佳木斯榛树种子脂肪酸含量分析

李秀霞

(佳木斯大学生物与农业学院,黑龙江 佳木斯 154007)

榛树为榛科(Corylaceae)榛属(Corylus)植物,世界大约有20余种,主要在亚洲、欧洲和北美洲分布。中国有8个种和2个变种,在黑龙江、吉林、辽宁、河北、内蒙古、云南和西藏等地区均有分布,黑龙江省有平榛(Corylusheterophylla)和毛榛(C.mandshuricaMaxim.et Rupr)2个种的分布。中国榛属植物资源丰富,榛树是重要的经济树种,其种子营养丰富,经济价值高,是加工各种巧克力、糖果、冰淇淋等多种食品的重要原料。许多国家开展榛树的良种选育工作,中国从榛属野生种中进行选优、利用野生种与欧榛(或平欧杂交榛)杂交、引种驯化将是培育适应我国自然生态环境的榛树优良品种的重要途径,中国的栽培品种多为平榛和平欧杂交榛(Corylusheterophylla×Corylusavellana),榛树研究利用黑龙江省平榛和平欧杂交榛杂交得到平平欧杂交榛[Corylusheterophylla× (Corylusheterophylla×Corylusavellana)],深入开展研究以期获得抗寒性强、种子品质优良的栽培品种[1-2]。脂肪酸是种子的重要组成成分,近年来关于木本植物种子脂肪酸含量多有研究[3-8],关于榛树研究多集中于引种驯化[9-11]、栽培[12-13]方面的研究,关于种子成分研究有平欧杂交榛部分品系、平榛和欧洲方面的研究,目前关于黑龙江佳木斯寒地榛树的杂交育种以及新品种脂肪酸组成的尚未见报道。

以黑龙江省佳木斯市种植的平榛、毛榛、平欧杂交榛和平平欧杂交榛等4种榛树13个不同品系的种子为试验材料,分别测定种子的5种主要脂肪酸含量并进行分析和初步评价,期望为黑龙江寒地榛树优良品种选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

榛树种子试材为平榛、毛榛等2个黑龙江省野生分布种和平欧杂交榛、平平欧杂交榛等2个杂交种,共计有4个种13个单株的种子。(1)平榛:平榛1号(tp)、平榛2号(hp);(2)毛榛:毛榛1号;(3)平欧杂交榛:82-18-2、82-11-3、83-19-3、85-152-1;(4)平平欧杂交榛:C7R6、C6R7、C6R4、C5R7、C5R4、C3R4。

1.2 地点

1.2.1 试验地点。试验基地设在佳木斯市西南岗(46°31′～46°52′N,129°61′～130°33′E),属于寒温带大陆性气候,平均风速3.6 m/s,年平均气候2.9 ℃,极端最低气温-41.1 ℃,最高温度38.1 ℃,年平均降水量510.7 mm,年平均日照2525.3 h,平均年无霜期130 d。

1.2.2 方法。气相色谱法:称1.0试材样品置于10 mL容量瓶中,加入2 mL石油醚和苯的混合液(1∶1),油脂溶解,再加进KOH-甲醇溶液2 mL,充分摇动,静置10 min,加5 mL重蒸馏水。待有机相与水相分层后,取0.5 mL上清液有机相离心3 min (8000～10000 r/min)。气相色谱条件:进样温度为285 ℃,柱温度是180 ℃,柱前压是6 kg/cm2,气化温度为285 ℃,载气为N2,流速100 L/min,氢火焰检测,检测温度为285 ℃,进样量为1 μL。榛树种子成熟后采收,去坚果壳,取种子。13个单株中,平榛、毛榛编号是优良类型号,平欧杂交榛、平平欧杂交榛编号是品系号。

1.2.3 数据分析。采用SPSS17.0、DPS7.05软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 榛树种子脂肪酸含量的分析

对4个种13个品系的榛树种子的油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸和亚麻酸5种主要脂肪酸成分进行了测定。

2.1.1 榛树种子油酸含量。由图1可见,13个榛树种子油酸含量在82.36%～91.46%之间,总平均值为85.83%,其中8个单株高于平均值,分别为tp、hp、82-18-2、82-11-3、85-152-1、C5R7、C7R6和C3R4,82-11-3油酸含量最高,为91.46%,其次为82-18-2、tp,含量为88.82%及87.25%,C5R4油酸含量最低,为82.359%。13个榛树种子中,平榛、平欧杂交榛、平平欧杂交榛和毛榛4个种油酸含量的平均值大小排序是:平欧杂交榛>平榛>平平欧杂交榛>毛榛。

注:----为平均线。下同。

2.1.2 榛树种子亚油酸含量。图2显示,13个榛树种子亚油酸含量在6.47%～15.64%之间,总平均值为12.26%,其中有6个单株高于平均值,分别为83-19-3、C5R4、C6R4、C6R7、C3R4和毛榛,其中83-19-3和C5R4亚油酸含量较高,分别为15.13%和15.64%,其次是毛榛和C6R4,含量为14.72%和14.36%,82-11-3亚油酸含量最低,为6.47%。4种榛树种子亚油酸含量平均值大小排序是:毛榛>平平欧杂交榛>平榛>平欧杂交榛。

