重庆油桐资源调查及优株筛选

朱镜如 ，黄 艳 ，罗克明

（西南大学 a.生命科学学院；b.资源植物研究所，重庆 北碚 400715）

油桐Vernicia fordii是我国特有的经济树种之一，果实和木材都有很高的经济价值。用油桐果实为原料生产的桐油，广泛应用于诸多传统行业[1-2]，也是我国传统的大宗出口商品。在当今国际能源紧张的背景下，其在生物质能源开发等新兴产业领域的利用具有更加广阔的发展前景[3]。油桐具有适生能力强，投产快而收益周期长，不会对环境造成破坏，不占耕地特别是不与粮食作物争地[4]和可持续发展等特点和优势。此外，由于其生命周期较短、适宜栽培及管理的树高、染色体数相对较少（2n＝22）等生物学特征，亦有发展成为模式植物的潜力，对于经济林木的研究和推广具有重要的科研价值[5]。

油桐在我国的栽培和利用的历史悠久，在“六五”和“七五”期间有关油桐的研究已被列入国家攻关课题之中。但是，自20世纪80年代末以后，因为桐油替代产品的出现和新的利用途径尚未有效开发出来，桐油价格下降，且波动较大，致使桐农生产积极性不高，故种植油桐的经济效益长期维持在较低的水平上，这导致油桐生产出现了大幅度的滑坡现象，包括重庆市在内的国内油桐主产区的大量油桐树被砍伐，幸存的部分也大多任其自生自灭，其种质资源遭到了严重的破坏，部分品种濒临灭绝或已经灭绝[3-7]。

近年来，随着国家产业政策的调整、桐油应用领域的不断拓展和国际能源供应的日趋紧张，油桐的价值日益得到重视，桐油需求量大增，这为油桐生产的恢复带来了良好的发展机遇。油桐主产区的重庆、湖南、浙江等省市对油桐已开展了大量有针对性的抢救性的研究工作。目前，当务之急是对油桐的种质资源进行调查与评价，以选育出优质、高产的油桐品种，从而提高种植油桐的经济效益，激发桐农种植油桐的积极性，推动油桐产业的发展。为此，西南大学资源植物研究所以野生油桐为研究对象，对重庆市主要油桐产区开展了种质资源调查、收集、分析优选工作，对优选植株的经济性状进行了测量和分析，对甄选出的优良桐油植株的果实样本的油脂品质指标进行了测试和评价，最终筛选出了6个小米桐优良株系，并分别命名为“渝桐1号”、“渝桐2号”、“渝桐3号”、“渝桐4号”、“渝桐5号”和“渝桐6号”。

1 材料与方法

1.1 研究材料

研究对象为重庆市武隆、开县、云阳、万州和秀山等主要油桐分布点的100余株小米桐。以桐果产量在50 kg以上、树体端正、树冠圆满紧凑且分枝低等标准（部分幼树适当放宽了标准）作为选择依据[8]。

1.2 试验方法

1.2.1 生长性状的调查

2011年9月，调查植株分布情况，观测树高、枝下高、冠幅、树龄结果数。

1.2.2 经济指标的检测

2011年10月收集成熟桐果并测定其鲜质量、果高、果径、果尖、果柄、果皮厚、籽粒质量，各株系以30个桐果为测量单位，取其平均值。

1.2.3 含油率的检测

每株系随机抽取种子各10颗，依照谷类、油料作物种子粗脂肪测定方法[9]，将所选种子去壳于105 ℃下烘至恒重，充分研磨，装入定性滤纸折叠成的纸包中，放入索氏提取仪，注入80 mL的乙醚至底瓶，连接抽提柱，放入65 ℃的水浴锅中抽提8 h。抽提后将滤纸包置于105 ℃下烘至恒重，并按以下公式计算含油率，每个株系重复10次，取其平均值。

干种仁含油率＝（m1－m2）× 100%。

上式中，m1为抽提前滤纸包的质量（mL），m2为抽提后滤纸包的干质量（mL）。

1.2.3 理化指标的检测

酸值的测定：用中性乙醚-乙醇混合溶剂溶解桐油样本，充分混匀，再用氢氧化钾标准溶液滴定油脂中的游离脂肪酸，根据消耗氢氧化钾标准溶液物的质量和油脂质量计算酸值。

碘值的测定：将桐油样本溶入环乙烷和冰乙酸溶液中，加入过量韦氏碘液（ICl溶液），置于暗处与油脂中不饱和双键发生加成反应2 h，再加入过量的碘化钾，以硫代硫酸钠标准溶液滴定，并以空白试样作对照，根据空白试样所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的差值，计算出油样加成碘的质量（g）。

