野生油茶資源與引進(jìn)品種的經(jīng)濟(jì)性狀及脂肪酸組成對(duì)比分析

向婷婷， 孔慶博， 鄭 倩， 丁春邦， 馮士令， 周莉君， 陳 濤

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，雅安 625014)

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)是我國(guó)南方重要的木本油料樹(shù)種，廣泛栽培于南方的長(zhǎng)江和珠江流域，與油棕(ElaeisguineensisJacq.)、油橄欖(OleaeuropaeaL.)和椰子(CocosnuciferaL.)并稱為世界四大木本食用油料植物[1，2]。油茶籽油中不飽和脂肪酸高達(dá)90%以上，尤其是油酸，占總脂肪酸含量和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的75%以上，與其他食用植物油相比，茶油不含芥酸、山崳酸等難以消化吸收的成分，且含有維生素、植物甾醇、茶多酚、角鯊烯、類胡蘿卜素等活性物質(zhì)，長(zhǎng)期食用，可以起到抗腫瘤、抗氧化、降血脂、抗菌消炎、預(yù)防冠心病和調(diào)節(jié)免疫力等作用[3-6]。目前，我國(guó)的食用植物油年消費(fèi)量增加超過(guò)50%，對(duì)不飽和脂肪酸含量較高的優(yōu)質(zhì)食用植物油的需求明顯增長(zhǎng)，進(jìn)口依存度占68%，而茶油作為優(yōu)質(zhì)健康的食用植物油其市場(chǎng)需求逐漸加大[7]。全國(guó)的油茶種植面積達(dá)到466.7萬(wàn)hm2，基本實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃的種植面積目標(biāo)，但茶油產(chǎn)量?jī)H65萬(wàn)t左右，還沒(méi)達(dá)到國(guó)家規(guī)劃的目標(biāo)[8]。

為促進(jìn)油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國(guó)從2009年開(kāi)展了油茶良種選育的研究工作，經(jīng)過(guò)多年的努力，選育出了一大批品質(zhì)優(yōu)良的單株、家系和無(wú)性系，如“長(zhǎng)林系列”和“湘林系列”[9]，目前已被四川[10]、浙江[11]、河南[12]等省份大量引進(jìn)栽培，但良種引種栽植后，由于地理、氣候、土壤等因素，普遍存在掛果少、適應(yīng)性差、長(zhǎng)勢(shì)弱、產(chǎn)量低、良種化程度低等現(xiàn)象，且大多數(shù)油茶林仍處于野生或半野生狀態(tài)[13,14]。因此，要提高本地區(qū)油茶產(chǎn)量、實(shí)現(xiàn)油茶良種化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路，必須進(jìn)行優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源研究與發(fā)掘，培育和篩選適合當(dāng)?shù)貧夂蛏鷳B(tài)條件的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)良品種[15]。野生油茶在我國(guó)長(zhǎng)江流域及其以南的低山丘陵地區(qū)廣泛分布，由于長(zhǎng)期的異花授粉、適應(yīng)環(huán)境的自然選擇，這些資源中不乏具有綜合性狀優(yōu)良的資源，例如經(jīng)濟(jì)性狀、病蟲(chóng)害抗性、特殊脂肪酸組成等，挖掘與利用這些優(yōu)質(zhì)野生遺傳資源，有助于選育優(yōu)良的油茶區(qū)域適應(yīng)性新品種[16]。目前關(guān)于油茶種質(zhì)資源的收集、研究主要針對(duì)油茶栽培品種，而對(duì)于野生油茶與引進(jìn)品種的經(jīng)濟(jì)性狀及脂肪酸組成比較研究報(bào)道較少，在一定程度上限制了野生油茶資源的開(kāi)發(fā)與利用。

