油茶果实和叶片中主要营养物质含量的变化规律

姜志娜 ，谭晓风 ，袁 军,2，叶思成 ，李 泽

（1．中南林业科技大学 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室，湖南 长沙 410004；2. 北京林业大学 研究生院，北京 100083）

油茶果实和叶片中主要营养物质含量的变化规律

姜志娜1，谭晓风1，袁 军1,2，叶思成1，李 泽1

（1．中南林业科技大学 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室，湖南 长沙 410004；2. 北京林业大学 研究生院，北京 100083）

以6 年生普通油茶‘湘林210’为试材，研究其果实生长发育过程中当年生叶片、2年生叶片和果实中可溶性糖、可溶性蛋白质以及油脂含量的变化规律及相关性。结果表明：4月上旬至10月下旬，当年生和2年生叶片中的可溶性糖含量变化均呈双峰型，果实中的可溶性糖含量变化呈三峰型；可溶性蛋白质含量的变化在当年生叶片、2年生叶片和果实中的变化趋势基本一致，均为三峰型；果实中油脂含量从7月底开始逐渐增加直至果实成熟时达到最高值；当年生和2年生叶片中的可溶性糖含量之间呈极显著正相关关系(r=0.791)，当年生和2年生叶片中的可溶性蛋白质之间呈显著正相关关系(r=0.579)，果实与叶片中的可溶性蛋白质含量呈极显著正相关关系(r=0.721)。

油茶；可溶性糖；可溶性蛋白质；油脂

油茶Camellia oleifera为山茶科山茶属常绿灌木或小乔木，是重要的木本油料树种。我国栽培面积达320万hm2，年产茶油约26万t，大力发展油茶对推动山区综合开发和保障我国粮油安全具有全局和战略意义[1-2]，然而油茶低产低效一直制约着油茶产业的发展。研究农作物及果树营养生理代谢能够为栽培管理提供有效的依据，分析营养物质相互转化从而为提高产量奠定理论和实践基础[3]。不同器官中营养成分含量的变化规律在枇杷、猕猴桃、枣、白栎等果树上已进行过不少研究及分析[4-10]，但对油茶果实生长发育过程中不同器官营养成分含量的变化规律的报道较少，仅对油茶油脂含量变化进行了研究[11]。本试验对普通油茶果实生长发育过程中2年生叶片、当年生叶片和果实中主要营养成分含量的变化规律及其相关性进行了研究，旨在为明确油茶营养生理代谢、适时采收果实和指导合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料选自中南林业科技大学教学基地6年生普通油茶‘湘林210’，基地位于湖南省长沙市（东经 112°59′32′，北纬 28°8′14′），属亚热带季风性湿润气候，年平均气温18.5℃，无霜期为274～288 d，年均日照时数1 758 h，年降水量1 369 mm。

1.2 试验方法

试验于2011年4月14日至2011年10月25日，8月21日之前每隔约20 d采摘当年生叶片、2年生叶片和果实1次，每次采集叶片8～10片，果实10～15个，8月21日之后每隔10 d采集1次（油脂形成期），每次采集叶片8～10片，果实2～4个。采样后立刻带回实验室进行三大营养物质的测定。果实样品的处理：8月3日前取整个果实进行测定，8月3日后果实果皮硬化，取去果皮的种子测定，8月21日起种皮硬化，取去种皮的种仁进行各含量的测定。

可溶性糖含量采用蒽酮比色法[12]测定，可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝染色法[12]测定，果实中油脂含量采用索氏抽提法测定。

实验数据采用SPSS17.0进行统计和相关分析。

2 结果与分析

2.1 当年生叶片、2年生叶片和果实中可溶性糖含量的动态变化

由图1可知，当年生和2年生叶片中可溶性糖含量的变化趋势基本一致，均表现为双峰型曲线。4月14日，春梢处于萌发期，幼叶还在迅速生长，此时当年生叶片中可溶性糖含量仅为2年生叶片中的一半，分别为23.38和45.84 mg/g；5月23日春梢生长基本停止，达到第1个峰值，分别为70.22和65.56 mg/g；从5月23日起，花芽开始分化，需消耗大量的碳水化合物，当年生和2年生叶片中可溶性糖含量逐渐下降；7月10日2年生叶片降到最低值，为24.30 mg/g，当年生叶片在8月21日降到低谷（33.40 mg/g）；在9月1日均逐渐增大到第2个峰值，分别为65.35和61.75 mg/g；而后迅速下降直到9月21日，2年生和当年生叶片可溶性糖含量分别为25.58和25.57 mg/g，然后均缓慢增加直至果实采收。

