‘長(zhǎng)林’系列油茶良種的品種配置優(yōu)化

曹永慶，姚小華，林 萍，任華東，王開良

（中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所 國(guó)家油茶科學(xué)中心，浙江 杭州 311400）

‘長(zhǎng)林’系列油茶良種的品種配置優(yōu)化

曹永慶，姚小華，林 萍，任華東，王開良

（中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所 國(guó)家油茶科學(xué)中心，浙江 杭州 311400）

為了明確長(zhǎng)林系列油茶品種的最佳配置組合，以5～8年生10個(gè)長(zhǎng)林系列良種為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)49個(gè)配置組合并進(jìn)行人工控制授粉，對(duì)當(dāng)代雜交果實(shí)的座果率、種實(shí)特征、種仁含油率以及油脂油酸含量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：不同授粉組合對(duì)座果率、果實(shí)重量、鮮出籽率、籽粒數(shù)、單籽粒重和種仁含油率影響顯著，對(duì)種子脂肪酸油酸含量無顯著影響；油茶授粉座果率與果實(shí)重量、籽粒數(shù)存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，果實(shí)籽粒數(shù)和單籽粒重則呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系；通過對(duì)品種間控制授粉的座果率、種實(shí)特征以及種仁含油率的綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)化篩選出長(zhǎng)林系列油茶良種的最佳品種配置組合6個(gè)，即長(zhǎng)林21號(hào)和長(zhǎng)林4號(hào)、長(zhǎng)林21號(hào)和長(zhǎng)林18號(hào)、長(zhǎng)林53號(hào)和長(zhǎng)林40號(hào)、長(zhǎng)林53號(hào)和長(zhǎng)林23號(hào)、長(zhǎng)林53號(hào)和長(zhǎng)林166號(hào)、長(zhǎng)林3號(hào)和長(zhǎng)林27號(hào)。

油茶；‘長(zhǎng)林’品種；品種配置；授粉；脂肪酸

油茶Camellia oleifera屬于山茶科Theaceae山茶屬Camellia植物，是我國(guó)南方重要的木本食用油料樹種[1-2]，其種仁脂肪酸含量可達(dá)40%以上，油酸含量在74%～87%之間[3]，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和降低血壓血脂等醫(yī)療保健作用[4]，在我國(guó)的種植面積達(dá)400多萬hm2。目前審定的全國(guó)油茶良種達(dá)300余個(gè)，其中中國(guó)林科院培育的‘長(zhǎng)林’系列國(guó)家良種約占我國(guó)油茶良種推廣面積的60%，在我國(guó)油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。由于油茶自交親和力較低[5-6]，實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高授粉率，大多是以5個(gè)花期、成熟期相一致的品種混合栽培為主[7]，一定程度上制約了油茶良種的增產(chǎn)潛力。因此，品種科學(xué)配置是當(dāng)前油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的重要問題。

國(guó)內(nèi)在油茶控制授粉方面已有相關(guān)的研究報(bào)道，但多集中于對(duì)雜交座果率的評(píng)價(jià)方面[8-10]，關(guān)于‘長(zhǎng)林’系列良種品種配置對(duì)授粉親和力、含油率和脂肪酸的影響仍缺乏系統(tǒng)的研究。本研究擬以長(zhǎng)林系列國(guó)家油茶良種為對(duì)象，研究不同授粉組合對(duì)座果率、種實(shí)特征、含油率以及油脂油酸含量的影響，從而篩選優(yōu)化長(zhǎng)林系列油茶良種配置組合，為長(zhǎng)林系列油茶良種的高效栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于浙江省金華市婺城區(qū)東方紅林場(chǎng)，基地位于 20°01′N，119°30′E，海拔高度 80 m，2006—2009年?duì)I造油茶試驗(yàn)林，林齡5～8 a，正常管理。