近年來(lái)，課題組積極開(kāi)展野生油茶收集和保存工作，在四川雅安天全縣建立種質(zhì)資源圃，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)篩選，目前已篩選出5株在四川雅安具有較好適應(yīng)性和特異性狀的野生油茶資源(TQYS6、TQYS17、TQYS18、TQYS20、TQYS21)[17]，因此，本研究以課題組前期篩選出的5株野生油茶資源與雅安名山區(qū)九龍村引進(jìn)的8個(gè)油茶品種(即長(zhǎng)林27號(hào)、長(zhǎng)林4號(hào)、長(zhǎng)林40號(hào)、長(zhǎng)林166號(hào)、長(zhǎng)林23號(hào)、長(zhǎng)林26號(hào)、長(zhǎng)林53號(hào)、湘林210號(hào))為材料，分析果實(shí)性狀、經(jīng)濟(jì)性狀及脂肪酸組成分等指標(biāo)的差異，并運(yùn)用主成分分析對(duì)其表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為四川雅安野生油茶的開(kāi)發(fā)與利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2019—2020年，果實(shí)成熟期，采集四川雅安名山區(qū)九龍村引進(jìn)的8個(gè)油茶品種(長(zhǎng)林27號(hào)、長(zhǎng)林4號(hào)、長(zhǎng)林40號(hào)、長(zhǎng)林166號(hào)、長(zhǎng)林23號(hào)、長(zhǎng)林26號(hào)、長(zhǎng)林53號(hào)、湘林210號(hào))，每個(gè)品種分別選擇生長(zhǎng)較為一致，無(wú)病蟲(chóng)害的油茶植株3株。野生普通油茶(編號(hào)為T(mén)QYS6、TQYS17、TQYS18、TQYS20、TQYS21)為2019年課題組于四川省雅安市天全縣油茶專家大院中篩選出的優(yōu)質(zhì)野生油茶植株。

1.2 設(shè)備與試劑

BT-124S電子分析天平，RE-2000B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，Agilent 7890B GC-5977A MSD氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀，SZF-06A粗脂肪測(cè)定儀。正己烷：色譜純；氫氧化鉀、石油醚(沸點(diǎn)30～60 ℃)、甲醇：分析純。

1.3 方法

1.3.1 果實(shí)性狀及經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定

每株隨機(jī)選取10顆鮮果，用電子天平測(cè)其鮮果重和鮮籽重，計(jì)算鮮出籽率(鮮籽總質(zhì)量/鮮果總質(zhì)量×100%)；采用分辨率為0.01 mm的電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量果徑、果高、果皮厚度，計(jì)算果形指數(shù)(果高/果徑)。將鮮籽用烘箱烘干，稱干籽質(zhì)量，計(jì)算干出籽率、鮮籽含水率、干出仁率。

干出籽率=干籽總質(zhì)量/鮮果總質(zhì)量×100%

鮮籽含水率=(鮮籽質(zhì)量-干籽質(zhì)量)/鮮籽質(zhì)量×100%

干出仁率=干仁質(zhì)量/干籽質(zhì)量×100%

種仁含油率測(cè)定：采用SZF-06A粗脂肪測(cè)定儀，以石油醚為提取溶劑，在70 ℃水浴中索氏抽提8 h。

鮮果含油率=種仁含油率×干籽出仁率×干出籽率×100%

干籽含油率=出仁率×種仁含油率×100%。

1.3.2 脂肪酸組成測(cè)定

脂肪酸甲酯化[18]：取茶油100 mg，加入1 mL1 mol/LKOH-甲醇溶液，再在40 ℃的水浴鍋中反應(yīng)30 min，取出靜置15 min，再加入2 mL正己烷，搖勻，靜置10 min后取出上層清液，使用氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行GC分析。根據(jù)保留時(shí)間確定脂肪酸組成，采用峰面積以歸一化方法計(jì)算各脂肪酸的相對(duì)含量。

氣相色譜條件[19]：HP-5MS毛細(xì)血管柱(30 mm×0.25 mm×0.25 μm)升溫程序：80 ℃保持1 min，以20 ℃/min升至160 ℃，保留1 min，再以20 ℃/min升至200 ℃保持1 min，再以5 ℃/min升至250 ℃保持5 min，分流比50∶1，載氣為氦氣，進(jìn)樣量為1 μL。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，利用Microsoft Excel 2016與SPSS22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生油茶與引進(jìn)品種的果實(shí)性狀比較