2.1.3 榛树种子硬脂酸含量。13个榛树种子硬脂酸总平均值为0.444%(见图3),含量在0.25%～0.64%之间,82-11-3、82-18-2、85-152-1、C3R4、C5R7、C6R7和C7R6硬脂酸含量高于平均值,其中82-11-3硬脂酸含量最高为0.640%,其次是82-18-2含量为0.53%,毛榛硬脂酸含量最低为0.25%。4种榛树种子硬脂酸含量平均值大小排序是:平欧杂交榛>平平欧杂交榛>平榛>毛榛。

图3 榛树种子硬脂酸含量的差异

2.1.4 榛树种子棕榈酸含量。13个榛树种子棕榈酸含量在1.05%～1.58%之间(见图4),总平均值为1.28%,其中7个单株高于平均值,分别为82-11-3、82-18-2、85-152-1、C5R4、C6R4、C7R6及毛榛,82-18-2的棕榈酸含量最高,为1.58%,其次是C7R6,含量为1.47%,tp棕榈酸含量最低为1.05%。4种榛树种子棕榈酸含量平均值大小排序是:平欧杂交榛>毛榛>平平欧杂交榛>平榛。

图4 榛树种子棕榈酸含量的差异

2.1.5 榛树种子亚麻酸含量。由图5可知,13个榛树种子亚麻酸含量在0.04%～0.06%之间,总平均值是0.05%,其中有7个单株的亚麻酸含量高于平均值,分别有tp、hp、82-11-3、83-19-3、C3R4、C5R4和C6R7,83-19-3亚麻酸含量最高,为0.06%,其次tp和C5R4含量为0.06%,C7R6含量最低为0.04%。4种榛树种子亚麻酸含量平均值大小排序是:平榛>平欧杂交榛>平平欧杂交榛>毛榛。

图5 榛树种子亚麻酸含量的差异

2.2 榛树种子脂肪酸含量的相关分析

表1榛树种子脂肪酸含量的相关分析表明,油酸含量与亚油酸含量呈极显著负相关,与硬脂酸含量呈极显著正相关;亚油酸含量与硬脂酸含量呈极显著负相关;油酸/亚油酸与油酸含量、硬脂酸含量呈极显著正相关,与亚油酸含量呈极显著负相关。

表1 榛树种子脂肪酸含量的相关分析

2.3 聚类分析与评价

对4个种13个榛树品系进行系统聚类分析。由图6结果显示,13个榛树不同品系可划分为5类:Tp单独为第Ⅰ类,第Ⅱ类包括82-18-2和82-11-3的2个单株,第Ⅲ类有C5R4、83-19-3和C6R4,第Ⅳ类有C5R7、85-152-1、C7R6、C6R7和C3R4,第Ⅴ类为毛榛和hp。

图6 榛树种子脂肪酸含量的聚类图

表2榛树种子脂肪酸含量的聚类结果显示,在5类中,第Ⅰ类tp平榛的油酸含量居第2位,为87.264%,亚麻酸含量相对最大,为0.058%,亚油酸、硬脂酸和棕榈树含量相对低。第Ⅱ类包括82-18-2和82-11-3,油酸、硬脂酸和棕榈树含量在5类中均最高,分别是90.140%、0.587%和1.436%,而亚油酸含量最低,亚麻酸含量较低。第Ⅲ类榛树特点为亚油酸含量最高,为15.042%,而油酸含量是82.972%,含量最低,棕榈酸和亚麻酸含量较高。第Ⅳ类榛树特点为硬脂酸含量居5类中第2位,亚油酸含量居中,其他三个指标含量均低于13个品系的平均值。第Ⅴ类有毛榛和hp平榛,硬脂酸和亚麻酸含量在5类榛树中均属最低,亚油酸含量居5类中第2位,油酸和棕榈酸含量较低。

表2 榛树种子脂肪酸含量的聚类结果

3 结论

通过对4个种13个榛树单株种子进行脂肪酸成分测定,各品系榛树种子脂肪酸组成主要含有油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸和亚麻酸,其中油酸含量最高,油酸总平均值为85.830%,其中平欧杂交榛82-11-3油酸含量最高,为91.460%,其次亚油酸含量次之,总平均值为12.258%,其中平平欧杂交榛C5R7亚油酸含量最高,为15.637%,在13个品系中,硬脂酸和棕榈酸含量都较低,亚麻酸含量最低。油酸含量与亚油酸含量、硬脂酸含量极显著相关,亚油酸含量与硬脂酸含量极显著相关,油酸/亚油酸与油酸含量、硬脂酸含量、亚油酸含量极显著相关。聚类分析得到5个类群:tp为第一类,82-18-2、82-11-3为第二类,第三类包括C5R4、83-19-3和C6R4,第四类有C5R7、85-152-1、C7R6、C6R7和C3R4,毛榛和hp为第五类。