楊 穎,張 鵬,奚如春,2,黃容容
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣東 廣州 510642;2.廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510642)
油茶Camellia oleifera為山茶科Theaceae 山茶屬CamelliaL.的灌木或常綠小喬木。油茶作為我國主要的經(jīng)濟(jì)林樹種之一,是我國特有的木本油料樹種,主要產(chǎn)區(qū)有江西、湖南、廣西等,在我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位[1-3]。高州油茶C.gauchowensis為油茶栽培種之一,又名大果油茶、華南油茶、越南油茶、陸川油茶,主要分布在廣東的陽春、高州以南(包括海南北部)和廣西的陸川、容縣、玉林、寧明以南的丘陵地帶,是我國油茶物種中分布最南,海拔最低的一種,是南亞熱帶主要栽培種,較適宜在廣東、海南、廣西的低山丘陵地區(qū)發(fā)展[4]。在適宜的生態(tài)條件下高州油茶能獲得高產(chǎn),是山茶屬中一個(gè)產(chǎn)量較優(yōu)良的物種。
茶油營養(yǎng)豐富,具有醫(yī)療和保健等作用,是高品質(zhì)的食用油[5]。茶油的產(chǎn)量和品質(zhì),決定了油茶在種植和生產(chǎn)利用上的價(jià)值和方向。國內(nèi)許多研究者對(duì)小果油茶C.meiocarpa、廣寧紅花油茶C.semiserrata、騰沖紅花油茶C.reticulataf.simplex、浙江紅花油茶C.chekiangoleosa等油茶物種果實(shí)的含油率和脂肪酸組成的變異特征進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)[6-16],但目前鮮見對(duì)高州油茶果實(shí)的含油率和脂肪酸組成的分析報(bào)道。文中對(duì)廣東省高州油茶主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,并分別對(duì)高州、揭陽和陽江的3 個(gè)不同居群高州油茶果實(shí)的含油率及脂肪酸組成進(jìn)行測(cè)定分析,探索不同產(chǎn)區(qū)其含油率和脂肪酸組成的變異特征,旨在為其良種選育與利用提供理論技術(shù)依據(jù)。
本試驗(yàn)區(qū)域分別選擇廣東省高州市、陽春市和揭陽市3 個(gè)產(chǎn)地,其地理位置及主要?dú)夂蛞蜃痈艣r見表1。區(qū)域地處亞熱帶,日照充足,土壤類型為山地赤紅壤。3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)的高州油茶林分均為人工實(shí)生苗營造且林齡15 a 以上的成熟林分,林分管理一般,總體生長(zhǎng)狀況良好。
表1 3個(gè)產(chǎn)地地理位置及主要?dú)夂蛞蜃?Table 1 Geographical locations and major climatic factors of three producing areas
1.2.1 樣樹選擇
試驗(yàn)通過踏查方法進(jìn)行林分調(diào)查后,采取“S”形隨機(jī)布點(diǎn),在每個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇30 株生長(zhǎng)正常、樹冠勻稱、無病蟲害的高州油茶為采樣株。采樣樹隨機(jī)均勻分布在取樣單元內(nèi)。路邊的、有明顯生長(zhǎng)缺陷或堆肥旁邊的油茶樹不宜選作采樣樹。各試驗(yàn)區(qū)樣樹基本情況見表2。
表2 各試驗(yàn)區(qū)樣樹基本情況Table 2 Basic information of sample trees at each experiment area
1.2.2 樣品采集
于果實(shí)成熟期(2017年10月末至2017年11月初),在各試驗(yàn)區(qū)的每個(gè)采樣樹上,分別于樹冠上中下3 層和東西南北4 個(gè)方位,每株采集30個(gè)正常果實(shí),每個(gè)樣地共采集果實(shí)900(30×30)個(gè),3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)共計(jì)采集2 700 個(gè)果實(shí)。
1.2.3 果實(shí)性狀指標(biāo)測(cè)定
按照技術(shù)規(guī)程,果實(shí)采收后2 d 內(nèi)完成果實(shí)各種性狀指標(biāo)的測(cè)定分析,所有數(shù)據(jù)精確到0.01%。