由表1可知，引進(jìn)品種與野生油茶的果實(shí)數(shù)量性狀存在顯著差異(P<0.05)。引進(jìn)品種的平均鮮果質(zhì)量為22.81 g，其中最大為湘林210號(hào)，為33.57 g，最小為長(zhǎng)林4號(hào)，只有14.69 g，而野生油茶平均鮮果質(zhì)量為16.87 g，最大為T(mén)QYS6(29.47 g)，最小為T(mén)QYS17(11.49 g)，除TQYS6外，引進(jìn)品種都顯著高于野生油茶。果實(shí)的大小關(guān)系到木本油料樹(shù)種的產(chǎn)量，通常用果高和果徑來(lái)衡量。引進(jìn)品種的平均果高為38.41 mm，長(zhǎng)林26號(hào)具有最大的果高(42.76 mm)，顯著高于野生油茶；平均果徑為34.12 mm，最大為湘林210號(hào)(42.03 mm)，顯著高于野生油茶，最小為長(zhǎng)林4號(hào)(28.20 mm)，與野生油茶TQYS17、TQYS18和TQYS21差異不顯著。果形指數(shù)的大小決定了果實(shí)的形狀，根據(jù)彭邵鋒[20]的果形分類標(biāo)準(zhǔn)，引進(jìn)品種中長(zhǎng)林166號(hào)和長(zhǎng)林26號(hào)果實(shí)為橄欖形，果形指數(shù)最大，分別為1.29和1.28，湘林210號(hào)果實(shí)為桔形，果形指數(shù)最小(0.89)，而野生油茶的平均果形指數(shù)為1.01，果實(shí)都為球形，說(shuō)明不同的引進(jìn)品種間的果實(shí)形狀差異較大，而野生油茶果實(shí)形狀相對(duì)穩(wěn)定。

果皮厚度與籽數(shù)決定出籽率的高低，且與油茶品種、果實(shí)大小和性狀有關(guān)。引進(jìn)品種的平均果皮厚度為3.68 mm，果皮厚度都顯著高于野生油茶TQYS17(0.67 mm)，而野生油茶的果皮厚度變異系數(shù)達(dá)到了40.84%，說(shuō)明野生油茶的果皮厚度變異程度高，穩(wěn)定性差。引進(jìn)品種的平均籽數(shù)為4.60，野生油茶平均籽數(shù)為4.70，兩者的變異系數(shù)都高，分別為30.61%和23.03%，而引進(jìn)品種中籽數(shù)最多為長(zhǎng)林23號(hào)(6.95)，最少為長(zhǎng)林166號(hào)(2.53)，野生油茶中TQYS6籽數(shù)最多(6.10)，TQYS21籽數(shù)最少(3.20)。

表1 野生油茶與引進(jìn)品種的果實(shí)性狀比較

2.2 野生油茶與引進(jìn)品種的經(jīng)濟(jì)性狀比較

由表2可知，野生油茶與引進(jìn)品種在經(jīng)濟(jì)性狀存在顯著差異(P<0.05)。引進(jìn)品種的平均鮮出籽率為38.48%，其中湘林210號(hào)的鮮出籽率最高(43.03%)，顯著高于長(zhǎng)林4號(hào)和長(zhǎng)林23號(hào)，其余引進(jìn)品種之間差異不顯著，而野生油茶平均鮮出籽率為48.38%，其中TQYS6、TQYS17的鮮出籽率在50%以上，顯著高于引進(jìn)品種。引進(jìn)品種的干出籽率為18.17%～23.12%，品種之間差異不顯著，且都低于原產(chǎn)地，這可能由于原產(chǎn)地和引種地的氣候、地理、土壤等環(huán)境因子的差異，導(dǎo)致在引種地表現(xiàn)出不同差異[21]，野生油茶的平均干出籽率達(dá)33.48%，顯著高于引進(jìn)品種。引進(jìn)品種的出仁率為61.03%～69.26%，平均為66.75%，最高為長(zhǎng)林166號(hào)，最低為長(zhǎng)林40號(hào)，野生油茶中TQYS17、TQYS18、TQYS21的出仁率達(dá)到70%以上，顯著高于引進(jìn)品種。

含油率是評(píng)價(jià)油茶選優(yōu)的重要指標(biāo)，引進(jìn)品種的干籽含油率為24.96%～34.57%，平均為30.53%，其中最高為長(zhǎng)林166號(hào)，最低為長(zhǎng)林40號(hào)，野生油茶中除TQYS6外，其余野生油茶均顯著高于引進(jìn)品種；引進(jìn)品種的種仁含油率為40.89%～50.32%，平均為45.70%，其中長(zhǎng)林53號(hào)和長(zhǎng)林166號(hào)最高，分別為50.32%和49.92%，均顯著高于原產(chǎn)地，其余引進(jìn)品種都低于原產(chǎn)地，這可能是自然條件或良種特性的差異而導(dǎo)致的良種穩(wěn)定性不足[22]，而野生油茶中除TQYS6外，其余野生油茶的種仁含油率都達(dá)到50%以上，且都顯著高于引進(jìn)品種；引進(jìn)品種的鮮果含油率為4.51%～7.88%，引進(jìn)品種之間差異不顯著，而野生油茶中TQYS17、TQYS18、TQYS20、TQYS21的鮮果含油率達(dá)10%以上，顯著高于引進(jìn)品種。野生油茶在經(jīng)濟(jì)性狀方面較引進(jìn)品種品種有顯著優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明野生油茶資源具有開(kāi)發(fā)與利用的前景。

