岑溪軟枝油茶籽成熟過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量變化和萌發(fā)能力研究

王東雪++江澤鵬++劉凱++張乃燕

摘 要 以岑溪軟枝油茶優(yōu)良無(wú)性系‘岑軟2號(hào)為試驗(yàn)對(duì)象，從油茶籽仁發(fā)育初期持續(xù)取樣至油茶籽大部分自然脫落，研究油茶籽在成熟過(guò)程中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的動(dòng)態(tài)變化，并分析其與種子萌發(fā)率之間的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著油茶籽的發(fā)育，種仁含水量均勻下降，脂肪含量不斷上升，蛋白質(zhì)含量呈先升后降再升的變化趨勢(shì)，總糖和淀粉含量不斷下降；油茶籽成熟過(guò)程中種仁含油率與總糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，但與蛋白質(zhì)含量正相關(guān)不顯著；種子萌發(fā)率與種仁含油率呈極顯著正相關(guān)，與總糖呈極顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉和蛋白質(zhì)的相關(guān)性不顯著；在本調(diào)查區(qū)域，針對(duì)油茶栽培生產(chǎn)，11月中旬至12月中旬采收最佳；針對(duì)育苗生產(chǎn)，10月中旬即可采收。

關(guān)鍵詞 岑溪軟枝油茶 ；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ；種子萌發(fā)

中圖分類號(hào) S794.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.07.011

Change of Nutrient Contents and Germination Ability of seeds of

Camellia oleifera Cenxi Ruanzhi during the mature stage

WANG Dongxue JIANG Zepeng LIU Kai ZHANG Naiyan

（Guangxi Forestry Research Institute， Guangxi Key Laboratory of Special Non-wood Forest Cultivation and Utilization； Guangxi Engineering Research Center for Crop Improvement and Cultivation of

Oil-tea Camellia， Nanning， Guangxi 530002， China）

Abstract Oil-tea camellia （Camellia oleifera Abel） clone Cenruan 2 was selected and its seeds were sampled during the whole seed development stages from its initial development to seed drop. Their contents of major nutrients were determined during their whole development to analyze their dynamic change and their relation with seed germination rate. The results showed that with the development of the seeds， the seeds decreased their water content， increased their fat content， increased and then decreased the protein content， and decreased the content of total sugar and starch continuously. The oil content of the seeds at the mature stage was significantly negatively correlated the seed total sugar content， and negatively with starch content， but not significantly positively with protein content. The seed germination rate was significantly positively correlated with the seed oil rate， negatively with the seed total sugar but not significantly with starch and protein. It is best to harvest seeds of oi-tea cemellia during the period from mid-November to mid-December in the area where samples were collected， and the seeds can also be harvested in mid-October for seedling production.

Keywords Camellia oleifera Cenxi Ruanzhi ； nutrients ； seed germination

油茶（Camellia oleifera）是中國(guó)南方主要的木本食用油料樹種，從其種子中提取的油茶籽油富含不飽和脂肪酸，其中油酸含量多在75%以上，是優(yōu)質(zhì)的植物食用油。岑溪軟枝油茶是中國(guó)第一個(gè)通過(guò)國(guó)家林木良種審定的油茶優(yōu)良農(nóng)家品種，屬普通油茶霜降種群，以枝條韌軟、掛果下垂而得名，具有生長(zhǎng)快、結(jié)果早、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)、含油率高、油質(zhì)好等優(yōu)良特性，有很高的經(jīng)濟(jì)生態(tài)價(jià)值，適宜中國(guó)南方地區(qū)及東南亞地區(qū)大面積推廣應(yīng)用，在推動(dòng)中國(guó)油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占有重要的地位[1]。

在油茶種子成熟過(guò)程中，綠色器官的同化物質(zhì)和果皮中的貯藏物質(zhì)都迅速向種子轉(zhuǎn)移，種子內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量發(fā)生明顯變化，是一個(gè)復(fù)雜的生理生化過(guò)程。由于品種、地域、氣候、土壤等條件不同，油茶籽的營(yíng)養(yǎng)積累均存在一定差異[2-6]。羅凡等[7-11]對(duì)普通油茶、小果油茶、高州油茶種子成熟過(guò)程中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化都有報(bào)道，但有關(guān)種子萌發(fā)能力和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相關(guān)性研究未見(jiàn)報(bào)道。本研究以國(guó)家級(jí)良種‘岑軟2號(hào)為試驗(yàn)對(duì)象，從油茶籽仁發(fā)育初期持續(xù)取樣至油茶籽大部分自然脫落，研究油茶籽在成熟過(guò)程中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的動(dòng)態(tài)變化，并對(duì)種子萌發(fā)率與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累之間的相關(guān)性進(jìn)行研究，以探究這些物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、積累規(guī)律及與種子萌發(fā)能力的關(guān)系，為指導(dǎo)油茶生產(chǎn)實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

