不同種源油用牡丹園藝性狀及種子油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)1)

陳慧玲 楊柳 楊彥伶 張新葉 趙天宇 王文武

(湖北省林業(yè)科學(xué)研究院，武漢，430075) (湖北省襄陽市林業(yè)科學(xué)研究所)

油用牡丹(PaeoniasufruticosaAndr.)是中國獨有原生的多年生小灌木，是芍藥科芍藥屬牡丹組中結(jié)實能力強(qiáng)，能夠用來生產(chǎn)種籽、加工食用牡丹籽油的牡丹類型，是中國新興的油料作物[1-2]。目前，在我國具有良好油用表現(xiàn)的主要是鳳丹牡丹(Paeoniaostii‘Feng Dan’)和紫斑牡丹(PaeoniarockiiHong & J. J. Li)。自2013年國家大力推廣發(fā)展油用牡丹以來，油用牡丹的提取工藝[3-5]及油脂成分分析研究[6-8]得到了長足的發(fā)展，與此同時，與產(chǎn)量相關(guān)的各項研究也逐步開展起來。王占營等[9]認(rèn)為，不同品種牡丹籽油中3種主要不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在顯著差異，陳景震等[10]認(rèn)為，牡丹籽破殼可以最大程度地提高牡丹籽的品質(zhì)。林萍等[11]認(rèn)為，以單株產(chǎn)量作為重點選育目標(biāo)可有效提高單位面積產(chǎn)油量。

湖北省林業(yè)科學(xué)研究院自2013年以來，一直致力于湖北省油用牡丹產(chǎn)業(yè)的推廣與研究工作，在湖北?？?、襄陽、恩施、黃陂、蘄春、神農(nóng)架等地先后開展了油用牡丹的引種及栽培研究。目前，在湖北省，生產(chǎn)中應(yīng)用的油用牡丹種苗來源混雜，為了解不同種源油用牡丹在湖北省的推廣發(fā)展?jié)摿?，篩選優(yōu)質(zhì)種源的種苗為湖北省油用牡丹產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供科技支撐，開展本試驗，對不同種源油用牡丹的園藝學(xué)性狀、種子的油脂成分等進(jìn)行分析和研究，以期為湖北省油用牡丹的良種選育和良種推廣奠定一定的理論基礎(chǔ)。

1 試驗地概況

試驗地為襄陽市林科所試驗基地，位于襄陽城以西12 km，東經(jīng)112°2′42″～112°2′56″，北緯31°59′45″～31°59′56″處，交通便利，山林總面積13.3 hm-2。該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，四季分明，年均氣溫16 ℃，光照適宜，雨量充沛，年降水量900 mm左右，無霜期228～249 d，具有中國南北過渡型的氣候特征。太陽輻射豐富，年平均總?cè)照諘r間為1 950 h。該區(qū)域地形以20°以內(nèi)的低丘崗地為主，海拔高度100 m，土壤類型為黃棕壤。

2 材料與方法

于2014年引進(jìn)不同種源的2年生油用牡丹種苗，具體引進(jìn)的油用牡丹種源數(shù)量如表1所示。

表1 引種的油用牡丹種源來源

試驗按隨機(jī)區(qū)組排列，于2014年選擇不同種源2年生苗按0.8 m×0.8 m的密度種植，每100株為一個試驗小區(qū)，重復(fù)3次。于2016年調(diào)查不同種源苗木的園藝學(xué)性狀，調(diào)查指標(biāo)主要包括開花率、結(jié)籽率、單個果莢直徑、單心皮長度、單心皮種子數(shù)、單果莢心皮數(shù)、種子質(zhì)量、種子產(chǎn)量等。同時對不同種源種籽的油脂成分油及質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了檢測和分析，主要檢測指標(biāo)包括種子含油率，不飽和脂肪酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)，不飽和脂肪酸中亞麻酸、亞油酸和油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。

采用SPSSl9分析軟件進(jìn)行各項數(shù)據(jù)的分析處理，方差分析和多重比較均采用95%的置信區(qū)間進(jìn)行分析，種子質(zhì)量分析結(jié)果保留3位小數(shù)，其他指標(biāo)分析結(jié)果保留2位小數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同種源油用牡丹園藝學(xué)性狀

3.1.1不同種源油用牡丹種苗成活率、開花率與結(jié)實率

2016年對襄陽地區(qū)不同種源油用牡丹苗木成活率、開花率和結(jié)實率情況進(jìn)行了比較分析，結(jié)果如表2所示。

表2 不同種源油用牡丹成活率、開花率和結(jié)實率

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同字母表示在95%置信區(qū)間內(nèi)差異顯著。

