攸縣油茶無性系果實性狀與茶油品質(zhì)的綜合評價

鄒玉玲，鐘秋平，曹林青，萬細瑞，袁雅琪，陳珍明，吳喜昌，郭和平

（1.中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)實驗中心，江西 分宜 336600；2.南京林業(yè)大學，江蘇 南京 210037；3.茶陵縣林業(yè)局，湖南 茶陵 412400；4.分宜縣林業(yè)局，江西 分宜 336600）

攸縣油茶Camellia yuhsienensis又名薄殼香油茶或長瓣短柱茶，屬山茶科Theaceae 山茶屬Camellia落葉灌木，具有樹體緊密、果殼薄、出籽率高和抗逆性強等特點，是一個適宜密植和有較高生產(chǎn)潛力的物種[1]。攸縣油茶茶籽油含有豐富的微量營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素E、角鯊烯、甾醇和多酚等，具有增強機體免疫、延緩衰老、預防和治療心血管疾病等多種功能[2-7]。關于攸縣油茶的研究主要集中在生殖生理、授粉方式、矮化密植、生態(tài)條件和保健效用等方面[8-12]，但對其種質(zhì)資源的研究還未見報道。

產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的分析與評價是經(jīng)濟樹種優(yōu)異種質(zhì)資源挖掘和利用的基礎[13]。隨著對油茶研究的不斷深入，相繼有關于普通油茶Camellia oleifera、小果油茶Camellia meiocarpa、浙江紅花油茶Camellia chekiangoleosa以及不同地區(qū)不同良種油茶的品質(zhì)性狀的研究和報道[14-17]。如賀義昌[18]等對6 個產(chǎn)區(qū)浙江紅花油茶的油茶籽仁含油率以及脂肪酸組成進行了變異分析；邱建生[19]等對東風林場油茶物種園的19 株小果油茶優(yōu)樹的茶油油脂成分進行了分析及評價；聶根新[20]等對江西不同區(qū)域油茶籽油品質(zhì)進行灰色關聯(lián)度分析評價，發(fā)現(xiàn)永豐、新余和樟樹等地的油茶籽油品質(zhì)較優(yōu)；而針對攸縣油茶品質(zhì)性狀的研究相對較少。本研究以13 個攸縣油茶無性系為研究材料，對其果實性狀和茶油品質(zhì)進行比較分析、聚類分析和綜合評價，為今后攸縣油茶無性系的利用和親本選配提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中國林科院亞熱帶林業(yè)實驗中心于80年代從湖南攸縣、衡陽、瀏陽和江西萍鄉(xiāng)、宜春等地收集了37 份攸縣油茶種質(zhì)資源。從長勢、產(chǎn)量和抗性等方面篩選出13 份優(yōu)良種質(zhì)，編號B1～B13，2014年嫁接于中國林科院亞熱帶林業(yè)實驗中心油茶良種基地資源收集圃。該收集圃位于江西省吉安市安?？h，屬亞熱帶季風濕潤氣候，為低山丘陵地形，年平均氣溫17.7℃，年平均降水量1 553 mm，全年無霜期279 d。攸縣油茶無性系樹齡均為6 a，不同無性系分行栽植，每行選擇5 株作為標準株，植株修剪、肥水管理及病蟲害防控等管理措施一致。攸縣油茶為灌木或小喬木，樹體緊湊，葉片下垂，開白色花（圖1）。供試攸縣油茶無性系簡況見表1。

圖1 攸縣油茶Fig.1 C.yuhsienensis

1.2 測定方法

2019年10月30日采樣，從樹冠中上部外圍四周枝條上采集成熟的具有代表性的鮮果30 個，做好標記帶回實驗室。參考LY/T 2955—2018 測定性狀，用電子游標卡尺（精度0.01 mm）分別測量果實橫徑、縱徑和果皮厚度，用千分之一天平測定單果質(zhì)量和單果鮮籽質(zhì)量，剖測單果籽粒數(shù)，計算鮮出籽率（鮮籽質(zhì)量/鮮果質(zhì)量×100%）、干出籽率（干籽質(zhì)量/鮮果質(zhì)量×100%）、干出仁率（干仁質(zhì)量/干籽質(zhì)量×100%）和果型指數(shù)（果實縱徑/果實橫徑）等指標。

