蓖麻種子形成過(guò)程中脂肪酸的累積規(guī)律

常如慧 趙文博 李巖

摘要：為了研究不同發(fā)育時(shí)間蓖麻種子中各種脂肪酸的動(dòng)態(tài)變化，分析蓖麻油酸與種子中其他脂肪酸成分的關(guān)系，采用索氏提取法及毛細(xì)管氣相色譜法，對(duì)不同發(fā)育時(shí)間“2129”蓖麻種子中各種成分的絕對(duì)含量進(jìn)行測(cè)定，以期為蓖麻高油品質(zhì)育種研究提供參考依據(jù)。結(jié)果表明，蓖麻種子形成過(guò)程中，不飽和脂肪酸含量呈不斷上升的趨勢(shì)，在 40 d 后趨于穩(wěn)定;飽和脂肪酸大多在20 d時(shí)含量達(dá)到最高，隨后降低并趨于穩(wěn)定或檢測(cè)不到，種子形成過(guò)程中脂肪酸以蓖麻油酸為主要組分。將脂肪酸積累分為積累初期、快速積累期和穩(wěn)定積累期3個(gè)階段。在授粉后40 d時(shí)種子達(dá)到物質(zhì)積累和發(fā)育的分界點(diǎn)，60 d時(shí)種子成熟，脂肪酸含量穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：蓖麻種子;粗脂肪;脂肪酸;蓖麻油酸;動(dòng)態(tài)變化

中圖分類(lèi)號(hào)： S565.601 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）22-0170-04

蓖麻（Ricinus communis L.）是一種特殊的工業(yè)油源作物[1]，主要以種子為原料榨油。蓖麻油中的脂肪酸主要以蓖麻油酸為主，其在工業(yè)用油中是唯一以含羥基酸為主的脂肪酸，也包括油酸、棕櫚酸和亞油酸等，其不飽和脂肪酸總量高達(dá)88%左右。中國(guó)作為世界上第二大蓖麻產(chǎn)業(yè)國(guó)，由于蓖麻產(chǎn)量低、收購(gòu)價(jià)格低等原因，導(dǎo)致蓖麻種植面積逐年萎縮、種子供不應(yīng)求，因此蓖麻育種的最主要的目標(biāo)之一是高產(chǎn)[2-4]。對(duì)于蓖麻高油品質(zhì)育種的研究最近幾年才剛剛開(kāi)始[5-6]。雖然從20世紀(jì)70年代就陸續(xù)有對(duì)蓖麻種子中脂肪酸研究的相關(guān)報(bào)道[7-8]，且對(duì)某種蓖麻材料種子中脂肪酸成分的相對(duì)含量、對(duì)多個(gè)蓖麻材料種子中脂肪酸的絕對(duì)含量也有人進(jìn)行過(guò)研究[9]，但是對(duì)不同發(fā)育時(shí)間蓖麻種子中各種脂肪酸絕對(duì)含量進(jìn)行測(cè)定的研究尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

本研究采用索氏提取法、毛細(xì)管氣相色譜法，以“2129”高油品系不同發(fā)育時(shí)間蓖麻種子為試驗(yàn)材料，測(cè)定不同發(fā)育時(shí)間蓖麻種子中各種脂肪酸成分的含量，研究其中各種脂肪酸的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)蓖麻油酸與其他幾種脂肪酸的線性回歸關(guān)系進(jìn)行分析，以期為蓖麻的高油品質(zhì)育種研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

所選用的試驗(yàn)材料為“2129”高油品系分別發(fā)育至10、20、30、40、50、60 d的蓖麻種子，由內(nèi)蒙古自治區(qū)高校蓖麻產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心提供。

1.2 試驗(yàn)儀器

ProgRes C5照相機(jī)、游標(biāo)卡尺（精度0.01 mm）、電子天平（精度0.000 1 g）、氣相色譜、磨口燒瓶、回流冷凝器、沸石（脫脂）、自動(dòng)加樣器、玻璃瓶、分液漏斗、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，索氏脂肪抽提器。