1.2 試驗(yàn)方法

選取生長(zhǎng)良好的長(zhǎng)林系列普通油茶良種‘長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林18號(hào)’、‘長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’、‘長(zhǎng)林27號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’、‘長(zhǎng)林166號(hào)’和‘長(zhǎng)林55號(hào)’為研究對(duì)象，以花期重合和成熟期相對(duì)一致為前提[6]，構(gòu)建49個(gè)雜交組合（見表1），在盛花期采集各品種花粉，選取未開放、花苞膨大的花朵，人工控制授粉后，掛牌標(biāo)記，每個(gè)授粉組合不少于100朵花，果實(shí)充分成熟后收獲，每個(gè)雜交組合隨機(jī)取20個(gè)果實(shí)進(jìn)行各指標(biāo)分析。

表1 長(zhǎng)林系列普通油茶良種授粉組合Table 1 The artificial pollination combinations among different ‘Changlin’ oil-tea camellia varieties

1.3 指標(biāo)的測(cè)定

r=(m1/m2)×100%。

式中：r為座果率；m1為收獲雜交果實(shí)數(shù)；m2為授粉花朵數(shù)。

用0.01 g分析天平稱量果實(shí)和種子質(zhì)量。

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（1985）[11]測(cè)定，采用正己烷索氏回流方法測(cè)定種仁含油率，3次重復(fù)。

茶油油酸含量的測(cè)定參考姚小華等[12]的方法，用氣相色譜儀檢測(cè)，由國(guó)家林業(yè)局經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（杭州）完成，3次重復(fù)。

采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種配置組合對(duì)雜交座果率的影響

如表2所示，同一母本的不同授粉組合座果率差異較大，如以‘長(zhǎng)林166號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林4號(hào)’座果率達(dá)到70.00%，而以‘長(zhǎng)林23號(hào)’為父本授粉的座果率僅為19.00%；此外，與異花授粉相比，自交授粉座果率相對(duì)較低，如‘長(zhǎng)林27號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’自交授粉的座果率僅為2.00%和3.13%。然而，個(gè)別品種如‘長(zhǎng)林23號(hào)’和‘長(zhǎng)林3號(hào)’的自交授粉的座果率分別達(dá)到了51.76%和40.33%，表現(xiàn)出相對(duì)較好的自交親和性。

通過對(duì)不同授粉組合座果率的K均值分析，顯示24個(gè)授粉組合的座果率聚類中心在50%以上（見表3），分別為‘長(zhǎng)林3號(hào)’ב長(zhǎng)林166號(hào)’、‘長(zhǎng)林3號(hào)’ב長(zhǎng)林27號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’ב長(zhǎng)林166號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’ב長(zhǎng)林53號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’ב長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林21號(hào)’ב長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林21號(hào)’ב長(zhǎng)林18號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’ב長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’ב長(zhǎng)林40號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’ב長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’ב長(zhǎng)林23號(hào)’、‘長(zhǎng)林18號(hào)’ב長(zhǎng)林21號(hào)’‘長(zhǎng)林18號(hào)’ב長(zhǎng)林55號(hào)’、‘長(zhǎng)林27號(hào)’ב長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林27號(hào)’ב長(zhǎng)林53號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’ב長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’ב長(zhǎng)林166號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’ב長(zhǎng)林23號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’ב長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’ב長(zhǎng)林53號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’ב長(zhǎng)林53號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’ב長(zhǎng)林23號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’ב長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林166號(hào)’ב長(zhǎng)林53號(hào)’。

表2 不同授粉組合的座果率Table 2 Fruit set ratio of different cross combinations

表3 座果率的K均值聚類分析Table 3 K-means cluster analysis of fruit set ratio

2.2 不同品種配置組合對(duì)雜交種實(shí)特征的影響

不同父本對(duì)雜交果實(shí)質(zhì)量和鮮出籽率的影響顯著（見表4）。其中以‘長(zhǎng)林53號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’，以‘長(zhǎng)林4號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林53號(hào)’、‘長(zhǎng)林166號(hào)’，以‘長(zhǎng)林21號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林18號(hào)’，以‘長(zhǎng)林166號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林4號(hào)’以及以‘長(zhǎng)林40號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林53號(hào)’雜交果實(shí)果質(zhì)量和鮮出籽率相對(duì)較高；而以‘長(zhǎng)林27號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林53號(hào)’和‘長(zhǎng)林3號(hào)’雜交果實(shí)鮮出籽率相對(duì)較高，以‘長(zhǎng)林18號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林21號(hào)’和以‘長(zhǎng)林3號(hào)’為父本授粉的‘長(zhǎng)林27號(hào)’雜交果實(shí)質(zhì)量相對(duì)較高。

