油茶果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)和木質(zhì)素積累規(guī)律

晏 巢，姚小華，殷恒福，王開(kāi)良，尹潤(rùn)富，滕建華

（1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江富陽(yáng) 311400；2.南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，江蘇南京 210037；3.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，江西分宜 336600；4.浙江省金華市婺城區(qū)東方紅林場(chǎng)，浙江金華 321025）

【研究意義】油茶（Camellia oleifera）是山茶科（Theaceae）山茶屬（CamelliaL.）常綠小喬木或灌木，又名茶子樹(shù)、茶油樹(shù)、白花茶，為我國(guó)南方丘陵山區(qū)特有的優(yōu)質(zhì)木本油料植物，栽培和食用歷史悠久[1]。油茶與油橄欖、油棕、椰子并稱(chēng)為世界四大木本油料植物[2,3]。油茶種仁油即茶油，是一種優(yōu)質(zhì)食用油，營(yíng)養(yǎng)豐富，不飽和脂肪酸含量達(dá)80%左右，易被人體吸收消化，具有降低血壓和血脂、軟化血管等功效，有“東方橄欖油”之美譽(yù)[4]。在我國(guó)耕地面積日益漸減少，食用油供應(yīng)日趨緊張的情況下，利用丘陵和山地，加快發(fā)展油茶等木本油料樹(shù)種，對(duì)保障糧油安全，優(yōu)化我國(guó)食用油結(jié)構(gòu)，促進(jìn)國(guó)民健康和增加農(nóng)民收入具有重要的意義[5,6]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】油茶一般特指普通油茶（C.oleifera），隨著對(duì)山茶屬物種資源了解的不斷深入，越來(lái)越多的具有油用潛力的山茶屬物種被發(fā)掘。油茶常作為具有油用價(jià)值的山茶屬物種的統(tǒng)稱(chēng)[7]。油茶品種類(lèi)型繁多，果實(shí)形態(tài)、種仁含油率以及種仁油脂品質(zhì)等果實(shí)性狀都存在一定差異。油茶果實(shí)性狀是決定其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)，許多研究都圍繞這個(gè)主題進(jìn)行。油茶果實(shí)的相關(guān)研究大多集中于普通油茶。陳永忠等[8]對(duì)普通油茶“湘林4 號(hào)”的果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和含油量變化進(jìn)行了觀測(cè)。周長(zhǎng)富等[9]對(duì)普通油茶品種“長(zhǎng)林4號(hào)”、“長(zhǎng)林40號(hào)”和“長(zhǎng)林166號(hào)”的果實(shí)發(fā)過(guò)程以及油脂成分變化進(jìn)行了詳細(xì)研究。彭邵鋒等[10]將普通油茶果實(shí)果形和果色均分成了4種，對(duì)果實(shí)質(zhì)量、果形系數(shù)、干籽出仁率及干籽含油率之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。普通油茶以外的其他類(lèi)型油茶研究相對(duì)較少，這些研究主要針對(duì)于果實(shí)性狀差異比較等方面[11,16]。關(guān)于不同類(lèi)型油茶果實(shí)大小差異形成的過(guò)程及機(jī)理的相關(guān)研究幾乎沒(méi)有?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】在核桃果實(shí)發(fā)育的相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn)核桃種仁的大小與其木質(zhì)化的內(nèi)果皮所形成的空隙大小緊密相關(guān)[17]。在前期研究中，筆者觀察到不同油茶果實(shí)鮮果出籽率差異的主要原因在于果皮組織的差異，而油茶果皮組織的木質(zhì)化過(guò)程可能對(duì)油茶果皮發(fā)育及鮮果出籽率產(chǎn)生重要影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以6個(gè)不同油茶材料為研究對(duì)象，首先對(duì)成熟油茶果實(shí)性狀進(jìn)行比較分析，并通過(guò)對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)以及木質(zhì)素在果實(shí)中的積累情況進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，比較不同材料油茶果實(shí)中木質(zhì)素積累對(duì)果實(shí)發(fā)育的影響。通過(guò)該研究探討不同類(lèi)型油茶果實(shí)形態(tài)差異形成過(guò)程及機(jī)理，為進(jìn)一步提高油茶資源利用效率奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

