竹山县油茶选优与优良单株果实性状研究

2021-02-25 01:28彭言劼宋春草
乐山师范学院学报 2021年12期
关键词:含油率横径鲜果

彭言劼,刘 芳,宋春草※

(乐山师范学院,a.生命科学学院;b.峨眉山生物多样性保护与利用研究所,四川 乐山 614000)

0 引言

油茶(Camellia oleifera Abel)是我国特有的木本食用油料树种,为世界四大木本油料植物之一。油茶主要生长在山区和丘陵等不适宜用作耕地的宜林地。种植油茶能有效地缓解耕地资源的供求矛盾,同时可以美化荒山,并带来巨大的经济效益[1]。

油茶在全国大部分地区均有栽培,随着《全国油茶产业发展规划(2009—2020 年)》的提出,各地已有大量油茶优良品种完成认定工作,如长林系列、湘林系列、岑软系列、云林系列、三华系列等[2-6]。然而,尚有大部分油茶林是建国时期的实生林,老化林改造和良种化进程仍是油茶产业发展中亟待解决的关键问题[7]。本研究对湖北省竹山县油茶选优得到的28 个优良复选单株进行决选,并对油茶优良单株的果实性状进行了分析。本研究结果能够有效推动油茶良种选育的进程,且能促进油茶产业的良种化发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

课题组从湖北省十堰市竹山县(EW 109°32’-110°25’,NS 31°30’-32 °37’)20 世纪70 年代实生播种的油茶树中选出了28 株复选优树,其单位冠幅产量均大于1.2 kg·m-2。采摘成熟果实进行果实性状研究,统计病虫率后,每个单株随机采果,单株编号分别为A1,A2,A3,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12,A13,A14,A15,A16,A17,A18,A19,A20,A21,A23,A24,A25,A26,A27,A28,A29,A30,A31。

1.2 指标测定

1.2.1 油茶果实外观指标测定

从每个复选优树单株的果实中,随机选择30颗用于外观品质的观测。观察并将果皮颜色记录为靑色、红色、青黄色、红黄色4 种基本颜色[8],另外,全株果实病虫害情况记录为无、少量(≤3%)和严重(≥3%)。使用游标卡尺测定果实横径和纵径,其中横径取最大横径和最小横径的平均值,以果实纵径与横径的比值为果形指数。果形指数小于0.95 为桔形果,1.05~1.15 为长圆形果,大于1.15 为橄榄形果,接近1.00 为球形果[9]。待鲜重测定后,剥皮测定赤道偏下处的果皮厚度。

1.2.2 果实出籽率的测定

使用电子天平对外观测定的样品进行称重,计算单果鲜重。剥去果皮,称量鲜籽重。使用烘箱在105 ℃ 将样品杀青1 h,于80 ℃ 烘干至恒重。计算下列指标:鲜出籽率(%)=鲜籽重/鲜果重×100%;干出籽率(%)=干籽种/鲜果重×100%;出仁率(%)=干种仁重/干籽种×100%。

1.2.3 种仁粗脂肪含量的测定

取每个样品的种仁约2 g,使用石油醚为溶剂,在索氏抽提器中进行粗脂肪的提取,粗脂肪含量以如下方式计算:样品干重(g)=提取前样品包质量-滤纸质量;粗脂肪重量(g)=提取前样品包质量-提取后样品包质量;种仁含油率(%)=粗脂肪重量/样品干重×100% ;鲜果含油率(%)=干出籽率×出仁率×种仁含油率。

1.3 数据处理及分析

使用Excel2019 进行数据的初步整理,以平均值±标准误描述指标数值,使用SPSS25 对样本、性状进行聚类分析(最大距离法)和性状相关性分析(Pearson),使用Origin9 做柱形图。

2 结果与分析

2.1 复选优树果实外观性状

28 株复选优树果实纵径长2.161~3.279 cm,平均果长为2.660 cm,横径长2.128~3.026 cm,平均横径长2.625 cm。果形指数为0.85~1.15,4 种果形皆有,其中球形果最多(表1)。单果鲜重4.17~12.16 g,平均重8.54 g,果皮厚1.34~4.37 mm,平均厚2.50 mm(表2)。其中,单株A27 鲜果尺寸最小,鲜果重最低。复选优树中青果较红果多,10 个单株果实无病虫害表现,16 个单株有少量果实出现病虫害,A2 和A17 病果比例较大(表2)。

表2 鲜果重与外观

2.2 优树果实的经济性状

28 个复选优树单株果实的鲜出籽率、干出籽率、出仁率、种仁含油率和鲜果含油率有较大差异(图1)。12 个单株的鲜出籽率超过了国家优树选择标准(40%,GB/T28991—2020)[10],分别为A6、A7、A10、A12、A14、A17、A18、A19、A26、A27、A28和A31,其中鲜出籽率最高的A17、A27 和A14,分别高出标准10.45%、8.4%和7.86%。干出籽率仅有A10、A14 和A27 超过了林业行业优树标准水平(25%,LY∕T1730.1—2008)[11],另有A7、A17、A19和A30 接近优树标准,干出籽率皆大于24%。所有复选优树的出仁率为56.47%~73.31%,平均出仁率为65.91%。仅A13 单株的种仁含油率未达到国家标准(45%,GB/T28991—2020)[10],28 个单株种仁含油率范围为44.37%~59.84%,平均仁油率为52.41%,比标准高了7.41%。共18 株复选优树的鲜果含油率在标准(6.4%,GB/T28991—2020)[10]水平之上,其中A27、A14和A30单株的鲜果含油率均达到10%以上,分别为11.34%、10.25%和10.16%。综上所述,A10、A14 和A27 三个复选优树单株的出籽率和含油率水平均能达到国家油茶优树选择的标准。