在廣西林科院‘岑軟2號(hào)油茶無(wú)性系示范林中，劃定標(biāo)準(zhǔn)樣地，樣地大小20 m×30 m。從2015年8月27日起，每隔1周隨機(jī)采摘果實(shí)10 kg左右，直至12月17日果實(shí)大部分自然開(kāi)裂結(jié)束，共計(jì)采摘17次。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采摘的果實(shí)及時(shí)剝?nèi)スぃx取300粒大顆無(wú)損傷的正常種子，用濕沙在花盆中進(jìn)行催芽，分3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒；另隨機(jī)取約300 g種子去除種殼，分3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)約100 g，恒溫60℃烘干后計(jì)算種仁含水量，種仁含水量/%=（1-種仁干重/種仁鮮重）×100；剩余種子烘干后，去殼，得種仁，測(cè)定種仁含油率和種仁中總糖、淀粉和蛋白質(zhì)的含量，每個(gè)測(cè)定指標(biāo)均設(shè)3次重復(fù)。

種仁樣品由廣西壯族自治區(qū)分析測(cè)試研究中心檢驗(yàn)，檢驗(yàn)依據(jù)如下：《GB/T 5009.8-2003食品中蔗糖的測(cè)定》、《GB/T 5009.9-2008食品中淀粉的測(cè)定》、《GB/T 5009.6-2003食品中脂肪的測(cè)定》、《GB/T 5009.5-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

2016年2月起，待各花盆中種子有超過(guò)10%萌發(fā)至露出沙層時(shí)，即挖出全部種子，計(jì)算種子萌芽率，種子萌芽率/%=萌芽種子數(shù)量/催芽種子數(shù)量×100。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理通過(guò)Excel 2007和SPSS 17.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 種仁含水量動(dòng)態(tài)變化

由圖1可知，種仁含水量隨著種子成熟度的提高呈持續(xù)均勻下降趨勢(shì)。8月27日種仁含水量為83.38%，此時(shí)種仁物質(zhì)大部分為水分，干物質(zhì)量低于水分含量。但隨著種子的成熟，干物質(zhì)量不斷積累，種仁含水量持續(xù)下降，直至12月3日，種仁含水量下降到49.76%，干物質(zhì)量開(kāi)始超越水分含量。到12月17日，果實(shí)完全成熟開(kāi)裂時(shí)，種仁含水量達(dá)到最低，為41.11%。

2.2 種仁含油率動(dòng)態(tài)變化

由圖2可知，種仁含油率（即脂肪）的變化可以分為3個(gè)時(shí)期，穩(wěn)定上升期、急速上升期和緩慢上升期，即從8月27日至9月24日，脂肪含量持續(xù)穩(wěn)定上升，由9.95%上升到22.4%，平均每周相對(duì)增長(zhǎng)3.11%，且每周之間的差異均達(dá)顯著水平；從9月24日至10月15日，脂肪含量上升速度加快，由22.4%上升到44.0%，平均每周相對(duì)增長(zhǎng)7.20%，且每周變化差異顯著；此后上升速度逐漸減緩，尤其是11月5日后上升速度更加緩慢；從10月15日至11月5日，由44.0%緩慢上升到48.5%，平均每周相對(duì)增長(zhǎng)1.17%；11月5日至12月17日，由48.5%升到52.7%，平均每周相對(duì)增長(zhǎng)0.7%。因此認(rèn)為，在本調(diào)查區(qū)域，9月下旬至10月中旬是果實(shí)脂肪含量積累的急劇增長(zhǎng)時(shí)期，而11月中旬進(jìn)入成熟后期，脂肪含量基本達(dá)到峰值并趨于穩(wěn)定，生產(chǎn)上可在11月中旬至12月中旬進(jìn)行采收。

2.3 總糖動(dòng)態(tài)變化

由圖3可知，總糖變化規(guī)律與種仁含油率變化恰好相反。從8月27日至9月24日，總體含量持續(xù)穩(wěn)定下降，從28.7%下降到23.4%，平均每周相對(duì)下降1.33%；9月24日至10月15日，總糖含量下降速度加快，從23.4%下降到8.7%，平均每周相對(duì)下降4.90%，且每周之間差異顯著；此后9周時(shí)間在7.1%～10.8%變化。