采用攸縣油茶干仁為測定材料，按照以下方法進行相關指標的測定：種仁含油率測定參考GB 5009.6—2016，脂肪酸測定參考GB 5009.168—2016，皂化值測定參考GB/T 5534—2008，酸價測定參考GB 5009.229—2016，過氧化值測定參考GB 5009.227—2016，碘值測定參考GB/T 5532—2008，角鯊烯測定參考LS/T 6120—2017，β-谷甾醇測定參考NY/T 3111—2017，總多酚測定參考LS/T 6119—2017，α-維生素E測定參考GB 5009.82—2016。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2016 軟件和SPSS 19.0 軟件對攸縣油茶無性系果實形態(tài)和茶油品質(zhì)的性狀數(shù)據(jù)進行分析，計算各性狀的最大值（Max）、最小值（Min）、平均值（M）和標椎差（SD），變異系數(shù)（CV）根據(jù)公式CV=SD/M×100%計算，反映的是種質(zhì)資源間性狀的多樣性；并進行聚類分析、主成分分析和灰色關聯(lián)度分析，灰色關聯(lián)度分析參照徐夢媛[21]等報道的方法。

2 結果與分析

2.1 攸縣油茶無性系果實性狀比較分析

13 個攸縣油茶無性系的果實形態(tài)特征見圖2，果實球形或扁球形，棕色，表明呈糠皮狀。從表2可以看出，不同攸縣油茶無性系在單果質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度、單果籽粒數(shù)、百粒重、鮮出籽率、干出仁率和種仁含油率等10 個測定性狀上存在不同程度的變異，多數(shù)性狀變異幅度較大，有7 個性狀的變異系數(shù)超過10%，變異幅度最大的性狀是百粒重（變異系數(shù)為29.26%），其次是單果質(zhì)量（變異系數(shù)為27.98%），而干出仁率變異幅度最?。ㄗ儺愊禂?shù)為5.85%）。方差分析結果表明，各指標無性系間差異顯著，表明攸縣油茶無性系間總體上差異較大。對參試無性系果實性狀的多重比較表明：B8 的單果質(zhì)量、果實橫徑和鮮出籽率顯著高于其它無性系，其中單果質(zhì)量（5.45 g）高出最輕單果質(zhì)量B3（1.95 g）179.49%，果實橫徑（22.71 mm）高出最短果實橫徑B3（14.08 mm）61.29%。B10 無性系的干出仁率（74.29%）顯著高于其它無性系，較最低干出仁率B1（62.75%）高出18.71%。B7 的種仁含油率（47.20%），顯著高于其它無性系，較最低種仁含油率B1（29.30%）高出61.09%。B5、B6 和B10 和果皮厚度和單果籽粒數(shù)顯著低于其它無性系，其中B10 果皮厚度最?。?.90 mm），低于最厚果皮厚度B12（1.38 mm）的34.78%。以上果實性狀分析表明，攸縣油茶無性系間變異豐富，果實性狀差異較大，B8 綜合表現(xiàn)最優(yōu)。