方差分析結(jié)果顯示，不同種源油用牡丹苗木成活率存在極顯著差異(P<0.01)。用Duncan多重比較法對不同種源油用牡丹種苗成活率進(jìn)行了多重比較(表2)，結(jié)果表明，不同種源成活率兩兩之間均差異顯著。2號種源種苗成活率最高，為96.00%，顯著高于其他3個種源，3號種源種苗成活率次之，為93.00%，1號種源種苗成活率第3，為91.00%，4號種源種苗成活率最低，只有64.00%。這說明不同種源油用牡丹在相同的環(huán)境下其生長表現(xiàn)是不一樣的。從苗木成活率來講，2號種源占有較大優(yōu)勢。

對不同種源油用牡丹開花率進(jìn)行了比較，方差分析結(jié)果顯示，不同種源油用牡丹開花率存在極顯著差異(P<0.01)，用Duncan多重比較法對不同種源油用牡丹種苗成活率進(jìn)行了多重比較(表2)，結(jié)果表明，不同種源開花率兩兩之間均差異顯著。2號開花率71.33%，顯著高于其他3個種源。3號開花率次之，為62.67%，1號開花率第3，為33.67%，4號開花率最低，只有10.33%。不同種源油用牡丹開花率的差異與種苗成活率是一致的。

對不同種源油用牡丹結(jié)實率進(jìn)行了比較，方差分析結(jié)果顯示，不同種源油用牡丹的結(jié)實率之間存在著極顯著差異(F=56.989，P=0),用Duncan多重比較法對不同種源油用牡丹種苗結(jié)實率進(jìn)行的多重比較結(jié)果表明(表2)，2號種源最高，為50.00%，3號種源次之，為44.67%，2號種源和3號種源結(jié)實率之間無顯著差異，但顯著高于1號種源和4號種源，4號種源結(jié)實率最低，只有5.00%，與其他3個種源之間均存在顯著差異。從結(jié)實率上看，2號種源顯著優(yōu)于其他3個種源。

3.1.2 不同種源油用牡丹果莢性狀

對不同種源油用牡丹的果莢直徑、單心皮長度、單心皮種子數(shù)、單個果莢心皮數(shù)等園藝性狀進(jìn)行了比較分析,結(jié)果如表3所示。

表3 不同種源油用牡丹果實園藝學(xué)性狀

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同字母之間表示在95%置信區(qū)間內(nèi)差異顯著。

方差分析結(jié)果表明，不同種源油用牡丹的果莢直徑存在著極顯著差異(P<0.01)。用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果表明(表3)，1號、2號和3號種源果莢直徑為9.10～10.03 cm，無顯著差異。4號種源的果莢直徑6.85 cm，顯著低于1、2、3號種源。

方差分析結(jié)果表明，不同種源油用牡丹單心皮種子數(shù)之間存在極顯著差異(F=12.807，P=0.002)，用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果顯示(表3)，1號、2號和3號單心皮種子數(shù)為8.50～8.83粒，無顯著差異。4號單心皮種子數(shù)最少，只有5.00粒，4號種源與其他種源之間差異顯著。

方差分析結(jié)果表明，不同種源油用牡丹單心皮長度之間存在極顯著差異(F=12.078，P=0.002)，用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果顯示(表3)，1號、2號和3號單心皮長度為5.85～6.25 cm，無顯著差異。4號種源單心皮長度顯著低于其他種源。

不同種源單果莢心皮數(shù)無顯著差異，均為5心皮果莢，在試驗區(qū)域未發(fā)現(xiàn)多于5心皮的果莢出現(xiàn)。

3.1.3 不同種源油用牡丹產(chǎn)量性狀

對不同種源油用牡丹的產(chǎn)量性狀(種子質(zhì)量及種子產(chǎn)量)進(jìn)行了比較分析,結(jié)果如表4所示。

表4 不同種源油用牡丹產(chǎn)量性狀

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同字母之間表示在95%置信區(qū)間內(nèi)差異顯著。

從表4可以看出，不同種源油用牡丹種子質(zhì)量為0.331～0.344 g·粒-1，其中1號種源種子質(zhì)量最大，為0.344 g·粒-1，4號種源種子質(zhì)量最小，為0.331 g·粒-1，方差分析結(jié)果顯示，這4個種源的種子質(zhì)量之間無顯著差異(P>0.05)。