表2 野生油茶與引進(jìn)品種的主要經(jīng)濟(jì)性狀比較

2.3 野生油茶與引進(jìn)品種的脂肪酸組成比較

由表3可知，引進(jìn)品種與野生油茶在脂肪酸組成成分上沒(méi)有差異，都檢測(cè)出亞油酸，油酸，硬脂酸、棕櫚酸，硬脂酸等成分，沒(méi)有檢測(cè)出對(duì)人體有害的芥酸和反式脂肪酸等，其中油酸、亞油酸是人體必需脂肪酸，長(zhǎng)期食用可減少有害膽固醇在血管上的沉淀和積累，具有延緩動(dòng)脈粥樣硬化、預(yù)防心血管疾病和癌癥，促進(jìn)人體新陳代謝等重要作用[23，24]。此外，世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的保健型營(yíng)養(yǎng)油脂,要求其人體必需脂肪酸的亞油酸等多不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于8.0%[25]。野生油茶與引進(jìn)品種的平均亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)都在9.0%以上，其中長(zhǎng)林40號(hào)與TQYS6的亞油酸含量最高，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到12.0%以上，顯著高于其他品種的亞油酸含量；引進(jìn)品種平均油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.47%，最高為長(zhǎng)林166號(hào)，為82.73%，野生油茶平均油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為77.69%，最高為T(mén)QYS20，為80.43%，兩者的油酸含量的變異系數(shù)都在2.00%左右，說(shuō)明油酸含量相對(duì)比較穩(wěn)定。引進(jìn)品種平均棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.36%，野生油茶平均棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.48%；引進(jìn)品種的平均硬脂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.44%，最高為長(zhǎng)林166號(hào)(2.09%)，與野生油茶差異不顯著；引進(jìn)品種和野生油茶的平均順-11-二十碳烯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)都在0.20%左右，除長(zhǎng)林23號(hào)、TQYS20、TQYS21顯著低于其余外，其余材料之間差異不顯著。

近年來(lái)，國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)家提出油脂中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸的最佳供能比為1∶6∶1[26]。引進(jìn)品種的總不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.35%～89.85%，總飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.47%～11.88%，變異系數(shù)為0.55%，說(shuō)明引進(jìn)品種的總不飽和脂肪酸含量相對(duì)穩(wěn)定，而野生油茶平均總不飽和脂肪酸為87.71%，平均總飽和脂肪酸為12.29%。對(duì)比各供試材料飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量，其中TQYS6的三類脂肪酸比例最接近最佳供能比1∶6∶1。因此，野生油茶的不飽和脂肪酸含量顯著低于引進(jìn)品種，但野生油茶的油脂組成結(jié)構(gòu)更加合理。

2.4 主成分分析

對(duì)野生油茶與引進(jìn)品種的果實(shí)形狀、經(jīng)濟(jì)形狀及脂肪酸組成共17個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。由表4可知，前3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為84.223%，基本能反映油茶的主要信息。第1主成分貢獻(xiàn)值最大為47.255%，主要代表指標(biāo)有鮮果質(zhì)量(-0.720)、果高(-0.902)、鮮出籽率(0.707)、干出籽率(0.940)、干出仁率(0.914)、干籽含油率(0.912)、種仁含油率(0.835)、鮮果含油率(0.979)，主要反映的是油茶果實(shí)大小及經(jīng)濟(jì)性狀；第2主成分貢獻(xiàn)值為21.897%，代表指標(biāo)有籽數(shù)(0.734)、果形指數(shù)(-0.670)、亞油酸(0.823)、油酸(-0.809)，主要反映果實(shí)外形及不飽和脂肪酸含量；第3主成分貢獻(xiàn)值為15.070%，代表指標(biāo)有果徑(0.577)、硬脂酸(0.650)，主要反映茶油飽和脂肪酸含量。