種Oil content/%率油含0.50g仁29.30±干Seedkernel率仁4.79d出content /%62.75±率籽4.23f出鮮Seedrate /%48.48±重粒g 13.72 de百100-seedweight /42.64±?數(shù)果粒結籽析果fruit /粒分單Seednumber per 3.34±0.57 ab狀性實果果Pericarp Table 2 Analysisforfruittraits of C.yuhsienensis clones度系厚性皮無thickness /mm 1.30±0.03 ab茶油縣2 攸數(shù)指形表果Fruit shapeindex 1.04±0.03 ab徑縱0.61bc實果Fruit vertical diameter/mm 17.35±徑橫1.00d實果Fruit horizontal diameter/mm 17.01±量質(zhì)果g單Singlefruitmass/2.72±0.40 cd號No.編B1 1.00fg 29.80±3.05d 62.91±5.93df 51.10±16.37 de 43.67±3.68±0.42 a 1.33±0.13 ab 0.99±0.03 bc 0.79bc 17.32±1.11cd 17.63±2.92±0.51 cd B2 1.10bc 42.70±1.56ab 72.10±4.10f 47.42±15.04 e 39.92±2.53±0.18 cd 1.12±0.05 cd 1.07±0.06 a 1.62c 15.50±2.06e 14.08±1.95±0.54 d B3 0.80e 35.50±0.39b 69.63±0.56bcd 58.52±3.76cde 56.15±3.31±0.56 abc 1.14±0.04 cd 1.03±0.02 ab 1.02ab 17.91±1.21cd 17.57±3.07±0.37 c B4 1.30bc 42.90±1.65ab 72.96±0.30bc 59.13±5.02abc 75.15±2.43±0.09 d 0.98±0.01 e 0.93±0.02 d 0.38bc 16.41±0.31cd 18.01±2.91±0.14 cd B5 0.50b 43.10±1.86ab 72.93±2.19ab 63.56±13.89 a 95.17±2.40±0.23 d 0.93±0.06 e 0.92±0.03 d 0.71ab 17.88±1.24bc 19.80±3.53±0.44 bc B6 0.60a 47.20±2.15b 69.72±1.51f 49.28±16.15 cde 57.02±2.70±0.46 bcd 1.29±0.13 ab 0.94±0.04 cd 1.09bc 16.81±1.59cd 18.15±2.95±0.63 cd B7 0.50e 35.20±1.26ab 71.01±0.68a 67.49±5.63a 95.21±3.96±0.33 a 1.03±0.02 de 0.86±0.02 e 0.43a 19.36±0.61a 22.71±5.45±0.18 a B8 0.40d 38.10±2.66ab 72.31±3.08abc 62.66±24.93 ab 88.40±3.23±0.28 abc 1.22±0.01 bc 0.93±0.01 d 1.59a 19.31±1.52ab 20.90±4.42±0.85 b B9 0.80c 41.40±1.81a 74.29±2.62ab 64.50±10.99 abc 73.34±2.28±0.25 d 0.90±0.11e 1.00±0.03 bc 1.40bc 16.41±0.91de 16.58±2.57±0.63 cd B10 1..20 f 30.90±1.39bc 65.40±3.89cde 56.29±7.42bcd 67.02±3.59±0.48 a 1.35±0.05 ab 1.01±0.02b 1.07a 19.70±1.36bc 19.76±4.20±0.78 b B11 0.90fg 29.70±0.22d 64.15±21.90 cde52.43±6.98 def 53.08±3.33±0.32 ab 1.38±0.11 a 1.04±0.01 ab 0.59ab 18.04±0.74cd 17.59±3.10±0.60 c B12 1.10e 35.80±37.05 1.01bc 69.01±69.17 0.71bc 59.19±56.93 6.85bcde 65.19±65.53 3.99±0.73 a 3.14 1.30±0.02 ab 1.17 0.95±0.02 cd 0.98 0.67a 19.37±17.80 0.36b 20.47±18.54 4.28±0.35 b 3.39 B13 Mean 值均16.30 5.85 11.71 29.26 19.18 14.33 6.21 0.05).7.50 11.34 0.05）。（P ＜著27.98顯異差示表母字同CV/%不后據(jù)數(shù)數(shù)系列異The column data marked with different lettersindicate thesignificantdifference(P ＜變? 同

圖2 攸縣油茶無性系果實形態(tài)特征Fig.2 Morphological characteristics of C.yuhsienensis clones fruit

2.2 攸縣油茶無性系茶油品質(zhì)分析

2.2.1 攸縣油茶無性系脂肪酸組成分析

分別對13 個攸縣油茶無性系脂肪酸組成進行測定，統(tǒng)計分析結果見表3。由表3可知，攸縣油茶籽油主要含有7 種脂肪酸組分，包括2 種飽和脂肪酸及5 種不飽和脂肪酸，兩類脂肪酸平均含量分別為13.02%和87.00%。攸縣油茶籽油油酸平均含量為74.51%，且相對穩(wěn)定，表明油茶籽油品質(zhì)較好。WHO 推薦的保健型茶油要求亞油酸等多不飽和脂肪酸含量不低于8.00%，攸縣油茶籽油中亞油酸平均含量為11.59%，達到了優(yōu)質(zhì)保健型營養(yǎng)茶油的標準。攸縣油茶的脂肪酸組成成分在不同無性系間存在一定差異，其中，棕櫚烯酸含量變異系數(shù)最大，為34.31%，硬脂酸含量變異系數(shù)次之，為22.30%。其它脂肪酸含量的變異系數(shù)中，除油酸含量（2.69%）、棕櫚酸含量（3.54%）和花生烯酸含量（3.97%）以外，其余脂肪酸含量的變異系數(shù)均大于10%。綜上可以發(fā)現(xiàn)，攸縣油茶無性系茶油的脂肪酸組成合理，品質(zhì)優(yōu)良，但茶油品質(zhì)在不同無性系間差異較大。

表3 攸縣油茶無性系資源脂肪酸組成分析Table 3 Analysis of fatty acids composition in C.yuhsienensis clones