1.3 試驗(yàn)試劑

水（符合GB/T 6682—2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》中3級(jí)水的要求）、乙醚、0.5 mol/L NaOH/甲醇溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%～15%的三氟化硼/甲醇溶液、飽和NaCl溶液、無(wú)水硫酸鈉、異辛烷（色譜純）、十七碳烯酸甘油三酯（C17 ∶ 1標(biāo)準(zhǔn)品）。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 種子形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定 隨機(jī)選取發(fā)育至10、20、30、40、50、60 d的蓖麻種子各10粒，利用游標(biāo)卡尺對(duì)種子的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，求其平均值。將種子裝入確定容積的容器內(nèi)，加水、稱(chēng)質(zhì)量，根據(jù)容器內(nèi)水和種子的總質(zhì)量、水的質(zhì)量與體積、種子總粒數(shù)，進(jìn)而得到其平均體積數(shù)。

1.4.2 種子質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定 隨機(jī)選取發(fā)育至10、20、30、40、50、60 d的蓖麻種子各100粒，測(cè)百粒質(zhì)量（g），去掉外種皮后測(cè)定其鮮種仁百粒質(zhì)量（g）。將去皮鮮種仁在60 ℃下烘干至恒質(zhì)量，測(cè)其烘干后種仁的質(zhì)量。通過(guò)以下公式計(jì)算鮮種仁率和烘干種仁率：

式中：Y為百粒種子中脂肪酸絕對(duì)含量，g;X為百粒種子中粗脂肪相對(duì)含量，%;H為百粒種子中水分含量，g;P為百粒種子中蛋白質(zhì)含量，g。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素ANOVA方差分析、最近距離法系統(tǒng)聚類(lèi)分析和相關(guān)性分析，使用GraphPad Prism和Excel軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形成過(guò)程中形態(tài)變化

蓖麻蒴果在發(fā)育過(guò)程中于授粉后10 d時(shí)種皮為白色，隨著發(fā)育時(shí)間的延長(zhǎng)，其種皮顏色逐漸加深，直至變?yōu)楹谏橛谢y;于授粉后40 d內(nèi)逐漸長(zhǎng)大，40 d后蒴果果皮逐漸干燥、開(kāi)裂，60 d時(shí)蒴果完全開(kāi)裂，達(dá)到成熟狀態(tài)（圖1）。種子也于授粉后40 d內(nèi)逐漸長(zhǎng)大，40 d后種皮變硬、顏色加深，種子變小。授粉后40 d種子逐漸發(fā)育到最大，長(zhǎng)度達(dá)到最大值1.52 cm，體積達(dá)到2.27 cm3;之后種子的長(zhǎng)度和體積均逐漸變?。▓D2）。

2.2 種子形成過(guò)程中質(zhì)量變化

蓖麻種子在形成過(guò)程中其鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均存在明顯差異，由于在形成過(guò)程中干物質(zhì)的不斷積累和水分的持續(xù)吸收，蓖麻種子的百粒質(zhì)量、鮮種仁百粒質(zhì)量在授粉后0～40 d內(nèi)迅速增加，隨后逐漸降低，趨于穩(wěn)定;而鮮種仁率、烘干種仁百粒質(zhì)量、烘干種仁率則持續(xù)增加，在授粉后60 d時(shí)達(dá)到最大值（圖3-B），并且隨著發(fā)育時(shí)間的延長(zhǎng)，種子中水分含量逐漸減少，蛋白質(zhì)含量逐漸增加（圖3-D）。因此，蓖麻種子在形成過(guò)程中干物質(zhì)不斷積累，水分含量不斷降低。并且授粉后40 d種子百粒質(zhì)量、鮮種仁百粒質(zhì)量達(dá)到最大值;授粉后60 d種子的鮮種仁率、烘干種仁百粒質(zhì)量、烘干種仁率達(dá)到最大（圖3-B）。

2.3 種子形成過(guò)程中粗脂肪含量變化

隨著種子逐漸形成，種子中粗脂肪絕對(duì)含量、烘干種仁中粗脂肪相對(duì)含量、種仁中粗脂肪相對(duì)含量、種子中粗脂肪相對(duì)含量具有明顯提高（圖3-C），與種子中干物質(zhì)積累的規(guī)律基本保持一致。