“云油茶13号”油茶优良品种选育研究

2017-04-24 08:32张林涛徐德兵郭晓春廖永坚宋顺超贾代顺袁其琼杨华斌
陕西林业科技 2017年6期
关键词:茶油油茶品种

张林涛,徐德兵,*,陈 福,郭晓春,廖永坚,宋顺超,贾代顺,袁其琼,杨华斌

(1.云南省林业科学院,云南 昆明 650201;2.云南省文山州林业局,云南 文山 663000)

油茶(Camelliaoleifera)是山茶科山茶属常绿灌木或小乔木,是我国特有的木本油料树种,全世界80%以上的油茶资源主要分布于我国长江流域及其以南的14个省(区)[1]。油茶籽压榨的茶油中不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量高达90%以上,同时富含维生素E、维生素D、维生素K和B、胡萝卜素等多种微量元素,还含有茶油中特有的山茶甙、山茶皂甙和茶多酚等成分,长期食用茶油,具有强心、溶血栓、预防和缓解高血压、高血糖、高血脂和心脑血管疾病的作用[2-8],特别是生长在云南高原山地气候环境条件下的油茶,长期经受高原强紫外线、蓝紫光的照射,自然产生了许多天然抗氧化物质,目前已在食品、药品及化妆品等方面得到了广泛开发利用[9-13]。油茶产业发展,良种是关键,良种作为产业发展的关键制约因素,良种选育工作一直备受大家关注[14]。云南油茶产业由于前期基础薄弱等因素的所致,全省现有油茶良种都是省认定的优良无性系,且全部处于认定阶段,仅有5年的使用期限,许多后续问题和适应性研究还需要通过长时间、不同区域栽培的检验,全省大范围、大跨度的推广应用时机尚未成熟;同时,跨省引种还由于没有通过区域性引种栽培验证,尚存在一定的潜在风险性,云南也没有开展过大量引种栽培推广。因此,选育出适宜云南高原山地大面积推广应用的油茶优良品种已迫在眉睫。

1 选育地概况

品种原选育地位于云南东南部的广南县,地处104°31′~105°39′E、23°29′~24°28′N,属典型的亚热带高原气候,平均海拔高度1 280 m,其特点是气候温和,年温差小,日温差大,干湿季分明,水热同季;年均温17.1 ℃,极端最高气温39.5 ℃,极端最低气温-8.1 ℃,≥10 ℃积温4 651.7~6 823 ℃,年日照1 668.5 h,年均降水量1 056.5 mm,主要集中分布在5-10月,全年无霜期304~336 d。

2 选育过程与结果

2.1 优良无性系选育

图1 综合核心因子逐级淘汰筛选法

2.1.1 筛选方法 在吸取以往油茶良种选育经验的基础上,结合云南高原山地油茶生长发育的实际,建立本次品种选育方法,即综合核心因子逐级淘汰筛选法。本方法在品种选育过程中不以单个因子或几个单一因子简单叠加来淘汰筛选,而是通过综合多个关键因子归类分级,逐级淘汰筛选来实现(图1)。第一级筛选指标:产量、含油率、出籽率;第二级筛选指标:稳定性、果实大小,测定林、试验林林木生长发育表现;第三级筛选指标:茶油品质、抗性、适应性。

2.1.2 筛选指标 1977年,项目组在以往调查研究的基础上,确定优树筛选指标为:树龄15年以上,冠幅产果量1.0 kg·m-2以上,平均单果重20 g以上,鲜出籽率40%以上,种仁含油率50%以上。1986年,全国油茶攻关协作组编制了《全国油茶良种、优良家系和优良无性系评选鉴定标准和方法》[15],项目组在吸取全国油茶良种选育优点的基础上,进一步优化了选育方案。2008年、2012年,随着《油茶优树选择和优良无性系选育技术规程(LY-T1730.1-2008)》[16]《油茶良种选育技术(GB/T28991-2012)[17]的相继出台,更加完善了油茶良种选育技术的支撑体系,同时,项目组也依据现行国家标准,对新品种选育过程中存在的不足和遗漏进行了补充完善,最终形成了油茶优良品种筛选指标和标准(表1)。