1) 用馬克思主義的指導(dǎo)思想,促成學(xué)生“真心”信仰社會(huì)主義。理論只要徹底,就能說服人。所謂徹底,就是抓住事物的根本[8]。馬克思主義是一種哲學(xué)形態(tài),不僅包括了正確的世界觀和方法論,還應(yīng)含有科學(xué)的思辨和邏輯。推進(jìn)馬克思主義大眾化的過程,也就是推動(dòng)馬克思主義理論體系由抽象、深?yuàn)W的理論體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐妆粚W(xué)生理解掌握,是在實(shí)踐中運(yùn)用馬克思主義,推進(jìn)馬克思主義大眾化的基礎(chǔ)和底蘊(yùn)的過程。社團(tuán)文化建設(shè)不僅要挖掘社團(tuán)活動(dòng)中愛國、勵(lì)志等積極進(jìn)步的因素,還要使社團(tuán)文化具有更豐富的思想教育內(nèi)涵,對(duì)社團(tuán)成員自覺地、有目的地進(jìn)行政治引導(dǎo)和思想教育,使馬克思主義理論成果進(jìn)社團(tuán)、進(jìn)活動(dòng)、進(jìn)學(xué)生的頭腦。
出仁率:分別從3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)中隨機(jī)選擇5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)株的混合種子樣品30~50 g,除雜,剝殼,稱重,計(jì)算干籽出仁率。種仁含油率:采用純油標(biāo)樣對(duì)核磁共振含油率測(cè)定儀進(jìn)行定標(biāo),取種仁樣品約20 g 作為待測(cè)試樣,粉碎后放入105 ℃的烘箱內(nèi)烘至恒定質(zhì)量,冷卻至室溫,倒入試管至刻度線以下2~3 mm,稱量計(jì)算純籽樣品質(zhì)量,放入核磁共振含油率測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。
干籽含油率=干籽出仁率×種仁含油率;
鮮籽含油率=干籽含油率×鮮籽質(zhì)量/干籽質(zhì)量;
鮮果含油率=鮮籽含油率×鮮果質(zhì)量/鮮籽質(zhì)量。
1.2.4 種子脂肪酸組成測(cè)定分析
種子油脂提取采用索式法;脂肪酸組成測(cè)定采用氣相色譜-質(zhì)譜法。即從3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)中各隨機(jī)選擇5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)株,稱取混合均勻后的種仁樣品(2.000±0.020) g,每個(gè)樣品重復(fù)3 次,編號(hào),用濾紙包好置于小燒杯中,在試管中加入足夠的乙醚浸泡,并用保鮮膜封口,再用橡皮筋扎牢,放置12 h 后將濾紙包取出,置于水浴鍋中加熱進(jìn)行油脂抽提。
甲脂化:稱取100 mg 油樣于錐形瓶中,加入40 mL 甲醇及2 mL 濃度為0.5 mol/L 的氫氧化鈉甲醇溶液,水浴加熱回流,直至溶液澄清透明為止;取出錐形瓶冷卻至室溫;加入5 mL 正己烷劇烈震搖,吸取有機(jī)層加入0.5 g 無水硫酸鈉干燥,過濾。
色譜條件為30 m×0.25 μm×0.25 mm 的FFAP 毛細(xì)管柱;升溫程序:50 ℃保持1 min,以10 ℃/min升至200 ℃后保持5 min,再以5 ℃/min 升至220 ℃保持10 min,后以15 ℃/min 升至250 ℃,保持10 min;以高純氦氣(He)作載氣,流速為1.0 mL/min,不分流;進(jìn)樣量為0.2 μL,進(jìn)樣口溫度250 ℃,接口溫度250 ℃。分析種仁脂肪酸組成,各脂肪酸的相對(duì)含量用峰面積歸一化法計(jì)算,測(cè)定重復(fù)3 次,取平均值。脂肪酸的組成及相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)使用浙大智能軟件采用峰面積歸一法進(jìn)行分析。
采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。使用SPSS 22.0 軟件對(duì)各指標(biāo)之間的相關(guān)性、顯著性等進(jìn)行分析,并進(jìn)行Duncan 多重分析。核磁共振法測(cè)定含油率和氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定脂肪酸組成采用儀器自帶軟件。
油茶經(jīng)濟(jì)價(jià)值主要源于其產(chǎn)量和品質(zhì),出仁率和含油率在一定程度上可以體現(xiàn)油茶的豐產(chǎn)性。出仁量和含油量在一定程度上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,與單位面積的結(jié)果量有關(guān)。3 個(gè)產(chǎn)區(qū)高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀總體變異特征如表3所示。由表3可看出,在不同產(chǎn)區(qū)果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀的變異中,鮮果含油率變異最大。