2.2.2 攸縣油茶無性系微量營養(yǎng)成分含量以及理化指標分析

13 個無性系油茶籽油的微量營養(yǎng)物質(zhì)含量及理化指標統(tǒng)計見表4。從表4可以看出，不同無性系微量營養(yǎng)成分含量變異系數(shù)均較大，變異幅度18.58%～40.09%，變異最大的是α-維生素E 含量。攸縣油茶籽油過氧化值在0.002～0.021 g·100 g-1之間，酸價在0.67～1.90 mg·g-1之間，均符合GB/T11756—2018 油茶籽原油的質(zhì)量要求。理化指標中過氧化值和酸價在不同無性系間差異非常大，其中過氧化值的變異系數(shù)高達80.99%，碘值和皂化值相對穩(wěn)定，變異系數(shù)均小于10%。綜上可以發(fā)現(xiàn)，微量營養(yǎng)成分含量、過氧化值及酸價在攸縣油茶不同無性系間差異較大。

表4 攸縣油茶無性系微量營養(yǎng)成分含量以及理化指標分析Table 4 Analysis for trace nutrient content and physical and chemical indicators of C.yuhsienensis clones

2.3 攸縣油茶無性系的聚類分析

基于25 個性狀對13 個無性系進行聚類分析，并構建了樹狀圖（圖3），在歐式距離17 處可將13 個無性系聚為3 大類群：第Ⅰ類群有4 個無性系，分別為B1、B2、B11 和B12，第Ⅱ類群有4 個無性系，分別為B4、B8、B9 和B13，第Ⅲ類群有5個無性系，分別為B3、B5、B6、B7 和B10。從3個類群無性系的平均表現(xiàn)分析（表5），第Ⅰ類群材料，屬中果類型，種仁含油率和油酸含量低于其他類群，但其微量營養(yǎng)成分含量和皂化值均高于其他類群；第Ⅱ類群材料，屬大果類型，單果質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑、百粒重和鮮出籽率等果實性狀指標均高于其他類群，茶油品質(zhì)相對一般；第Ⅲ類群材料，屬小果類型，果實性狀中果皮厚度和單果籽粒數(shù)低于其他2 個類群，干出仁率和種仁含油率高于其他類群，茶油品質(zhì)中油酸含量高于其他類群，亞油酸含量、過氧化值和酸價都低于其他類群，茶油品質(zhì)最優(yōu)。

圖3 攸縣油茶無性系聚類分析Fig.3 The clustering graph of C.yuhsienensis clones

表5 不同類群攸縣油茶無性系主要性狀特征Table 5 Main traits of C.yuhsienensis clones among different groups

續(xù)表5Continuation of table 5

2.4 攸縣油茶無性系的綜合評價

對13 個攸縣油茶無性系的評價首先采用主成分分析對數(shù)據(jù)進行降維，篩選出最佳性狀指標，再用灰色關聯(lián)度分析法進行排名評價。表6的攸縣油茶無性系果實和茶油品質(zhì)指標的主成分分析結果表明，前4 個成分特征值大于1，累計貢獻率為84.17%，表明這4 個主成分基本能夠滿足分析要求。第1 主成分中特征向量按絕對值大小依次是種仁含油率、干出仁率、角鯊烯和硬脂酸，其它均低于0.8，由此可見第一主成分主要反映的是油茶種仁性狀和茶油品質(zhì)的信息。第二主成分特征向量按絕對值大小依次是果實橫徑、酸價、百粒重、單果質(zhì)量和鮮出籽率，其它均低于0.8，說明第二主成分主要反映的是油茶果實性狀的信息。第三主成分特征向量最大的是花生烯酸（0.770），其它都較小，第四主成分特征向量最大的是棕櫚酸（0.606），其它也都較小。由此可以從表5中4 個主成分內(nèi)提取特征向量的絕對值大于0.8 的對應生物學指標作為攸縣油茶無性系評價體系的性狀，即單果質(zhì)量、果實橫徑、果形指數(shù)、百粒重、鮮出籽率、干出仁率、種仁含油率、亞油酸、硬脂酸、角鯊烯和酸價共11 個指標。

表6 攸縣油茶無性系的主成分分析Table 6 The principal component analysis of C.yuhsienensis clones

根據(jù)主成分分析篩選的指標，對13 個攸縣油茶無性系進行灰色關聯(lián)度分析。參考品種的指標設定如下：單果質(zhì)量取值為5.45 g，果實橫徑取值為22.71 mm，果形指數(shù)取值為1.07，百粒重取值為95.21g，鮮出籽率取值為67.49%，干出仁率取值為74.29%，種仁含油率取值為47.20%，角鯊烯取值為493.5 mg·kg-1，上述指標設定值皆為組內(nèi)最大值；亞油酸含量取平均值為11.59%，硬脂酸含量取平均值為2.12%，酸價取最小值為0.67。關聯(lián)度大小表明了該無性系綜合性狀的優(yōu)劣，通過表7可知，B8、B9、B6、B10 和B13 的關聯(lián)度排名居前五位，說明這5 個攸縣油茶無性系的綜合性狀表現(xiàn)較好。