2.1.3 选育过程 依据良种选育指标,采用“综合核心因子逐级淘汰筛选法”,1977年在广南县12.0×103hm2种子点播实生油茶林分中初选优树385株,后淘汰为76株,同时采集优株穗条进行大树高干嫁接,观察嫁接后穗条的生长发育表现情况;1978年通过复选淘汰为24株;1979年决选出优树11株。在随后6 a时间内,项目组进一步加大决选优株穗条的采集,通过大树高干嫁接,不断扩大嫁接枝条的数量,从而在扩穗圃内获得大量的优株穗条。1985-1986年从扩穗园里采集穗条培育嫁接苗,为无性系测定和区域性试验培育苗木。

2.1.4 无性系测定试验 1987-1998年,用11 株决选优树繁育苗木,在广南县旧莫乡建立无性系测定林,按3 m×3 m株行距定植,密度为1 100株·hm-2,每个无性系试验林、对照林(当地农家品种)面积均为0.33 hm2(5亩),种植6 a后开始测产。试验布设后,适时进行管理和跟踪调查,调查时,随机抽取0.07 hm2(1亩)样地进行每木检尺,调查树高、地径、冠幅、结果数量等指标,然后再采果测产,采摘后随机抽取30个鲜果,测量平均单果重,鲜出籽率等指标;种仁含油率采用样地采摘油茶果,晒干后捡出1 kg干茶籽送至实验室检测脂肪酸含量及其成分。

由表1可见,“云油茶13号”种植6 a后逐渐开始有收益,10 a后进入丰产期,无性系测定林从植株生长发育、果实特征及含油量等方面性状保持与母株基本一致,差异不明显,测定林各项指标稳定持久,均超过对照(当地农家品种),没有病虫害发生,具备筛选优良无性系的基本条件。

表1 油茶良种选育主要筛选指标

表2 “云油茶13号”子代测定调查统计表

备注:表中“-”是漏测数据,测点林种植后的第12~25年间(共13年)没有进行跟踪调查。

2.1.5 无性系区域性试验 1999-2008年在文山州广南县旧莫乡(海拔1 278 m,年均气温17.1 ℃)和黑支果(海拔1 326 m,年均气温16.1 ℃)、富宁县新华镇(海拔763 m,年均气温19.3 ℃)进行区域性试验,试验用苗木为嫁接苗。试验林、对照林栽植方法、面积,观测项目与方法等都同于无性系测定试验。

由表3可见,“云油茶13号”在2个县生长发育表现良好,试验林果实特征、含油量及产量等与选育地试验林基本一致;“云油茶13号”鲜出籽率、含油率、单位面积产籽量及产油量均超过对照,没有病虫害发生。项目组于2008年底,决选出“云油茶13号”油茶优良无性系,通过云南省林木品种审定委员会认定,成为云南首批重点推广良种。

表3 “云油茶13号”无性系区域性试验结果

备注:表中“-”是漏测数据。

2 优良品种选育

2.1 区域试验

2008年以来,用经省级认定的“云油茶13号”优良无性系,在文山州广南县(2008年开始,海拔1 283 m,年均气温17.1 ℃)、红河州建水县(2010年开始,海拔1 623 m,年均气温17.0 ℃)、曲靖市师宗县(2010年开始,海拔972 m,年均气温18.0 ℃)建立试验林,开展区域试验。区域性试验林、对照林的栽植方法、面积,观测项目与方法等都同于无性系测定试验。

由表4可见,“云油茶13号”在云南3个州(市)生长发育表现良好,试验林果实特征、含油量及产量等指标与选育地试验林基本一致,各项指标均超过对照,没有病虫害发生。这说明“云油茶13号”适应性强,具有广域性,在3个州(市)各形状稳定持久,差异不明显,具备在不同区域开展生产性试验的条件。

表4 “云油茶13号”品种区域性试验结果

2.2 生产性试验

区域试验的同时,在相同地点也进行生产试验,且还增加了1个试验地点—富宁县(2009年开始,海拔500 m,年均气温19.3 ℃)。生产试验林、对照林的栽植方法,观测项目与方法等都同于无性系测定试验,每个试验点试验林与对照林面积分别为6.67 hm2(100亩)。