表3 高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀變異幅度?Table 3 Economic character variation ranges of C.gauchowensis fruits %
對(duì)所測(cè)得3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的高州油茶果實(shí)各經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果如表4所示。
由表4可知,在干籽出仁率方面,陽春樣地平均為(43.64±5.56)%,高州樣地平均為(44.05± 5.59)%,揭陽樣地平均為(47.65±7.73)%,揭陽樣地高州油茶果實(shí)的干籽出仁率在三地間最高,與陽春樣地、高州樣地均存在顯著差異,其變異范圍在三地中也最高,說明揭陽試驗(yàn)地高州油茶果實(shí)的干籽出仁率不穩(wěn)定性更高。
平均單株產(chǎn)量高州地區(qū)的最高,為14.17 kg,陽春?jiǎn)沃戤a(chǎn)量最低,為10.97 kg,3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的單株產(chǎn)量雖然有差異,但未達(dá)顯著水平;高州地區(qū)平均冠幅產(chǎn)量最高,陽春地區(qū)最低,二者相差0.1 kg/m2,也無顯著差異。因此,3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的平均單株產(chǎn)量和平均冠幅產(chǎn)量均較穩(wěn)定,變異范圍較小。
高州地區(qū)的年平均溫度最高,為23.7 ℃,揭陽年均溫度最低,為22.4 ℃,3 個(gè)地區(qū)的溫度雖然數(shù)值上差異不大,但具有顯著差異,這也是導(dǎo)致3 個(gè)地區(qū)干籽出仁率、鮮籽含油率和鮮果含油率存在差異的原因。揭陽地區(qū)的年均降水量最多,為2 543 mm,高州地區(qū)最低,為1 805 mm,3 個(gè)地區(qū)的年均降水量呈顯著差異,造成3 個(gè)地區(qū)的果實(shí)含油率和出油率的差異。
表4 高州油茶產(chǎn)區(qū)間果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)Duncan多重比較分析?Table 4 Duncan multiple comparisons analysis of fruit economic character indexes between the producing areas of C.gauchowensis
揭陽地區(qū)的干籽出仁率最高,但其種仁含油率、鮮籽含油率均不是3 個(gè)地區(qū)最高的;種仁含油率最高的是高州地區(qū),但其鮮果含油率在3 個(gè)地區(qū)中排第2 位。由此可見,高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀之間不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,還與果實(shí)的基本性狀有關(guān),如干出籽率、鮮出籽率等。
高州油茶種子的脂肪酸甲酯總離子流如圖1所示。從圖1中可以看出,高州油茶油脂組分含5 種主要脂肪酸,其中油酸含量最高,其次是棕櫚酸,然后依次是亞油酸、硬脂酸、亞麻酸。
圖1 高州油茶的脂肪酸甲酯總離子流Fig.1 Total ion flow of fatty acid methyl esters of C.gauchowensis
主要飽和脂肪酸包括棕櫚酸和硬脂酸。其中,棕櫚酸為飽和脂肪酸主要成分,含量為7.43%~13.63%,均值9.72%;硬脂酸含量1.35%~3.86%。主要不飽和脂肪酸包括油酸、亞油酸和亞麻酸,不飽和脂肪酸含量為82.72%~88.01%,均值為86.34%;其中油酸在5 種脂肪酸中占主要部分,也是主要的不飽和脂肪酸,含量為73.83%~82.79%,均值為79.69%;亞油酸含量為4.42%~8.03%,均值為6.27%;亞麻酸含量最少,在揭陽試驗(yàn)地的3 號(hào)單株中未檢測(cè)出來,含量范圍在0~1.08%,均值為0.39%。
對(duì)3 個(gè)產(chǎn)區(qū)試驗(yàn)地油茶種子脂肪酸含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如表5所示。由表5可知,各試驗(yàn)地間各脂肪酸的含量存在差異。不飽和脂肪酸含量是判定食用油質(zhì)量的最重要指標(biāo)[16]。由表5可以看出,高州、揭陽、陽春試驗(yàn)地高州油茶種子的不飽和脂肪酸含量均超過85%,且差異不顯著,含量最高地區(qū)為陽春試驗(yàn)地,達(dá)86.75%。棕櫚酸平均相對(duì)含量彼此差異不顯著,揭陽試驗(yàn)地最高(10.34%),高州試驗(yàn)地最低(9.26%),陽春試驗(yàn)地居中。