图1 出籽率与含油率

2.3 优树和性状的聚类与相关性分析

对28 个复选优树单株的果实进行聚类分析,在距离为10 处将其分成了6 类(图2)。A7、A9、A11、A15、A16、A18、A20、A23、A24 和A29被聚为一类,特征为果径较大,均为球形果,果皮厚,果皮多为青色。第2 类包含A1、A3、A19、A28和A30,果实纵径长,均为长圆形果和橄榄形果,鲜果较重。第三类有A2、A8 和A13,其出籽率和鲜果含油率均较低。第四类仅有A17,为桔形果,果大皮薄,但病虫害严重。第五类包含A6、A10、A12、A14、A1、A25、A26 和A31,多为小型果,果重较轻,果皮较薄。最后一类仅有A27,果型最小,鲜果最轻,出籽率、出仁率和含油率均较高,且果皮薄,无病虫害,是较为理想的优树。

对12 个果实的主要性状进行了聚类分析,在距离为15 处将其分成了4 类(图2)。干出籽率、鲜果含油率、鲜出籽率、种仁含油率和出仁率等主要经济性状被聚为一类,主要和果实产油效率有关。鲜果重、果径、果形指数和病虫害程度被聚为一类,主要和果实大小和形状相关。果皮厚和果皮颜色各成一类,与其他指标距离较远。

从果实性状的相关性分析结果(表3)中可以看出,单果鲜重与果实纵径和横径呈极显著正相关关系,表明果型越大鲜果越重,与其他性状相关性不显著。果实横径与果形指数均与纵径成极显著正相关关系。鲜出籽率与果皮厚极显著负相关,表明果皮过厚会严重降低鲜籽产率。干出籽率与鲜出籽率有极显著正相关性,鲜籽产量能够显著影响干籽产量。鲜果含油率与鲜出籽率、干出籽率、出仁率和种仁含油率极显著正相关,其中干出籽率对其影响最大,相关系数高达0.906。此外,病虫害程度与果实横径有显著的正相关关系,表明病虫害也能影响果实宽度。果皮颜色与其他性状均无显著的相关性。

3 讨论

茶油是油茶产业最主要的产品之一,故油茶果实产油量的多少是评价油茶单株是否优良的主要指标,其与果实各性状之间有着复杂的关系。出籽率、出仁率和仁油率均与鲜果含油率有极显著正相关关系(表3),故影响此类性状的因素均能够对果实的产油量产生影响。王碧芳等[12]对海南油茶优良单株果实经济性状的研究结果表明,果形指数越大,产籽率越低。油茶籽主要位于果实内部赤道附近,果形越长,两端果皮等果实结构所占比例越大,单位果重产籽比例越低。然而,本研究中果形指数与出籽率相关性不大(表3),可能是所用28 个复选优树的果实果形指数较小,最大仅为1.15,而王碧芳等所用材料果形指数最大值为1.40,均值高达1.14。果皮越厚,鲜出籽率越低(表3),也会造成营养的不合理分配,故果形指数小、果皮薄的球形、桔形果的培育价值更高。此外,病虫害程度也会通过影响果实横径来影响果形指数(表3,图2),病虫害会导致果皮硬化和突起,从而增大果实的横径。

表3 果实性状的相关性分析

图2 样本与性状的聚类分析

中华人民共和国林业行业标准(LY ∕T 1730.1—2008)[11]和中华人民共和国国家标准(GB/T28991—2020)[10]对油茶优树选择提出了标准,主要是单位冠幅产量(≥1.2 kg·m-2)、鲜出籽率(≥40%)、干出籽率(≥25%)①、种仁含油率(≥45%)、鲜果含油率(≥6.4%)和病果率(3%≤)等指标,对果实大小、果皮色等外观指标并无要求。本研究中,果实大小、果皮色与含油率等关键指标均无显著的相关性,说明在油茶果实品种鉴定中,无法从外观上获得足够的信息,必须依靠果实内部的出籽率和含油率等关键指标进行判断。

4 结语

本研究所复选的28 株优良油茶单株中,A10、A14 和A27 达到了标准中的各项要求,确定为决选优树。其中A27 的鲜出籽率、干出籽率、种仁含油率和鲜果含油率分别为48.42%、30.05%、52.74%和11.34%,其鲜果含油率优于大多数湘林系列、岑软系列和长林系列油茶优良品种[13-14]。此外,A7、A19 和A30 的干出籽率分别为24.89%、24.12%和24.65%,A30 的鲜出籽率为39.85%,其余条件均达到标准水平,可考虑选入优树备选库。

注释:

①干出籽率国家标准(GB/T28991—2020)为20%,行业标准(LY∕T 1730.1—2008)为25%,为了达到更好的选优和育种效果,此处采用标准更高的行业标准。

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