皂化值的测定：桐油样品与过量的氢氧化钾-乙醇溶液在回流条件下发生皂化反应2 h，用盐酸标准溶液滴定剩余的氢氧化钾，并进行对照试验，根据对照与试样滴定消耗盐酸标准溶液的差值计算油脂的皂化值。

每组指标的测定各重复3次，取其平均值[10]。

2 结果与分析

2.1 种质资源的调查结果与研究对象的筛选结果

2011年9月于重庆开县、云阳、万州、武隆、秀山等主要油桐产区进行了种质资源调查，结果发现，部分油桐林或不成林的油桐单株主要分布在用于种植其它作物与果树的不宜开垦的地域中，且多分布在偏僻、海拔较高、坡度较陡的山地上，大部分集中在开县、云阳及秀山等渝东片区。调查中收集到的树体健康、产果情况良好的野生油桐植株共有150余株，其品种多为小米桐，系三峡及武陵山区所特有的产油量较高、油质优良的品种[11]，伴生有少量的窄冠桐和五爪桐。

调研人员将收集到的植株进行了编号处理，并对其分布情况、生长条件及株高、枝下高、冠幅、树龄和结果数量等生长性状指标进行了记录或测定。再对收录的植株样本进行筛选，以树体健康端正、树冠圆满紧凑、分枝低、能适度矮化密植和挂果密度较高、果实外型饱满、结果数量较多、鲜果产量较高等生长性状指标作为优选的主要依据[8]，兼顾其分布地域和生长土壤条件，最后初选出了17个优良植株并确定为文中的研究对象，其品种均为小米桐，其分布情况及生长性状详见表1。

2.2 经济性状的测定结果

2.2.1 结果数量的统计结果

结果数量是与油桐产量密切相关的重要经济性状。虽然所选优株均为树体健康且结果数量高的优良单株，但是不同地域的单株其结果量数特征不同：（1）重庆东南部的秀山县是我国桐油中的上品“秀油”的产地，该县大部分面积的海拔低于800 m，土壤类型为黄壤或沙壤，适于油桐生长[12]，表1中的调查结果也表明，结果数量大于1 000个的油桐单株均分布于该县；（2）临近秀山的武隆亦有部分结果数量较高的优株；（3）云阳、开县等东部区县的土壤富含有机质，受此影响[13]，此地域油桐单株的结果数量、冠幅规模虽然不及秀山，但挂果密度较高，果实较为饱满。

表1 重庆市初选油桐优株的分布情况及生长性状Table 1 Distributions and growth performances of the primary elected superior tung trees in Chongqing

2.2.2 桐果经济指标的测定结果

在经济作物育种工作中，果实大小是评判其品种质量的重要指标[14]。2011年10月，收集所选优株的成熟桐果，各单株以30个桐果作为测量样本，测定其鲜质量、果高、果径、果尖、果柄、果皮厚、桐籽质量等经济性状指标值，取其平均值，测定结果见表2，表2中的果质量为各株系单果平均质量，种子数为单果所含籽粒数，种子质量为单粒种子质量。从表2中可以看出，不同单株果实的大小特征有如下不同之处：（1）各株之间单果平均质量差异较大，但各县均有单果平均质量大于40 g的单株；（2）位于秀山的110、111号植株的单果平均质量分别为（60.92±11.38）与（59.35±8.88） g，远高于其他株系；（3）不同株系单果内的种子数较为接近，均约为4颗；（4）种子平均鲜质量超过2 g的单株主要分布于云阳，秀山两个区县，开县亦有种子鲜质量平均值接近2 g的单株。

2.3 桐籽含油率的测定结果

各单株干桐籽含油率的测量结果如表3所示。表3表明，所选优株中，除万州分布的以外，云阳、秀山、开县、武隆等区县均有干桐籽含油率超过60%的单株，含油率排在前10位的优株其地域分布情况如下：云阳3株，秀山3株，开县3株，武隆1株。云阳、开县、武隆等区县的优株虽其平均结果数量远低于秀山株系，但其桐籽含油率的平均水平均较高。

2.4 单株出油量的测定结果

根据单株桐籽总产量和含油率计算各单株的出油量，再按其出油量的多少进行排名，结果如表4所示。单株出油量排在前10位的优株的地域分布情况如下：秀山7株，云阳1株，武隆2株。秀山株系因其结果数量多，故所选7株优株的出油量均进入了前10位。

2.5 育种材料的甄选结果

以经济性状测定结果为主要依据，兼顾地域对单株经济性状的影响、种质资源库的品系构成和可实现矮化密植等宜考虑因素，最终选择6、7、11、107、110和121号植株作为预选种株，并分别命名为“渝桐1号”，“渝桐2号”，“渝桐3号”，“渝桐4号”，“渝桐5号”和“渝桐6号”，再进一步检测其品质指标。

表2 重庆市初选各油桐优株其主要经济指标的测定结果Table 2 Main economic indexes of the primary elected superior tung trees in Chongqing