表3 野生油茶與引進(jìn)品種的脂肪酸組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較/%

表4 主成分分析因子載荷、特征值及方差貢獻(xiàn)率

以第1主成分得分為橫坐標(biāo)，第2主成分得分為縱坐標(biāo)得到主成分分析二維排序圖(圖1)，可以直觀地看出各品種在前2個(gè)主成分上油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀及油脂品質(zhì)分布狀況，主成分得分越高品質(zhì)越好。由圖1可知，第1主成分表現(xiàn)排序?yàn)門(mén)QYS17>TQYS21>TQYS18>TQYS20>TQYS6>長(zhǎng)林166號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>長(zhǎng)林53號(hào)>長(zhǎng)林27號(hào)>湘林210號(hào)>長(zhǎng)林23號(hào)>長(zhǎng)林26號(hào)>長(zhǎng)林40號(hào)，5株野生油茶在果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀方面表現(xiàn)居前5，引進(jìn)品種中，長(zhǎng)林166號(hào)表現(xiàn)較好，長(zhǎng)林40號(hào)最差，其他品種居中。第2主成分表現(xiàn)排序?yàn)門(mén)QYS6>長(zhǎng)林40號(hào)>TQYS17>湘林210號(hào)>長(zhǎng)林27號(hào)>長(zhǎng)林23號(hào)>TQYS18>TQYS21>長(zhǎng)林53號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>TQYS20>長(zhǎng)林26號(hào)>長(zhǎng)林166號(hào)，長(zhǎng)林40號(hào)、TQYS6和TQYS17在油脂品質(zhì)方面表現(xiàn)最好，長(zhǎng)林166號(hào)表現(xiàn)較差，其他品種居中?？傮w來(lái)說(shuō)，野生油茶不僅經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)突出，其油脂品質(zhì)方面上與引進(jìn)品種差異不大，有針對(duì)性的選擇和利用其特異性狀，培育大果型、含油率較高并且含有對(duì)人體健康更加有利的脂肪酸的品種，有助于油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖1 第一主成分與第二主成分的二維散點(diǎn)圖

以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)重，計(jì)算出各品種的綜合得分，并根據(jù)綜合得分進(jìn)行排序(表5)。綜合得分從高到低依次為T(mén)QYS17>TQYS21>TQYS18>TQYS20>TQYS6>湘林210號(hào)>長(zhǎng)林27號(hào)>長(zhǎng)林53號(hào)>長(zhǎng)林166號(hào)>長(zhǎng)林23號(hào)>長(zhǎng)林4號(hào)>長(zhǎng)林40號(hào)>長(zhǎng)林26號(hào)。因此，野生油茶在果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀及茶油脂肪酸方面綜合表現(xiàn)比引進(jìn)品種較好，引進(jìn)品種中湘林210號(hào)表現(xiàn)最好，長(zhǎng)林26號(hào)表現(xiàn)最差，其他品種居中。

表5 野生油茶與引進(jìn)品種的綜合評(píng)價(jià)及排名

3 結(jié)論

野生油茶與引進(jìn)品種在果實(shí)性狀，經(jīng)濟(jì)性狀及脂肪酸組成上存在顯著差異(P<0.05)。在果實(shí)性狀上，引進(jìn)品種的果實(shí)大，果實(shí)形狀變異豐富，主要以卵形為主。野生油茶鮮果質(zhì)量變異系數(shù)達(dá)38.38%，選擇潛力更大，果實(shí)大多都是球形，相對(duì)穩(wěn)定。在經(jīng)濟(jì)性狀方面，野生油茶的鮮出籽率、干出籽率、出仁率、干籽含油率、種仁含油率、鮮果含油率最高分別為59.46%、45.03%、75.82%、41.84%、56.60%、18.29%，其中野生油茶的鮮果含油率是引進(jìn)品種的2倍以上。

野生油茶與引進(jìn)品種在脂肪酸組成成分上無(wú)差異，都含有油酸、亞油酸、硬脂酸、棕櫚酸、順-11-二十碳烯酸等成分，但在含量上有顯著差異。此外，引進(jìn)品種的平均不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)89.20%，而野生油茶的平均不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.71%，但野生油茶中TQYS6的飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量比例最接近最佳供能比，結(jié)構(gòu)更加合理。

野生油茶果實(shí)小，果皮薄，且出籽率與含油率都極高，脂肪酸組成合理，相對(duì)比例較為穩(wěn)定，其綜合表現(xiàn)相比引進(jìn)品種較好，具有開(kāi)發(fā)利用前景，能為良種篩選及培育提供資源。