2.4 蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)變化

由圖4可知，蛋白質(zhì)含量變化呈先升后降再升的變化趨勢(shì)，10月22日達(dá)最大值，為10.2%；此前呈上升趨勢(shì)，尤其是9月24日前，上升速度較快，平均每周相對(duì)增長(zhǎng)0.46%；9月24日至10月22日，上升速度減緩，平均每周相對(duì)增長(zhǎng)0.18%；10月22日后含量開(kāi)始持續(xù)下降，到12月3日達(dá)最低值，為7.1%，平均每周相對(duì)下降0.52%，之后蛋白質(zhì)含量又稍有升高。

2.5 淀粉動(dòng)態(tài)變化

淀粉是一種由光合作用合成中的未消耗合成葡萄糖轉(zhuǎn)化而成的植物多糖，儲(chǔ)存在植物體內(nèi)，當(dāng)葡萄糖不足時(shí)，淀粉能水解成葡萄糖為植物提供能量[9]。由圖5可知，淀粉含量總體呈先升后降的趨勢(shì)，8月27日至9月24日上升幅度不明顯，然后急速上升，顯著高于前幾周的水平，10月8日迅速升高到最大值20.43%；而10月15日急速下降至12.37%，此后緩慢下降，偶有回升。

2.6 種子萌發(fā)率

由圖6可知，10月份之前種子萌發(fā)率低于75%，其原因可能是由于此階段積累的干物質(zhì)量還不能滿足種子正常萌發(fā)的需要，另外種子含水量過(guò)高，種子抗逆性差，易發(fā)生霉變，從而導(dǎo)致種子萌發(fā)率低。而進(jìn)入10月份后，種子萌發(fā)率迅速提高到85%以上，尤其是10月15日之后達(dá)到95%以上，此后變化差異不顯著。由此說(shuō)明，種子中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累在進(jìn)入10月份后已經(jīng)達(dá)到了一定程度，能完全滿足種子萌發(fā)的需要，尤其是10月中旬之后采收的種子，其萌發(fā)率達(dá)到峰值，因此，針對(duì)育苗生產(chǎn)需要最早可以在10月中旬開(kāi)始采種。

2.7 各指標(biāo)間的相關(guān)性

由表1可知，油茶籽成熟過(guò)程中種仁含油率與總糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，但與蛋白質(zhì)含量正相關(guān)不顯著。由此說(shuō)明，在油茶籽成熟過(guò)程中，總糖和淀粉轉(zhuǎn)化為脂肪。種子萌發(fā)率與含油率呈極顯著正相關(guān)，與總糖呈極顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉和蛋白質(zhì)的相關(guān)性不顯著。

3 結(jié)論

種子的成長(zhǎng)過(guò)程就是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在種子中累積和變化的過(guò)程?！?號(hào)油茶籽的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，隨種子的成熟而具有一定的變化規(guī)律。隨著種子的發(fā)育，種仁含水量均勻下降，脂肪含量不斷上升，蛋白質(zhì)含量呈先升后降再升，總糖和淀粉含量不斷下降。本試驗(yàn)中，11月中旬種仁含油率達(dá)到最大水平，從外部形態(tài)變化來(lái)看，果皮開(kāi)始開(kāi)裂，針對(duì)油茶栽培生產(chǎn)，此時(shí)開(kāi)始采收最佳。

種子萌發(fā)情況是種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。一般來(lái)說(shuō)，種子活力水平隨著種子的發(fā)育而上升。‘岑軟2號(hào)種子在發(fā)育過(guò)程中，種子生活力與萌發(fā)能力隨著種子的成熟越來(lái)越強(qiáng)。成熟度較低時(shí)，種胚還沒(méi)形成，抵抗逆境能力低，種子的劣變速率加快，導(dǎo)致種子不具活力。在基本成熟時(shí)，種胚逐漸形成，抵抗逆境能力越來(lái)越強(qiáng)，發(fā)育迅速萌發(fā)整齊。隨著種子成熟度的增高，至生理成熟達(dá)到最高峰，種子達(dá)到最高的萌發(fā)能力。本試驗(yàn)中，10月中旬種子的萌發(fā)率即可達(dá)到95%以上，針對(duì)育苗生產(chǎn)可在此時(shí)進(jìn)行采種。

油茶籽成熟過(guò)程中種仁含油率與總糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，但與蛋白質(zhì)含量正相關(guān)不顯著；種子萌發(fā)率與含油率呈極顯著正相關(guān)，與總糖呈極顯著負(fù)相關(guān)，與淀粉和蛋白質(zhì)的相關(guān)性不顯著。

通過(guò)種子成熟過(guò)程中物質(zhì)含量變化和萌發(fā)能力研究，揭示了種子發(fā)育過(guò)程中貯藏物質(zhì)的生理變化規(guī)律及與種子萌發(fā)能力的關(guān)系，對(duì)提高油茶生產(chǎn)中果實(shí)的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和采種質(zhì)量有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

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