取樣地位于浙江省金華市東方紅林場(chǎng)（國(guó)家油茶油桐良種基地），地理位置為119°30'12″E，29°1'55″N），平均海拔高度50 m。該基地為紅壤丘陵，土層深厚，氣候類(lèi)型為亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，年溫適中，熱量豐富，雨量豐富，干濕兩季明顯，適宜油茶種質(zhì)資源保存與生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇觀測(cè)的油茶類(lèi)型包括：小果油茶（Camellia meiocarpa）、攸縣油茶（C.yuhsienensis）、普通油茶（C.oleifera）長(zhǎng)林53號(hào)和長(zhǎng)林166號(hào)、浙江紅花油茶（C.chekiangoleosa）和茶梨油茶（C.octopetala）。其中普通油茶長(zhǎng)林53 號(hào)和長(zhǎng)林166 號(hào)位于2008 年造林的油茶采穗圃，浙江紅花油茶、茶梨油茶和攸縣油茶為2010年造林的其他油茶資源收集圃，小果油茶位于2012年造林的小果油茶資源收集圃。除茶梨油茶以外，其余5種油茶均為無(wú)性系苗木造林，樹(shù)勢(shì)較強(qiáng)，生長(zhǎng)發(fā)育情況基本一致。采樣前選擇生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，樹(shù)體健康的10株作為觀測(cè)和采樣目標(biāo)樹(shù)。茶梨油茶為實(shí)生苗造林，根據(jù)前期觀測(cè)結(jié)果，選擇生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期基本一致、果實(shí)形狀差異較小的10個(gè)單株作為觀測(cè)和采樣目標(biāo)樹(shù)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 成熟油茶果實(shí)性狀測(cè)量 每次觀測(cè)隨機(jī)選擇樹(shù)體外圍健壯枝條上的果實(shí)，每個(gè)品種隨機(jī)選取20粒典型果，其中浙江紅花油茶果實(shí)性狀測(cè)量于9月上旬進(jìn)行，其余5種油茶于10月中旬進(jìn)行果實(shí)性狀測(cè)量。果實(shí)大?。簻y(cè)量果實(shí)橫徑和2個(gè)縱徑；果皮厚度：測(cè)量果實(shí)中部果皮厚度；單果質(zhì)量：?jiǎn)蝹€(gè)果實(shí)質(zhì)量；果皮質(zhì)量：鮮果除去種子后的果皮質(zhì)量；種子質(zhì)量：?jiǎn)蝹€(gè)果實(shí)中所有種子質(zhì)量；

種子粒數(shù)：?jiǎn)蝹€(gè)果實(shí)中種子的粒數(shù)；種仁質(zhì)量：?jiǎn)蝹€(gè)果實(shí)所有種子去除種皮后的質(zhì)量；

單種質(zhì)量：?jiǎn)蝹€(gè)種子質(zhì)量；單種仁質(zhì)量：?jiǎn)瘟７N子去除種皮后的種仁質(zhì)量；

長(zhǎng)度指標(biāo)采用游標(biāo)卡尺測(cè)量，精確到0.01 mm；質(zhì)量指標(biāo)采用電子天平測(cè)量，精確到0.01 g。

1.3.2 油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)觀測(cè) 小果油茶、普通油茶以及茶梨油茶花期為11月前后[18,20]，秋冬開(kāi)花經(jīng)授粉受精后進(jìn)入休眠期，于3月中旬左右子房膨大初具果實(shí)雛形。攸縣油茶花期為2月中旬至3月中旬[21]，浙江紅花油茶盛花期為3月上旬[22]。由此，本研究從2018年4月上旬開(kāi)始每隔15 d對(duì)各個(gè)油茶品種的果實(shí)發(fā)育情況進(jìn)行觀測(cè)，每次觀測(cè)隨機(jī)選擇樹(shù)體外圍健壯枝條上的果實(shí)，每個(gè)品種隨機(jī)選取20粒典型果，采用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量果實(shí)橫徑、不同方向2個(gè)縱徑以及果實(shí)中部果皮厚度，采用電子天平稱(chēng)量單個(gè)果實(shí)[23]。

1.3.3 油茶果實(shí)木質(zhì)素積累狀況 在對(duì)油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)觀測(cè)后，選擇典型果實(shí)，將果實(shí)從中部縱切，切面浸泡于間苯三酚（0.5%）-鹽酸（6 mol/L）中3～5 min，對(duì)油茶果實(shí)切面木質(zhì)化細(xì)胞壁進(jìn)行染色。木質(zhì)化細(xì)胞壁顯紅色，通過(guò)觀察被染紅的木質(zhì)化細(xì)胞壁組織出現(xiàn)的時(shí)期，分析油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)和木質(zhì)素積累規(guī)律。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016、SPSS 19.0、Originpro8和PS等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 成熟油茶果實(shí)性狀分析