表7 攸縣油茶無性系的關聯(lián)度Table 7 Grey relation grade of C.yuhsienensis clones

3 討 論

變異系數(shù)反映的是種質(zhì)資源間性狀的多樣性，當變異系數(shù)大于10%時，說明無性系間差異較大[22]。本研究結果表明，攸縣油茶無性系果實性狀指標的變異系數(shù)在5.95%～30.54%之間，茶油品質(zhì)指標的變異系數(shù)在2.19%～81.36%之間，在25 個性狀指標中有17 個性狀的變異系數(shù)均大于10%，說明參試攸縣油茶無性系遺傳變異較為豐富，這有利于目標優(yōu)異無性系的篩選，能有效拓寬我國攸縣油茶育種親本的遺傳背景，為我國攸縣油茶遺傳育種提供材料基礎。茶油品質(zhì)主要體現(xiàn)在脂肪酸組成、氧化穩(wěn)定性及角鯊烯、維生素E等微量營養(yǎng)元素等方面[23]，本研究測定了茶油的脂肪酸組成、微量營養(yǎng)元素含量和理化指標等共計15 項品質(zhì)指標，基本反映了茶油品質(zhì)的各個方面。有研究發(fā)現(xiàn)攸縣油茶與普通油茶共同特點是：油酸含量較高約為67%～81%，亞油酸與棕櫚酸的含量在10%左右。攸縣茶籽油的油酸含量比普通油茶約低4%～9%，其亞油酸含量高于普通油茶約4%，綜合茶油理化指標，發(fā)現(xiàn)其與橄欖油相似[12]。本研究結果與陳振超[24]和江源[25]等報道的普通油茶相比，攸縣油茶含油率和油酸含量較低，但多不飽和脂肪酸含量較高，這與翁月霞[12]的研究結果一致。與田瀟瀟等[26]報道的普通油茶相比，攸縣油茶的α-維生素E 含量、β-谷甾醇含量和總酚含量均高于普通油茶，α-維生素E 含量約是普通油茶的4 倍，這與翁月霞等[27]的研究結果相似，因此，攸縣油茶可作為微量營養(yǎng)元素利用的潛在植物資源樹種。

本研究對攸縣油茶無性系的25 個性狀進行聚類分析，可將參試攸縣油茶無性系分為3 個類群，其中類群Ⅰ屬于微量營養(yǎng)元素含量高的材料，可作為選育高活性成分含量的品種，生產(chǎn)保健型茶油；類群Ⅱ?qū)俟麑嵭誀钶^好的材料，可作為選育大果、高產(chǎn)類型品種；類群Ⅲ屬于果皮薄、籽粒數(shù)少的材料，作為薄殼的優(yōu)良親本進行雜交育種。因此，可根據(jù)不同類群的特點進行開發(fā)利用。本研究對攸縣油茶無性系的25 個性狀進行主成分分析，并篩選出綜合評價指標進行灰色關聯(lián)度分析，結果表明：排名前五的無性系是B8、B9、B6、B10 和B13，其中綜合表現(xiàn)最優(yōu)的B8 屬于類群Ⅱ，果實性狀表現(xiàn)最優(yōu)。

攸縣油茶是一個綜合價值高、適合生產(chǎn)的油茶物種，果實成熟期晚，有利于勞力安排。本研究僅針對13 個攸縣油茶無性系的果實性狀和茶油品質(zhì)進行分析評價，存在一定的局限性，為了進一步了解攸縣油茶的特點，今后還有待從抗性、花香氣成分和分子生物學等角度進行深入研究，為攸縣油茶的利用和選育提供科學依據(jù)。

4 結 論

攸縣油茶茶籽油富含不飽和脂肪酸和活性物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)和保健價值。本文對13 個攸縣油茶無性系果實性狀和茶油品質(zhì)研究結果表明：攸縣油茶不同無性系的果實性狀和茶油品質(zhì)差異較大。根據(jù)聚類分析結果，可將13 個攸縣油茶無性系劃分為3大類群，結合綜合評價結果可以看出，B8 和B9 無性系的果實大小、鮮出籽率、干出仁率和百粒重等均高于其他無性系，具有優(yōu)良的果實性狀，可以作為大果、高產(chǎn)的無性系予以重點關注，而B2 和B12 無性系的微量營養(yǎng)元素含量明顯高于其它參試無性系，可作為微量營養(yǎng)元素類產(chǎn)品開發(fā)。