表3 重庆市初选各油桐优株其干桐籽含油率的测定结果Table 3 Oil contents in dry seeds of the primary elected superior tung trees in Chongqing

表4 重庆市初选各油桐优株其单株出油量的排名情况Table 4 Rank of oil yield of the primary elected superior tung trees in Chongqing

2.6 预选种株其桐油品质指标的测定结果

从所选17株优株的桐籽中提取的桐油均呈澄黄色，具有桐油香味且无异味，澄清透明，于4 ℃冷藏24 h 后无β-酮酸结晶析出，符合桐油国家标准[15]对1级桐油的要求。

为了验证6株备选种株的油脂技术指标是否符合相关标准的要求，对备选种株桐油样本的酸价、碘值和皂化值等重要指标进行了测试，以最终确认备选种株作为育种材料的适宜性。

2.6.1 酸价的测定结果

油脂酸价是评估油脂品质的重要指标[16]，油脂品质与酸价值呈负相关关系。备选种株的桐油油脂酸价的测定结果如表5所示。由表5可知，各株系该指标值之间的差异虽然较大，但均远小于国家标准对1级桐油3.00 mg KOH /g的限值，符合1级桐油的要求。

2.6.2 碘值的测定结果

油脂碘值反映不饱和脂肪酸的不饱和度，碘值大表明油脂中不饱和脂肪酸的含量高[17]。备选种株的桐油油脂碘值的测定结果如表6所示。由表6可知，各株系该指标值之间的差异较小，均远高于干性油1.30 g I2/100 g的限值，略低于桐油国家标准中的1.63～1.73 g I2/g的指标值，但秀油（地理标志产品）国家标准[18]中无此项指标要求。重庆桐油中的不饱和脂肪酸含量比普通桐油略低。

2.6.3 皂化值的测定结果

皂化值反映了油脂中的脂肪酸组成及甘油含量[19]，皂化值愈高，说明脂肪酸分子量愈小，亲水性较强，易失去油脂的特性。备选种株的桐油皂化值的测定结果如表7所示。由表7可知，各株系该指标值之间的差异较大，秀山株系的桐油皂化值符合国家标准190～195 mg KOH /g的要求，开县、云阳株系的较高，而武隆株系的较低。

表5 预选种株的桐油酸价值Table 5 Acid values of tung oil in the preselected superiors

表6 预选种株的桐油碘值Table 6 Iodine value of tung oil in the preselected superiors

表7 预选种株的桐油皂化值Table 7 Saponification value of tung oil in the preselected superiors

3 结 论

对重庆油桐主要产区野生油桐种质资源的调查收集、优株筛选、优株经济性状指标测量分析、备选种株桐油样本品质和油脂重要技术指标的测定结果表明，甄选的6株小米桐优株综合性状良好，桐油出油量和油脂品质均具有较高水平，每个单株种质均具有优良特征，在生长环境、出油量和油脂应用领域等方面互补性强，可确定为品种或品系的育种用材料，通过扦插繁殖、组织培养、非试管快繁技术等无性繁殖方法[4]，结合杂交、纯化等育种措施[20]，可获得良种并进行推广。由于近年重庆市的油桐资源遭到较为严重的破坏，因此采集并甄选的优株主要集中于武隆、开县、云阳和秀山东部区县，而在重庆市的其他区县（如万州）采集到的结果数量较高的野生油桐优株较少，考虑到万县桐油的传统地位和曾经选育出株产桐籽很高的优良品种的历史记录，故今后应作进一步的调查与搜集。在此基础上，宜进一步广泛、深入地开展调研与攻关活动，以甄选出更多优良品种或品系的育种材料，完善和修复种质资源库，为推动油桐产业的发展，争取国家科研投入和实现油桐产业规模效益打下基础。

研究选出的6株油桐种株简介如下：

“渝桐1号”：生长于武隆，结果数量720 个，平均单果质量为（25.96±4.33） g，平均果径为（4.39±0.23） cm，桐籽含油率为（67.62%±1.43%）。在17个初选优株中其桐籽含油率排在第3位、单株出油量排在第6位，在所有采集于武隆的株系中均列第1位。其酸值为（2.08±0.28） mg KOH /g，碘值为（1.55±0.03） g I2/g，皂化值为（155.63±4.78）mg KOH /g。

“渝桐2号”：生长于云阳，结果数量750个，平均单果质量为（37.75±7.73）g，平均果径为（4.90±0.42） cm，桐籽含油率为（66.39%±1.03%）。在17个初选优株中其桐籽含油率列第7位、单株出油量列第4位，其出油量在3个云阳株系中列第1位，显著高于桐籽含油率在17个初选优株中列第1位的8号优株。其酸值为（2.18±0.12）mg KOH /g，碘值为（1.55±0.05） g I2/g，皂化值为（208.35±12.41） mg KOH /g。