在6 個(gè)油茶材料的油茶果實(shí)完全成熟后，筆者對(duì)果實(shí)性狀指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)不同油茶果實(shí)形態(tài)和質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)均存在顯著性差異（表1）。小果油茶具有最小的果實(shí)縱徑、單果質(zhì)量、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量、種仁質(zhì)量和種皮質(zhì)量，而種子出仁率最高。攸縣油茶的果實(shí)橫徑、果皮厚度、單種質(zhì)量、種仁質(zhì)量及種皮質(zhì)量最小，而鮮果出籽率和鮮果含仁率最高。普通油茶長(zhǎng)林53 號(hào)單果種子質(zhì)量、種仁質(zhì)量、種皮質(zhì)量、單種質(zhì)量、單種仁質(zhì)量、單種仁質(zhì)量以及單種皮質(zhì)量最大。普通油茶長(zhǎng)林166 號(hào)的種子粒數(shù)最少。而茶梨油茶的果實(shí)大小、果皮厚度、單果質(zhì)量、果皮質(zhì)量、種子粒數(shù)都是所有油茶中最大的，而單種仁質(zhì)量、鮮果出籽率、種子出仁率和鮮果含仁率是所有油茶中最小的。茶油為油茶種仁油脂，油茶果實(shí)最重要的經(jīng)濟(jì)性狀為鮮果含仁率，對(duì)不同油茶材料果實(shí)性狀進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，決定鮮果含仁率因素主要為鮮果出籽率和種子出仁率，其中出籽率的影響最為重要，6 個(gè)不同油茶材料的鮮果含仁率和鮮果出籽率從小到大依次為茶梨油茶、浙江紅花油茶、普通油茶長(zhǎng)林166 號(hào)、普通油茶長(zhǎng)林53 號(hào)、小果油茶和攸縣油茶（圖1）。進(jìn)一步比較6 個(gè)不同油茶材料的成熟果實(shí)形態(tài)和縱切面可以發(fā)現(xiàn)，果皮越厚果實(shí)越大，鮮果出籽率越小。果皮組織的質(zhì)量、厚度和形態(tài)差異是造成不同油茶材料果實(shí)差異的主要原因，這種差異對(duì)不同油茶材料的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值具有重要的影響（圖2）。傳統(tǒng)油茶良種培育中，油茶產(chǎn)量為主要篩選指標(biāo)，培育果大皮薄的油茶良種是油茶育種工作者的追求，這些不同油茶材料所具有的大果或皮薄的特性，為油茶育種工作提供了豐富的材料和基因來(lái)源。隨著油茶產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，果皮中的茶皂素等多種產(chǎn)品的提取工藝日益完善，大果皮厚的油茶材料更加符合茶皂素等多種產(chǎn)品的提取需求，具有重要育種選育潛力。

圖1 油茶果實(shí)質(zhì)量組成Fig.1 Pericarp fresh weight rate of oil tea

表1 成熟油茶果實(shí)性狀比較Tab.1 Comparison of the mature fruit characters of oil tea

圖2 成熟油茶果實(shí)Fig.2 Mature fruit of oil teaspecies

2.2 油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

對(duì)6個(gè)不同油茶材料的果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)油茶果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育都經(jīng)歷了相似的S型過(guò)程，即果實(shí)大小和單果質(zhì)量前期變化緩慢，中期果實(shí)發(fā)育迅速，后期逐漸平穩(wěn)的3個(gè)階段。油茶果實(shí)橫徑和縱徑的變化規(guī)律與單果質(zhì)量的變化規(guī)律基本吻合。油茶果實(shí)的果皮都經(jīng)歷了“增厚-延展”的過(guò)程；果皮增厚過(guò)程主要是果皮中次生壁物質(zhì)的合成與積累；果皮延展過(guò)程是指受到種子發(fā)育膨大影響，果皮變薄和縱向伸展的過(guò)程；不同油茶果皮增厚與延展的起止時(shí)間和持續(xù)時(shí)間存在一定差異。除浙江紅花油茶以外，其余5 種的油茶果皮延展的時(shí)期與果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育迅速的時(shí)間基本吻合。受到基因和環(huán)境的影響，不同油茶果實(shí)的不同發(fā)育階段的持續(xù)時(shí)間以及果實(shí)生長(zhǎng)變化規(guī)律都具有各自的特點(diǎn)。掌握不同油茶材料的果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程對(duì)于栽培油茶材料選擇和品種搭配、油茶栽培管理方案制定、病蟲(chóng)害防治以及果實(shí)采摘時(shí)期選擇都具有重要意義。

圖3 小果油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.3 Dynamics change of C.meiocarpa fruit during growth

2.2.1 小果油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 對(duì)小果油茶的果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，小果油茶果實(shí)從盛花期（2018 年11 月1 日）開(kāi)始到果實(shí)成型期（2019 年8 月15 日）間經(jīng)歷了約270 d。小果油茶果實(shí)橫徑、2 個(gè)果實(shí)縱徑、果實(shí)質(zhì)量以及果皮厚度分別從最開(kāi)始觀測(cè)到的9.84，7.02，7.03 mm、0.24 g 和1.34 mm 增長(zhǎng)到最后的28.23，28.01，28.94 mm、11.73 g 和1.86 mm。小果油茶果實(shí)橫徑在整個(gè)發(fā)育周期中保持著較為均一的增長(zhǎng)速率。小果油茶開(kāi)花后的第151 天（151 daf，day after flower）到227 daf 果實(shí)大小和單果質(zhì)量仍然保持著緩慢的生長(zhǎng)速率，最開(kāi)始30 d 為果皮迅速增后期，181～227 daf階段果皮厚度基本沒(méi)有變化；227～273 daf果實(shí)迅速生長(zhǎng)，果皮緩慢延展變?。恢蠊麑?shí)形態(tài)和和單果質(zhì)量都基本不再變化（圖3）。