與果實(shí)質(zhì)量和鮮出籽率類似，父本也顯著影響了果實(shí)籽粒數(shù)（見表4）。座果率相對(duì)較好的授粉組合其果實(shí)籽粒數(shù)較高，如以‘長(zhǎng)林166號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林3號(hào)’和‘長(zhǎng)林4號(hào)’雜交果實(shí)以及以‘長(zhǎng)林53號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林40號(hào)’和‘長(zhǎng)林23號(hào)’雜交果實(shí)的籽粒數(shù)相對(duì)較高。

不同授粉組合的座果率、果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)和單籽粒質(zhì)量的相關(guān)性分析（見表5）表明，授粉座果率與果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)以及果實(shí)質(zhì)量與籽粒數(shù)間均存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，如‘長(zhǎng)林4號(hào)’和‘長(zhǎng)林27號(hào)’的座果率與果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)相關(guān)系數(shù)分別為0.829和0.800，果實(shí)質(zhì)量與籽粒數(shù)得相關(guān)系數(shù)則分別為0.600和0.980；然而，果實(shí)籽粒數(shù)和單籽粒質(zhì)量則呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，如‘長(zhǎng)林4號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’的果實(shí)籽粒數(shù)和單籽粒質(zhì)量顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.886和-0.893；此外，果實(shí)質(zhì)量與單籽粒質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系則在不同品種間表現(xiàn)不同，如‘長(zhǎng)林3號(hào)’的果質(zhì)量與籽粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.800，表現(xiàn)出明顯正相關(guān)關(guān)系，而‘長(zhǎng)林27號(hào)’的果質(zhì)量與籽粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.800，表現(xiàn)出明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系。

2.3 不同品種配置組合對(duì)種仁含油率和油酸含量的影響

如表6所示，不同父本對(duì)雜交果實(shí)的種仁含油率的影響顯著，而對(duì)種子油脂油酸的含量無顯著影響。如以‘長(zhǎng)林166號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林3號(hào)’雜交果實(shí)種仁含油率為39.66%，顯著高于以‘長(zhǎng)林27號(hào)’為父本的雜交果實(shí)種仁含油率（34.89%）；以‘長(zhǎng)林166號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林4號(hào)’雜交果實(shí)種仁含油率（38.65%）顯著低于以‘長(zhǎng)林21號(hào)’為父本的雜交果實(shí)種仁含油率（43.75%）等。此外，其他同一母本的不同雜交組合中，以‘長(zhǎng)林4號(hào)’和‘長(zhǎng)林40號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林21號(hào)’、以‘長(zhǎng)林21號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林18號(hào)’、以‘長(zhǎng)林166號(hào)’和‘長(zhǎng)林53號(hào)’為父本的‘長(zhǎng)林27號(hào)’等雜交果實(shí)的種仁含油率較高。

表4 不同授粉組合的果質(zhì)量和鮮出籽率Table 4 Fruit weight and seed ratio of different cross combinations

表5 座果率、果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)和單籽粒質(zhì)量的相關(guān)性分析?Table 5 Correlation analysis of fruit set ratio, fruit weight, seeds number and single seed weight

3 討論和結(jié)論

長(zhǎng)林系列油茶良種的品種配置授粉試驗(yàn)研究表明，不同父本對(duì)雜交果實(shí)的座果率、果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)、單籽粒質(zhì)量影響顯著，這與在無花果[13]、黃瓜[14]、玉米[15]、棉花[16]等植物上的研究結(jié)果類似。此外，本研究中油茶雜交果實(shí)種子含油率也一定程度上受到父本的影響，但油脂油酸含量對(duì)父本的響應(yīng)不明顯，與在杏[17]上的研究結(jié)果不同。關(guān)于父本對(duì)油茶種子脂肪酸含量及其他組分的影響仍有待于進(jìn)一步研究探討。