“渝桐3号”：生长于开县，结果数量350个，平均单果质量为（40.54±7.69）g，平均果径为（4.86±0.26） cm，桐籽含油率为（61.98%±1.28%）。虽然在17个初选优株中其桐籽含油率列第10位，单株出油量列第15位，且略逊于开县株系的其它优株，但其树高和冠幅紧凑、占地少，挂果率高、果质量较重等特征显著优于其它2株。其酸值为（0.90±0.25） mg KOH /g，碘值为（1.51±0.04）g I2/g，皂化值为（236.06±5.25） mg KOH /g。

“渝桐4号”：生长于秀山，是所选优株中树型最大的单株，其冠幅达7 m×8 m，结果数量为1 410 个，列所选17株优株的第1位，其平均单果质量为（33.72±7.46） g，平均果径为（4.52±0.22） cm，桐籽含油率为（66.67%±0.65%）。在最终所选6株优株中其桐籽含油率列第6位、单株出油量列第1位。其酸值为（0.61±0.01）mg KOH /g，碘值为（1.48±0.05） g I2/g，皂化值为（195.09±5.52） mg KOH /g。

“渝桐5号”：生长于秀山，其树形紧凑呈伞状，密植的可能性显著优于107号，结果数量1 089个，平均单果质量为（60.92±11.38） g，在终选6株优株中列第1位，平均果径为（5.33±0.33） cm，桐籽含油率为（58.83%±0.69%）。其桐籽含油率在17株优株中列第13位、单株出油量列第2位。其酸值为（0.82±0.12） mg KOH /g，其碘值为（1.51±0.09）g I2/ g，皂化值为（190.15±4.96） mg KOH /g。

“渝桐6号”：生长于秀山，其结果数量为1 210个，列所选优株第2位，其平均单果质量为（21.91±5.75） g，平均果径为（3.84±0.34）cm，桐籽含油率为（56.98%±1.32%）。在17株初选优株中其桐籽含油率列第15位、单株产油量列第8位，经济性状在所选优株和秀山株系中均不占优势，但其结果数量多，且在所选优株中其树龄最短，在秀山株系中树型最为紧凑。此株可选为有潜力的备选种株。

参考文献：

[1]宋立人.现代中药学大词典[M].北京:人民卫生出版社,2001:1364－1366.

[2]《全国中草药汇编》编写组.全国中草药汇编[M].北京:人民卫生出版社,1975:476－477.

[3]谭晓风.油桐的生产现状及其发展意义[J].经济林研究,2006,24(3):62－64.

[4]黄 艳,朱镜如,冯邦朝,等.油桐育苗技术研究进展[J].经济林研究,2011,29(4):128－130.

[5]李建安,孙 颖,陈鸿鹏,等.油桐LEAFY同源基因片段的克隆与分析[J].中南林业科技大学学报,2008,28(4):21－26.

[6]黄瑞春,谭晓风,王承南,等.油桐种质资源库品比试验初步研究[J].中南林业科技大学学报,2011,31(9):38－41.

[7]刘春生,彭 秀,谭名昭.重庆市油桐生产现状及发展对策分析[J].重庆林业科技,2007,2(3):58－60.

[8]章承林,周席华,陈连松,等.罗田油桐优树选择初报[J].湖北林业科技,2010,2(3):31－33.

[9]UDC 633.1/.8:543.85.06,GB 2906－82,谷类、油料作物种子粗脂肪测定方法[S].

[10]李桂华.油料油脂检验与分析[M].北京:化学工业出版社,2006:89－95.

[11]何 方,谭晓风,王承南,等.中国66个油桐资源品种收集及评比试验研究报告[J].经济林研究,1992,S1(19):35－54.

[12]张玲玲,彭俊华.油桐资源价值及其开发利用前景[J].经济林研究,2011,29(6):130－136.

[13]曹菊逸.油桐形态学[M].北京:科学出版社,1992:149－150.

[14]王小敏,吴文龙,张春红,等.黑莓杂交F1代初选优株的调查与分析[J].经济林研究,2012,30(3):91－95.

[15]UDC 865.345.6,GB 8277－87,桐油[S].

[16]赖耀英.影响油脂酸价检验准确性的因素与对策[J].广东科技,2011,233(2):66－67.

[17]董丙坤,董菊芬.食用油脂碘值测定[J].河南农业,2010,1(3):54－56.

[18]GB/T 19695－2008,地理标志产品秀油[S].

[19]陈少东,陈福北,杨帮乐,等.几种食用油中不饱和脂肪酸和皂化值的测定研究[J].化工技术与开发,2011,40(10):53－55.

[20]王俊鸿,李芳东,杜兰英,等.美国黑莓的主要品种与栽培技术[J].经济林研究,2000,18(2):5－7.