由表5可见,“云油茶13号”在4个县种植后生长发育表现良好,各项指标与选育地差异不明显,4个县油茶试验林主要性质基本一致,各项指标稳定,没有病虫害发生,种植5年后开始有收益;在低海拔、年均温高的富宁县,试验林果实成熟期比其它3个试验点早10 d左右,产量、种仁含油率也略高于其它3个试验点,这说明温度对油茶果实的成熟时间、品种和产量具有一定的影响。

表5 “云油茶13号”生产性试验结果

2.3 茶油品质评价

脂肪酸组成及其含量是评价植物油品质优劣的主要指标。由表6可见,4个试验县茶油脂肪酸组成及其比率差异小,成分稳定,与选育地茶油的品质基本保持一致,主要不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸)含量高达88 %以上,茶油品质优良;随着海拔高度的升高、年均温的下降,油茶种仁含油率、油酸含量表现出下降趋势,棕榈酸、亚麻酸表现出上升趋势。

表6 “云油茶13号”茶油品质

注:检测结果以烘干样计;检测方法:GB/T5009.6-2003, GB/T14489.3-1993。

2.4 品种混合栽培试验

油茶为虫媒、两性异花授粉植物,自花授粉和风媒授粉率低,为了解单一品种种植与多品种混合种植产量间的差异,2007年,在广南县旧莫乡进行了“云油茶13号”单种与5个品种混合种植产量比较试验,栽植株行距、密度、面积与生产试验相同,混合栽植的品种有云油茶13号、4号、9号、13号、14号等5个,以当地农家品种为对照,从种植后第5年(2012年)开始测产。

由表7可见,5个品种混合种植产量明显高于单一品种和对照,超过单一品种栽培产量的14.39%~21.43%,多品种混合种植能有效提高单位面积油茶产量。

表7 不同栽培模式产量

3 结论与讨论

通过优树选择、无性系测定、区域性试验、生产性试验等选育过程及试验发现:“云油茶13号”适应性强,在云南3个州(市)生长发育表现良好,各性状指标稳定;“云油茶13号”种植5 a后开始有收益,平均鲜果重20~36 g,鲜果出籽率45%~55%,种仁含油率48%~59%,盛产期平均单位鲜果产量1~1.45 kg·m-2;茶油品质优良,主要不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸)含量高达88%以上,各项性状指标与母株及选育地试验林基本一致,没有病虫害发生;随着海拔高度的升高和年均温的下降,油茶种仁含油率、油酸含量表现出下降趋势,棕榈酸、亚麻酸含量表现出上升趋势,海拔高度对油茶品质有一定的影响。在低海拔、年均温高的富宁县,油茶果实成熟期比其它3个试验县早10 d左右;通过多品种混栽试验发现,5个品种混合种植产量比单一品种种植增产14.29%~21.43%,多品种混合种植是实现油茶林丰产的有效方式。“云油茶13号” 于2016年12月通过云南省林木品种审定委员认定,成为云南首批通过认定重点推广应用的优良品种,截止2016年底,全省推广种植面积超过200×103hm2。

我国现有油茶良种,主要是在湖南、江西等油茶主产区地选育出来的,这些区域大多为低山、丘陵和盆地,垂直分布海拔在800 m以内,与云南高原山地油茶适生区海拔500~1 600 m存在较大差别,从而导致云南油茶生长发育及物候期与油茶主产区存在一定差异,大量引进外来品种推广种植还存在一定的风险性,还需长时间的引种栽培试验才能使用。云南省林业科学院油茶研究所2008年收集了省外油茶良种资源100多份,经过近10 a引种试验,发现有少量植株表现生长缓慢、枝叶枯黄、逐渐死亡的现象;个别品种表现出早花、早果、落果严重、生理紊乱、尚未成熟前果实开裂严重等情况;也有部分品种与原产地品种相比,表现出早衰的迹象,如果实少,但结果数量较多,果皮枯黄等问题。曹永庆等在泰国引种我国油茶品种也发现,由于气候环境的差异,广宁红花油茶(C.semiserrata)、毛蕊红山茶(C.mairei)、浙江红花油茶(C.chekiangoleosa)不适于泰国种植,普通油茶也表现出明显的差异[18]。因此,选育出适宜云南高原山地大面积推广应用的油茶优良品种具有重要的意义,“云油茶13号”品种的选育成功表明从经过多年引进栽植的外来品种中选育适应云南当地自然环境和生产条件的优良品种是有可能的,采取单株优选法也是可行的。

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