2.2.2 攸縣油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 對(duì)攸縣油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，攸縣油茶果實(shí)從盛花期（2019 年3 月1 日）開(kāi)始到果實(shí)成型（2019 年10 月15 日）期間經(jīng)歷了約210 d。攸縣油茶果實(shí)橫徑、2 個(gè)果實(shí)縱徑及果實(shí)質(zhì)量分別從最開(kāi)始觀測(cè)到的5.65，4.20，4.21 mm 和0.06 g 增長(zhǎng)到最后的26.82，31.25，31.02 mm 和13.94 g，而果皮厚度從最開(kāi)始的0.95 mm 減少為最后的0.80 mm。從開(kāi)始觀測(cè)的45～106 daf時(shí)攸縣油茶果實(shí)大小和單果質(zhì)量變化十分緩慢，該階段單果質(zhì)量?jī)H為0.33 g，同時(shí)該階段的45～75 daf為果皮迅速增厚期，之后果皮厚度仍然緩慢增加；106～167 daf階段果實(shí)的生長(zhǎng)速率有所增加，167 daf時(shí)果實(shí)質(zhì)量?jī)H為0.65 g，同時(shí)該階段果皮厚度隨著果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育緩慢變??；攸縣油茶果實(shí)快速生長(zhǎng)的階段為167～213 daf，最開(kāi)始的15 d觀測(cè)周期中隨著果實(shí)的快速生長(zhǎng)發(fā)育果皮迅速變薄，果皮厚度低于最開(kāi)始觀測(cè)時(shí)的厚度，182 daf 以后果皮厚度不再有顯著變化；213 daf 之后果實(shí)形態(tài)和和單果質(zhì)量都基本不再變化（圖4）。

圖4 攸縣油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.4 Dynamics change of C.yuhsienensis fruit during growth

圖5 普通油茶長(zhǎng)林53號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.5 Dynamics change of C.oleifera‘Changlin 53#’fruit during growth

2.2.3 普通油茶長(zhǎng)林53號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 對(duì)普通油茶長(zhǎng)林53號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)林53號(hào)果實(shí)從盛花期（2018年11月1日）開(kāi)始到果實(shí)成型（2019年8月15日）期間經(jīng)歷了約270 d。長(zhǎng)林53號(hào)果實(shí)橫徑、2 個(gè)果實(shí)縱徑、果實(shí)質(zhì)量和果皮厚度分別從最開(kāi)始觀測(cè)到的16.04，12.02，11.96 mm、1.22 g 和2.05 mm 增長(zhǎng)到最后的48.06，43.05，42.50 mm、44.98 g 和3.50 mm。長(zhǎng)林53 號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)從151～212 daf時(shí)保持較緩慢的生長(zhǎng)速率，這段時(shí)間也是果皮迅速增厚的階段；212～273 daf階段果實(shí)迅速生長(zhǎng)，212～242 daf階段果皮厚度基本沒(méi)有變化，242～273 daf 隨著果實(shí)的發(fā)育果皮逐漸延展變??；273 daf 之后果實(shí)基本成型（圖5）。

2.2.4 普通油茶長(zhǎng)林166 號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 和普通油茶長(zhǎng)林53 號(hào)一樣，普通油茶長(zhǎng)林166 號(hào)果實(shí)從盛花期（2018 年11 月1 日）開(kāi)始到果實(shí)成型（2019 年8 月15 日）經(jīng)歷了約270 d。長(zhǎng)林166 號(hào)果實(shí)橫徑、2 個(gè)果實(shí)縱徑、果實(shí)質(zhì)量和果皮厚度分別從最開(kāi)始觀測(cè)到的11.54，8.73，8.87 mm、0.50 g 和2.14 mm 增長(zhǎng)到最后的40.19，28.95，32.37 mm、19.77 g 和3.30 mm。長(zhǎng)林166 號(hào)果實(shí)橫徑和縱徑在果實(shí)生長(zhǎng)周期中保持著較穩(wěn)定的生長(zhǎng)速率。長(zhǎng)林166號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程與長(zhǎng)林53號(hào)基本一致，其中151 daf至212 daf為果實(shí)緩慢發(fā)育時(shí)期，211 daf 至273 daf 為果實(shí)迅速發(fā)育期，但是長(zhǎng)林166 號(hào)果皮厚度變化規(guī)律與長(zhǎng)林53 號(hào)存在較大差異：其果皮增厚的時(shí)間為151～198 daf，；198～273 daf 階段果皮逐漸延展變?。▓D6）。