3 個(gè)地區(qū)高州油茶種子的硬脂酸平均相對(duì)含量間差異顯著,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,高州試驗(yàn)地的最高(3.31%),高出揭陽0.72 個(gè)百分點(diǎn),高出陽春1.36 個(gè)百分點(diǎn)。3 個(gè)試驗(yàn)地油茶種子油酸平均相對(duì)含量為78.40%~80.56%,差異不顯著,3 個(gè)試驗(yàn)地按其油茶種子油酸含量由高到低排序依次為陽春、揭陽、高州。亞油酸平均相對(duì)含量為5.70%~6.97%,3 個(gè)試驗(yàn)地按其油茶種子油酸含量由高到低排序依次為高州、揭陽、陽春,與油酸平均相對(duì)含量呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。3 個(gè)試驗(yàn)地的亞麻酸平均相對(duì)含量均微量且相近,約0.4%,差異不顯著,陽春試驗(yàn)地最高(0.48%),揭陽試驗(yàn)地最低(0.31%),高州試驗(yàn)地居中。
表5 高州油茶脂肪酸化學(xué)成分及其相對(duì)含量Table 5 Chemical components and their relative contents of fatty acids in C.gauchowensis %
通過對(duì)高州、揭陽、陽春等3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的高州油茶進(jìn)行調(diào)查測(cè)定,分析比較了不同地點(diǎn)高州油茶的主要經(jīng)濟(jì)性狀及其差異。在高州油茶的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)中,干籽出仁率的變異系數(shù)為14.68%,表明干籽出仁率的指標(biāo)較穩(wěn)定;干籽含油率為28.09%,說明高州油茶的干籽含油率屬于波動(dòng)較大的指標(biāo)。祝國祥等[17]對(duì)14 種油茶的研究結(jié)果表明,不同油茶種仁含油率、干籽含油率存在較大差異,種仁含油率變異系數(shù)范圍為23.73%~59.88%,干籽含油率變異系數(shù)范圍為16.25%~35.49%。
本研究結(jié)果表明:高州、揭陽、陽春3 個(gè)產(chǎn)區(qū)高州油茶種子的出仁率為43.49%~49.04%,以傳統(tǒng)選育種42%種仁含油率的標(biāo)準(zhǔn)[18],3 個(gè)試驗(yàn)地均超過選育水平,適合以高種仁含油率為目的的高品質(zhì)良種選育和食用油生產(chǎn);含油率41.91%~45.14%,屬于中等偏上水平,根據(jù)國家選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)45%含油率[19],僅高州試驗(yàn)地達(dá)到選優(yōu)水平,其他試驗(yàn)地均未達(dá)標(biāo),原因可能是單株間差異顯著導(dǎo)致不同種源的高州油茶的種子出油率和含油率存在一定差異。此外,高州、揭陽、陽春三地的年均溫度差異不大,但年降水量相差較大,最多相差740 mm,蔣元華等[20]的研究結(jié)果表明,果實(shí)成熟期受降水和日照的影響較大,充足的光照有利于果實(shí)的增長(zhǎng)和油脂的積累。高州的年降水量較其他地方少,年均氣溫較高,在果實(shí)成熟期的光照相對(duì)充分,使得其果實(shí)含油率較其他試驗(yàn)地高。戚嘉敏等[21]對(duì)高州油茶果實(shí)性狀的研究結(jié)果表明,高州地區(qū)的油茶果實(shí)的縱徑、橫徑、鮮果質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量均高于陽春、揭陽二地的果實(shí),也說明了在果實(shí)成熟期高州地區(qū)的光照條件優(yōu)于揭陽和陽春。
通過GC-MS 分析,在高州油茶種子中共鑒定出5 種主要成分,不同地區(qū)由于氣候、水熱、海拔等不同,高州油茶的脂肪酸含量存在一定的差異。3 個(gè)地區(qū)的5 種脂肪酸含量均有所不同,其中除硬脂酸外,其他4 種脂肪酸彼此間差異不顯著。各物種種源間油酸和亞油酸的含量存在此消彼長(zhǎng)的狀態(tài)。高州油茶的分布經(jīng)緯度(生長(zhǎng)環(huán)境)影響其脂肪酸組成。
綜上,3 個(gè)地區(qū)高州油茶在種仁含油率和脂肪酸組成上存在差異,種源內(nèi)單株間差異明顯,部分單株指標(biāo)達(dá)不到國家選育標(biāo)準(zhǔn)。另外,高州油茶油脂中除脂肪酸外,還有角鯊烯、植物甾醇、維生素E 等生物活性物質(zhì),對(duì)人體健康有著重要的作用。本研究中未對(duì)其他生物活性物質(zhì)進(jìn)行研究。今后應(yīng)加快廣東地區(qū)高州油茶的資源調(diào)查,篩選出仁率和含油率高,不飽和脂肪酸含量高的優(yōu)良種質(zhì),并對(duì)其功能性物質(zhì)(如角鯊烯和氨基酸組成等[22])進(jìn)行測(cè)定比較。