方差分析結(jié)果顯示，不同種源間種子產(chǎn)量有極顯著性差異(F=18.113，P=0.001)，用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果顯示(表4)，2號種源種子產(chǎn)量顯著優(yōu)于其他種源，達(dá)到了850.00 g,1號種源和3號種源之間無顯著性差異，4號種源種子產(chǎn)量最低，為25.00 g，顯著低于其他種源。從種子產(chǎn)量上來看，2號種源在種子產(chǎn)量這一指標(biāo)上占具了絕對優(yōu)勢。

3.2 不同種源油用牡丹油脂成分

3.2.1 油脂結(jié)構(gòu)與含油率

為了解不同種源間牡丹種子之間油脂成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的差異，對不同種源牡丹種子的油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)、油脂成分等進(jìn)行了測定分析。牡丹種子油脂成分主要包含了脂肪酸和不飽和脂肪酸兩大類，其中飽和脂肪酸主要包括棕櫚酸、十七碳烷酸、硬脂酸、花生酸等，不飽和脂肪酸主要包括棕櫚酸一烯酸、十七碳一烯酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生一烯酸等。對不同種源牡丹種子的含油率進(jìn)行了測定，4個種源牡丹種子的含油率為25.16～25.47，方差分析結(jié)果顯示，4者之間并無顯著性差異(P>0.05)。

3.2.2 不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異性

牡丹種子中的不飽和脂肪酸是牡丹籽油的重要組成部分，也是牡丹籽油成為當(dāng)前高檔食用油的一個關(guān)鍵因素[12-13]。不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低是進(jìn)行油用牡丹良種選育的一個重要指標(biāo)。試驗對不同種源牡丹種子中不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了測定分析，檢測結(jié)果見表5。試驗結(jié)果表明，4個種源牡丹種子中的不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.80%～92.10%，其中2號種源的不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為92.10%，4號種源質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為90.80%。方差分析結(jié)果顯示，不同種源的牡丹種子中的不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在極顯著差異(F=14.375，P=0.001)。用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果顯示(表5)，1號、2號、3號種源的不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)間無顯著性差異，4號種源的不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于1號、2號、3號種源。

對不同種源牡丹種子中亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了檢測和分析，4個種源牡丹籽油中的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.50%～41.73%，其中2號種源的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為41.73%，4號種源的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為37.50%。方差分析結(jié)果顯示，不同種源的牡丹種子中的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)有極顯著差異(F=11.000，P=0.003)。用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果顯示(表5)，1號、2號、3號種源的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)間無顯著性差異，4號種源的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于其他3個種源。

對不同種源牡丹籽油中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了檢測和分析，檢測結(jié)果表明，4個種源牡丹籽油中的亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.50%～29.90%，其中4號的亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為29.90%，1號種源?？的档るs交1代的亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為29.50%。對不同種源油用牡丹的牡丹籽油中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示，不同種源的牡丹籽油中的亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異(P>0.05)。

對不同種源牡丹籽油中油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了檢測和分析(表5)，檢測結(jié)果表明，4個種源牡丹籽油中的油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，20.23%～23.00%，其中4號種源的油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為23.00%，2號種源的油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為20.23%。對不同種源油用牡丹的牡丹籽油中油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示，不同種源的牡丹籽油中的油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)有極顯著差異(P<0.01)。用Duncan法進(jìn)行多重比較結(jié)果顯示，4號種源的油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他3個種源，1號種源和2號種源油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著，2號種源和3號種源油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均無顯著性差異，1號種源和3號種源油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均無顯著性差異。

表5 不同種源牡丹種子不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同字母表示在95%置信區(qū)間內(nèi)差異顯著。

4 結(jié)論與討論

牡丹作為一種優(yōu)良的油用灌木自2013年在我國河南、山東、甘肅、湖北等地大面積推廣以來，其生產(chǎn)栽培技術(shù)得到了長足的發(fā)展，但對園藝性狀以及不同品種、種源間的種子油脂分析比較等方面的研究報道不多。植物的園藝性狀是反映植物生長態(tài)勢的重要因子，在農(nóng)林作物生產(chǎn)上得到了非常廣泛的應(yīng)用[14-15]，對農(nóng)林作物的種源選擇與品種選育上有著非常重要的意義和作用。