圖6 普通油茶長(zhǎng)林166號(hào)果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.6 Dynamics change of C.oleifera‘Changlin 166#’fruit during growth

圖7 浙江紅花油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.7 Dynamics change of C.chekiangoleosa fruit during growth

2.2.5 浙江紅花油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 對(duì)浙江紅花油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，浙江紅花油茶果實(shí)從盛花期（2019 年3 月1 日）開(kāi)始到果實(shí)成型（2019 年6 月30 日）期間經(jīng)歷了約120 d，是所有油茶中經(jīng)歷時(shí)間最短的。浙江紅花油茶果實(shí)橫徑、2 個(gè)果實(shí)縱徑、果實(shí)質(zhì)量和果皮厚度分別從最開(kāi)始觀測(cè)到的23.87，21.53，21.46 mm和6.27 g增長(zhǎng)到最后的69.57，61.09，60.35 mm和105.58 g。浙江紅花油茶果實(shí)整個(gè)發(fā)育周期都保持著較快的生長(zhǎng)速率，其中45～75 daf階段果實(shí)生長(zhǎng)速率稍慢于75～121 daf，121 daf 之后果實(shí)基本成型。果皮厚度在最開(kāi)始的45～60 daf 階段有一個(gè)較快的增厚過(guò)程，60～106 daf 階段果皮厚度緩慢增加；之后果皮厚度基本不再變化（圖7）。

2.2.6 茶梨油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 對(duì)茶梨油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，茶梨油茶果實(shí)從盛花期（2018 年11 月1 日）開(kāi)始到果實(shí)成型（2019 年8 月15 日）期間經(jīng)歷了約270 d。茶梨油茶果實(shí)橫徑、2 個(gè)果實(shí)縱徑、果實(shí)質(zhì)量和果皮厚度分別從最開(kāi)始的6.58，7.05，6.98 mm、0.19 g和2.23 mm增長(zhǎng)到最后的75.46，74.33，73.18 mm、194.92 g 和16.67 mm，其果實(shí)大小和質(zhì)量的變化幅度是所有油茶中最大的。茶梨油茶果實(shí)在151 daf 單果質(zhì)量?jī)H為0.19 g，151～181 daf 果實(shí)生長(zhǎng)緩慢，181 daf 時(shí)單果質(zhì)量仍只有4.16 g，181～273 daf 為果實(shí)進(jìn)行迅速生長(zhǎng)期，其中181～242 daf 階段果皮厚度迅速發(fā)育，之后隨著果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育果皮厚度又迅速變?。▓D8）。

圖8 茶梨油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.8 Dynamics change of C.octopetala fruit during growth

比較6 個(gè)不同油茶材料果實(shí)的發(fā)育周期可以發(fā)現(xiàn)：小果油茶、普通油茶和茶梨油茶果實(shí)發(fā)育周期基本一致，從盛花期到果實(shí)成型都經(jīng)歷了270 d；攸縣油茶和浙江紅花油茶的盛花期（3 月初）基本一致，其中浙江紅花油茶果實(shí)7 月初成型，果實(shí)發(fā)育經(jīng)歷了120 d，而攸縣油茶果實(shí)需要到10 月初果實(shí)膨大才基本停止，果實(shí)發(fā)育經(jīng)歷了210 d；除茶梨油茶以外其余5個(gè)油茶材料果實(shí)生長(zhǎng)后期都有一個(gè)果實(shí)大小和質(zhì)量迅速增長(zhǎng)的階段，且持續(xù)時(shí)間都為45 d。

2.3 油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)與木質(zhì)素積累規(guī)律

通過(guò)對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)過(guò)程的果實(shí)進(jìn)行解剖，觀測(cè)油茶果實(shí)不同組織的發(fā)育動(dòng)態(tài)。通過(guò)間苯三酚-鹽酸可以將木質(zhì)化細(xì)胞壁染成紅色，油茶果實(shí)解剖結(jié)構(gòu)中沒(méi)有紅色物質(zhì)積累，果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)中通過(guò)觀察被染成紅色木質(zhì)化細(xì)胞壁可以快速的判斷木質(zhì)素積累情況。研究發(fā)現(xiàn)，油茶果實(shí)發(fā)育可以由果皮發(fā)育和種子發(fā)育兩部分組成：果皮和種皮發(fā)育過(guò)程中都有木質(zhì)素積累；果實(shí)發(fā)育早期的果皮和發(fā)育后期的種皮中都有木質(zhì)素積累的過(guò)程；結(jié)合油茶果實(shí)果皮厚度變化的觀測(cè)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)油茶果皮發(fā)育經(jīng)歷了前期厚度增加和木質(zhì)逐漸積累、果皮完全木質(zhì)素以及隨著種子發(fā)育擴(kuò)張延展的過(guò)程。種子發(fā)育經(jīng)歷了前期緩慢發(fā)育、填充果皮空間、種仁成型、種仁迅速發(fā)育和種皮木質(zhì)化的過(guò)程；不同油茶材料的油茶果實(shí)種皮和種子不同發(fā)育時(shí)期、發(fā)育規(guī)律和木質(zhì)素積累規(guī)律都具有其各自的特點(diǎn)。