座果率、果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)和單籽粒質(zhì)量的相關(guān)性分析表明，油茶授粉座果率與果實(shí)質(zhì)量、籽粒數(shù)存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，可見，授粉座果率越高，表明兩個(gè)品種的授粉親和性越好，正常發(fā)育的種子越多，進(jìn)而促進(jìn)了果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育[8,18]。然而，果實(shí)籽粒數(shù)和單籽粒重則呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即授粉座果率越高，籽粒數(shù)越多，單籽粒重則越低，從而影響種子質(zhì)量和出仁率。因此，實(shí)現(xiàn)油茶的高效品種配置栽培，需要平衡授粉親和力及其對(duì)授粉果實(shí)種子數(shù)量和質(zhì)量的影響。

表6 不同授粉組合的種仁含油率和脂肪酸油酸含量Table 6 The oil and oleic acid content of different cross combination

此外，本研究中發(fā)現(xiàn)‘長(zhǎng)林23號(hào)’和‘長(zhǎng)林3號(hào)’的自交座果率分別達(dá)到了51.76%和40.33%，表現(xiàn)出相對(duì)較好的自交親和性，表明普通油茶并非完全自交不親和物種，這為今后油茶單一品種種植栽培提供了可能，然而關(guān)于其自交親和性的機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究探討。

綜上，以品種間相互授粉的座果率和種仁含油率為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)長(zhǎng)林系列良種授粉親和性較好的24個(gè)組合進(jìn)一步篩選，確定最佳品種配置栽培組合6個(gè)，如下：‘長(zhǎng)林21號(hào)’與‘長(zhǎng)林4號(hào)’或‘長(zhǎng)林18號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’與‘長(zhǎng)林40號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’或‘長(zhǎng)林166號(hào)’、‘長(zhǎng)林3號(hào)’和‘長(zhǎng)林27號(hào)’。

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[本文編校：謝榮秀]

Optimization of ‘Changlin’ varieties collocation forCamellia oleifera

CAO Yongqing, YAO Xiaohua, LIN Ping, REN Huadong, WANG Kailiang
(Research Institute of Subtropical Forestry, National Center for Oil-tea Camellia Science and Technology, CAF, Hangzhou 311400, Zhejiang, China)

In order to clarify the best collocation of ‘Changlin’ oil-tea camellia varieties,five to eight years old oil-tea camellia trees from ten ‘Changlin’ varieties were selected to carry out cross pollination test involved forty-nine combinations and the effect of different combinations on fruit set, seed and fruit characteristics, oil and oleic acid content was analyzed. The result showed that the fruit set, fruit weight, seed ratio, seed number per fruit, seed size and oil content in kernel were significantly influenced by different combinations, while no significant effect on oleic acid content was found. The fruit weight and seed number were positive correlation to the fruit set ratio apparently and a negative correlativity was found between seed number and single seed weight. The following six collocations were screened by comprehensive evaluation of fruit set, seed and fruit characteristics and oil content. They were ‘Changlin 21’ and ‘Changlin 4’, ‘Changlin 21’ and ‘Changlin 18’, ‘Changlin 53’ and ‘Changlin 40’, ‘Changlin 53’ and ‘Changlin 23’, ‘Changlin 53’ and ‘Changlin 166’, ‘Changlin 3’ and ‘Changlin 27’.

Camellia oleifera; ‘Changlin’ varieties; varieties collocation; cross pollination; fatty acid

S794.4

A

1673-923X(2017)09-0007-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.09.002

2016-05-16

浙江省省院合作林業(yè)科技項(xiàng)目“浙江省油茶林地高效復(fù)合經(jīng)營(yíng)技術(shù)研究與示范”（2014SY03）；浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目“油茶高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種選育及示范”（2012C12908-16）

曹永慶，博士，助理研究員；E-mail：caoyq1981@163.com

曹永慶，姚小華，林 萍，等. ‘長(zhǎng)林’系列油茶良種的品種配置優(yōu)化[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017, 37(9): 7-11, 26.