1002-7351(2016)02-0156-04