2.3.1 小果油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律 對(duì)小果油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)與木質(zhì)素積累規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)：開(kāi)始觀測(cè)階段，151 daf時(shí)果皮外圍已經(jīng)可以觀察到木質(zhì)素的積累，到198 daf時(shí)果皮組織已經(jīng)全部被染成紅色，說(shuō)明該階段果皮組織中細(xì)胞壁已經(jīng)完全木質(zhì)化；212 daf 時(shí)種子充滿(mǎn)果皮形成空間；到227 daf 時(shí)，可以觀察到液態(tài)胚乳已經(jīng)消失，種仁完全成型充滿(mǎn)種皮空間；227～273 daf 為種子發(fā)育的階段，伴隨著種子的發(fā)育，種皮的木質(zhì)化程度逐漸增加，到273 daf時(shí)種皮已經(jīng)完全木質(zhì)化（圖9）。

圖9 小果油茶果實(shí)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素積累狀況Fig.9 Lignin accumulation of C.meiocarpa fruit during development

2.3.2 攸縣油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律 對(duì)攸縣油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)與木質(zhì)素積累規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)：攸縣油茶盛花期為3月上旬，開(kāi)始觀測(cè)的45 daf時(shí)果皮中就可以觀察到木質(zhì)素積累，果皮中木質(zhì)素積累同樣是從外向內(nèi)，到75 daf 時(shí)整個(gè)果皮組織已經(jīng)完全木質(zhì)化；75～106 daf 時(shí)種子緩慢發(fā)育至填充種皮形成空間；106～182 daf階段為種子發(fā)育種仁成型時(shí)期，182 daf固態(tài)種仁充滿(mǎn)整個(gè)種皮空間，種仁完全成型；182～213 daf階段種子繼續(xù)發(fā)育，一直到種皮完全木質(zhì)化，種子發(fā)育基本停止（圖10）。

圖10 攸縣油茶果實(shí)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素積累狀況Fig.10 Lignin accumulation of C.yuhsienensis fruit during development

2.3.3 普通油茶長(zhǎng)林53 號(hào)果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律 對(duì)普通油茶長(zhǎng)林53 號(hào)果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)與木質(zhì)素積累規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)：151～198 daf 果皮中木質(zhì)素逐漸由外向內(nèi)，逐漸充滿(mǎn)整個(gè)果皮組織，198 daf時(shí)果皮組織的已經(jīng)完全木質(zhì)化；212 daf時(shí)種子填充滿(mǎn)種皮空間；227 daf種仁完全成型；227～273 daf種子發(fā)育至種皮完全木質(zhì)化（圖11）。

2.3.4 普通油茶長(zhǎng)林166 號(hào)果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律 普通油茶長(zhǎng)林166 號(hào)果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律與長(zhǎng)林53號(hào)基本一致，唯一差異在于，212 daf時(shí)長(zhǎng)林166號(hào)果實(shí)的種子中仍可以觀察到液態(tài)胚乳，直到242 daf時(shí)固態(tài)的種仁才充滿(mǎn)種皮空間（圖12）。

2.3.5 浙江紅花油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律 對(duì)浙江紅花油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)與木質(zhì)素積累規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)：浙江紅花油茶果皮中僅靠近種子區(qū)域的內(nèi)果皮中具有一定的木質(zhì)素積累，其積累模式是從內(nèi)向外的模式；75 daf時(shí)內(nèi)果皮中已經(jīng)可以觀察到明顯的木質(zhì)素積累痕跡；與前一時(shí)期相比，75 daf時(shí)種子充滿(mǎn)了內(nèi)果皮所形成的空間；75～106 daf種子迅速發(fā)育，到106 daf時(shí)種仁成型，種皮中木質(zhì)程度已經(jīng)較高；121 daf種皮完全木質(zhì)化（圖13）。

圖11 普通油茶長(zhǎng)林53號(hào)果實(shí)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素積累狀況Fig.11 Lignin accumulation of C.oleifera‘Changlin 53#’fruit during development

圖12 普通油茶長(zhǎng)林166號(hào)果實(shí)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素積累狀況Fig.12 Lignin accumulation of C.oleifera‘Changlin 166#’fruit during development

圖13 浙江紅花油茶果實(shí)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素積累狀況Fig.13 Lignin accumulation of C.chekiangoleosa fruit during development