本項試驗中，從對油用牡丹不同種源種苗成活率、開花率和結(jié)實率的比較研究中可以看出，供試的4個種源油用牡丹的成活率、開花率和結(jié)實率均有著極顯著差異。其中2號‘鳳丹’牡丹(安徽)在成活率、開花率和結(jié)實率均表現(xiàn)出色，3號楊山牡丹(河南)在成活率、開花率和結(jié)實率等方面也表現(xiàn)較好。4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)在成活率、開花率和結(jié)實率上表現(xiàn)很差，在生產(chǎn)中應(yīng)避免使用。1號雜交牡丹(?？?雖然在開花率和結(jié)實率方面表現(xiàn)一般，但因其是?？狄吧档さ碾s交后代，其母本之一的?？底习吣档づc‘鳳丹’牡丹(安徽)相比，在苗木幼齡期確實存在生長緩慢的現(xiàn)象，但進(jìn)入成年期后其生長勢、單株結(jié)實率等方面有上佳表現(xiàn)[16]，可以對供試苗木作進(jìn)一步觀察，以取得更全面數(shù)據(jù)。

從果莢直徑、單心皮長度、單心皮種子數(shù)、單個果莢心皮數(shù)等園藝性狀來看，1號雜交牡丹(?？?、2號‘鳳丹’牡丹(安徽)、3號楊山牡丹(河南)之間無顯著性差異，但這3個種源與4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)之間差異顯著。供試的4個種源在單個果莢心皮數(shù)上均無差異，都是5心皮果莢，自然狀態(tài)下出現(xiàn)多于5心皮(6～9心皮)現(xiàn)象在本試驗區(qū)未出現(xiàn)。從種子質(zhì)量、種子產(chǎn)量等產(chǎn)量性狀來看，4個種源的種子質(zhì)量未表現(xiàn)出顯著性差異，但種子產(chǎn)量差異顯著，2號‘鳳丹’牡丹(安徽)表現(xiàn)最好，1號雜交牡丹(?？?和3號楊山牡丹(河南)次之，4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)表現(xiàn)最差，本試驗結(jié)果與韓繼剛等[17]關(guān)于江南牡丹種質(zhì)資源的調(diào)查結(jié)果是一致的。

油用牡丹種子富含亞麻酸、亞油酸、油酸等對人體有益的不飽和脂肪酸[18]，亞麻酸、亞油酸是人體必須而又不能自身合成的，且益于心腦血管。亞麻酸兼具抗紫外線、抗敏保濕、延緩衰老等美容功效[18]。油酸可有效降低人體內(nèi)膽固醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在降血糖和防止記憶力下降等方面效果顯著。綜合分析評價油用牡丹種子含油率、不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及亞麻酸、亞油酸、油酸等有益不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是油用牡丹種源選擇和品種選育的重要評價指標(biāo)之一。

供試的4個種源種子含油率均在25%左右，無顯著性差異。含油率檢測結(jié)果與我們之前的研究相比[16]明顯偏低，分析原因應(yīng)該是由于試驗所用苗木苗齡偏小造成的，本次試驗所涉及的苗木剛進(jìn)入結(jié)果期，而之前研究選擇的是生長10年以上進(jìn)入盛果期的苗木，這也從一個側(cè)面證明油用牡丹種子的含油率從初產(chǎn)期到成熟期還有一個很大的上升空間。

不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，1號雜交牡丹(?？?、2號‘鳳丹’牡丹(安徽)、3號楊山牡丹(河南)在92%左右，顯著高于4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)；亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，1號雜交牡丹(?？?、2號‘鳳丹’牡丹(安徽)、3號楊山牡丹(河南)為40%～42%，顯著高于4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)；亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在4個種源之間表現(xiàn)無顯著性差異，均在29%～30%；油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)最高，1號雜交牡丹(?？?次之，2號‘鳳丹’牡丹(安徽)和3號楊山牡丹(河南)第3。綜合種子油脂成分諸因素考慮，1號雜交牡丹(?？?、2號‘鳳丹’牡丹(安徽)、3號楊山牡丹(河南)可作為優(yōu)良種源重點考察，4號‘鳳丹’牡丹(蘄春)則應(yīng)在生產(chǎn)中棄去。

本試驗是油用牡丹初產(chǎn)期的階段性試驗成果，隨著苗木的生長，進(jìn)入成熟期、盛果期的苗木各項指標(biāo)會有新的動態(tài)變化，應(yīng)在后期的研究中予以追蹤調(diào)查，以獲得更為全面而完備的數(shù)據(jù)資料，服務(wù)、指導(dǎo)湖北油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)實際。

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