2.3.6 茶梨油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè)與木質(zhì)素積累規(guī)律 對(duì)茶梨油茶果實(shí)發(fā)育動(dòng)態(tài)與木質(zhì)素積累規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)：茶梨油茶果皮中木質(zhì)素積累模式與小果油茶、攸縣油茶和普通油茶一樣，都是從外向內(nèi)，果皮組織逐漸木質(zhì)化；在茶梨油茶果皮中，木質(zhì)素從外向內(nèi)逐漸充滿(mǎn)果皮組織的持續(xù)時(shí)間是最長(zhǎng)的，從151～242 daf 果皮組織才完成木質(zhì)素積累；果皮木質(zhì)化過(guò)程中種子發(fā)育基本停滯；242～257 daf 種子開(kāi)始迅速發(fā)育，并填充滿(mǎn)種皮空間；273 daf 可以觀察到成型的種仁和完全木質(zhì)化的種皮（圖14）。

綜上可以發(fā)現(xiàn)6 個(gè)不同油茶材料的果實(shí)果皮中木質(zhì)素的積累模式可以分為兩種類(lèi)型：小果油茶、普通油茶、茶梨油茶和攸縣油茶果皮中木質(zhì)素的積累都是從外向內(nèi)（以小果油茶為例，圖15），果實(shí)組織細(xì)胞的細(xì)胞壁從外向內(nèi)呈射線狀逐漸木質(zhì)化；浙江紅花油茶木質(zhì)素積累是由內(nèi)向外，僅有靠近種子區(qū)域有一定的木質(zhì)素積累（圖15）。結(jié)合果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)觀測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育前期以果皮發(fā)育為主，除浙江紅花油茶以外，果皮中木質(zhì)素從外向內(nèi)的5個(gè)油茶材料的果實(shí)，果皮中木質(zhì)素積累越早果皮越薄，果皮木質(zhì)素積累完成后種子才開(kāi)始迅速發(fā)育；6 個(gè)不同油茶材料果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育后期，果實(shí)大小和質(zhì)量迅速增加的原因是種仁的成型和膨大，種皮木質(zhì)化后種子的膨大也隨之停止。

圖14 茶梨油茶果實(shí)發(fā)育過(guò)程中木質(zhì)素積累狀況Fig.14 Lignin accumulation of C.octopetala fruit during development

圖15 油茶果實(shí)果皮木質(zhì)素積累模式Fig.15 Pattern of lignin accumulation inpericarp of oil teafruit

2.4 油茶果實(shí)發(fā)育時(shí)期鑒定

結(jié)合2.2.1 油茶果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、2.2.2 油茶果皮厚度變化規(guī)律以及3.2.1 木質(zhì)素積累對(duì)油茶果實(shí)發(fā)育的影響的研究?jī)?nèi)容，筆者對(duì)6 個(gè)不同油茶材料的果實(shí)的發(fā)育時(shí)期進(jìn)行鑒定：其中果皮發(fā)育以果皮完全木質(zhì)化的時(shí)期作為分界線，可以分為增厚期和延展期；種子發(fā)育分別以種子填充種皮空間、種仁成型和種皮完全木質(zhì)素化為分界線，分為發(fā)育前期、種仁形成期和種子膨大期3 個(gè)時(shí)期（圖16）。果皮厚度的發(fā)育在油茶果實(shí)發(fā)育早期已經(jīng)完成，果皮中木質(zhì)素積累完成后厚度不再增長(zhǎng)，木質(zhì)素積累完成越早果皮越??；種子發(fā)育時(shí)間晚于果皮，果皮木質(zhì)素積累完成之后，種子才開(kāi)始迅速發(fā)育；種皮木質(zhì)化完成以后，果實(shí)形態(tài)基本不再發(fā)生變化。研究表明木質(zhì)素在油茶果實(shí)中的積累對(duì)油茶果實(shí)發(fā)育具有重要影響，上述研究為通過(guò)生理學(xué)和遺傳學(xué)手段調(diào)控油茶果實(shí)中木質(zhì)素積累過(guò)程進(jìn)而調(diào)控果實(shí)發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。

圖16 油茶果實(shí)發(fā)育時(shí)期鑒定Fig.16 Identification of fruit developmental stages in oil tea

3 結(jié)論與討論

本研究通過(guò)比較6種不同油茶材料的果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)和木質(zhì)素積累規(guī)律，發(fā)現(xiàn)油茶果實(shí)中果皮生長(zhǎng)發(fā)育的差異是導(dǎo)致不同類(lèi)型油茶果實(shí)形態(tài)和經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值差異的主要原因，油茶果皮中木質(zhì)素積累過(guò)程影響了果實(shí)發(fā)育，木質(zhì)素積累越早，果皮厚度越薄，果實(shí)越小，種子的最終形態(tài)也和種皮中的木質(zhì)素積累情況具有直接關(guān)系。

目前國(guó)家審定的油茶良種中，多為普通油茶，少數(shù)小果油茶，其他油茶，如攸縣油茶、浙江紅花、茶梨茶油等幾乎沒(méi)有[24]。這些其他類(lèi)型油茶具有各自鮮明的特點(diǎn)：小果油茶和攸縣油茶果皮特薄，鮮果出籽率和果實(shí)含仁率都顯著大于普通油茶[25]；浙江紅花油茶果實(shí)大，開(kāi)紅花，兼具油用和觀賞價(jià)值[26]；茶梨油茶果特大，是培育大果類(lèi)型油茶的優(yōu)良親本材料。目前對(duì)這些其他類(lèi)型油茶的相關(guān)研究，多集中于果實(shí)性狀差異比較等方面，對(duì)于這些差異形成的動(dòng)態(tài)過(guò)程幾乎沒(méi)有相關(guān)研究。本研究利用課題組多年收集的不同類(lèi)型的油茶種質(zhì)資源，首次對(duì)不同類(lèi)型油茶果實(shí)形態(tài)差異形成的動(dòng)態(tài)過(guò)程，進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)與比較。浙江紅花油茶果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育周期最短，7 月中旬果實(shí)大小基本成型進(jìn)入油脂積累期。小果油茶、普通油茶和茶梨油茶果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育周期基本一致，8月中下旬果實(shí)形態(tài)基本不再變化。攸縣油茶果實(shí)成熟較晚，10 月中旬果實(shí)形態(tài)基本不再變化。掌握不同類(lèi)型果實(shí)發(fā)育特性，對(duì)于油茶品種搭配、栽培管理方案制定以及合理安排采果時(shí)期等都具有重要意義。

不同類(lèi)型油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀、茶油脂肪酸組成及角鯊烯等生物活性物質(zhì)含量都具有一定差異[27-28]，這些是油茶良種選育的重要指標(biāo)。果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)中果實(shí)大小、鮮果含仁率兩者直接決定了最后的油脂產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)，按照油茶果實(shí)大小可以將油茶物種分為小果類(lèi)型油茶、中果類(lèi)型油茶（普通油茶）和大果類(lèi)型油茶3大類(lèi)，其中果皮厚度和果皮比重是區(qū)分這些油茶的重要特征，而果實(shí)含仁率等果實(shí)性狀與前期關(guān)于這些不同油茶材料果實(shí)的研究結(jié)果基本吻合[10,13,19]。油茶果實(shí)果皮（油茶蒲）富含多糖、多酚和茶皂素等，其中多糖可以用來(lái)制備糖醛和木糖醇等多種產(chǎn)品，多酚又稱(chēng)單寧具有較強(qiáng)的抗氧化能力，茶皂素是一種優(yōu)良的天然表面活性劑[29]。不同類(lèi)型油茶材料都是重要的油茶資源，對(duì)于延伸油茶產(chǎn)業(yè)、優(yōu)化油茶產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和提高油茶覆蓋范圍都具有重要作用。以果皮較厚的大果類(lèi)型油茶——浙江紅花油茶為例：其單位面積產(chǎn)量低于普通油茶，但是其茶油品質(zhì)和耐儲(chǔ)存能力要優(yōu)于普通油茶，茶油價(jià)格也要高于普通油茶，可以開(kāi)發(fā)成為高檔茶油產(chǎn)品[30]；浙江紅花油茶較厚的果皮可以作為油茶果皮相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的原料；浙江紅花油茶適宜低山、中山山區(qū)，幾乎不與普通油茶栽培區(qū)域重疊，種植浙江紅花油茶為山區(qū)林農(nóng)提供脫貧致富的新途徑。

木質(zhì)素作為植物次生細(xì)胞壁的主要成分之一，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育、水分運(yùn)輸以及抗性方面具有重要的生物學(xué)功能[31]。本研究通過(guò)對(duì)6個(gè)不同油茶材料的果實(shí)發(fā)育、果皮厚度以及果實(shí)中木質(zhì)積累情況進(jìn)行觀測(cè)與比較，首次發(fā)現(xiàn)油茶果皮或種皮的木質(zhì)化影響到果實(shí)和種仁的膨大過(guò)程，對(duì)油茶果實(shí)大小和種仁大小等重要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)油茶果皮組織細(xì)胞完全木質(zhì)化后，果皮厚度發(fā)育基本停止；油茶果皮中木質(zhì)素積累完成的越早，果皮厚度越薄，果實(shí)越小；油茶果皮的木質(zhì)化過(guò)程在果實(shí)發(fā)育早期就完成，種子的發(fā)育要晚于這個(gè)時(shí)期，種子的最終形態(tài)也與種皮中的木質(zhì)素積累也具有直接關(guān)系。這些研究結(jié)果首次從木質(zhì)素積累的角度，分析了不同油茶材料果實(shí)性狀差異形成的原因，為果實(shí)中木質(zhì)素合成與調(diào)控的研究和通過(guò)生理學(xué)和遺傳學(xué)手段調(diào)控油茶果實(shí)中木質(zhì)素積累過(guò)程進(jìn)而調(diào)控果實(shí)發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。