图1 油茶2年生叶片、当年生叶片和果实中可溶性糖含量动态变化Fig. 1 Change of soluble sugar content in 2 years leaves,1 year leaves and fruits of Camellia oleifera

果实中可溶性糖含量的动态变化与叶片的不尽相同，4月14日开始逐渐升高，到5月23日为55.74 mg/g；随后缓慢下降，8月21日含量最低，为27.64 mg/g；然后迅速升高，到9月11日为55.46 mg/g；之后逐渐降低至果实采收。

2.2 当年生叶片、2年生叶片和果实中可溶性蛋白质含量的动态变化

由图2可以看出，8月21日前，2年生叶片、当年生叶片和果实中可溶性蛋白质含量的变化趋势基本一致。4月14日可溶性蛋白质含量分别为6.02、5.27和5.56 mg/g；然后迅速增加至5月23日，含量分别为9.40、11.44和10.82 mg/g；随后逐渐减小至7月10日，其含量分别为2.43、4.50和5.94 mg/g；2年生和当年生叶片中可溶性蛋白质含量从8月21日逐渐降低，在9月11日降到低谷，含量分别为6.84和4.59 mg/g；而在果实中提前10 d降到低谷，含量为11.75 mg/g，然后逐渐增加至9月21日升高到峰值。2年生叶片、当年生叶片和果实中可溶性蛋白质的含量分别为8.61、6.77和13.32 mg/g，然后均逐渐下降至果实采收。

由图2可知，5月23日之后，果实中可溶性蛋白质含量均高于叶片；8月21日之前除4月14日，当年生叶片中可溶性蛋白质含量均高于2年生叶片，之后2年生叶片中的可溶性蛋白质含量高于当年生叶片。

图2 油茶2年生叶片、当年生叶片和果实中可溶性蛋白质含量动态变化Fig. 2 Change of soluble protein content in 2 years leaves,1 year leaves and fruits of Camellia oleifera

2.3 果实质量及油脂含量的动态变化

由图3可知，油茶果实在4～6月份增长速度缓慢，单果重由4月14日的0.15 g到6月17日的2.83 g，两个月单果重增加了2.68 g；7、8月份，果实增长速度最快，7月10日为6.78 g，8月2日为19.28 g，增加了3～4倍，9月1日为38.28 g，7、8月份平均每日生长0.63 g；9月份单果重增加缓慢，10月份又有一个小幅度的增加。从图3的趋势线也可看出年周期具有两个增长高峰期限，根据果实的生长特性可认为，第一个高峰期为随果实生长、体积增大而所含总物质的快速扩增，第二个小高峰期时，果实体积生长已相当缓慢，因而质量增加的小高峰则是增加果实内种子及其它内含物的积累高峰期，所以该时期的增加值对含油量的增加具有极为重要的意义。

图3 油茶单果重及油脂含量的动态变化Fig. 3 Change of single fruit weight and fat content in fruits of Camellia oleifera

油脂是油茶的经济产品，油脂积累愈多，它的经济价值愈高。根据逐月取样测定的结果，种仁中油脂的积累在7月以前甚微，基本上是水胶状态的物质，油脂没有测出。由图3可以看出，8～10月份种子中大量形成与积累油脂，其中9～10月份油脂增加速率最快；而后油脂含量逐渐增加直至果实成熟时达到最高值。

2.4 当年生叶片、2年生叶片和果实中三大营养物质间的相关性分析

由表1可以看出，油茶2年生和当年生叶片中的可溶性糖含量之间呈极显著的正相关关系（r=0.791），说明它们之间的变化趋势是相一致的，与前面的结论相一致。2年生和当年生叶片中的可溶性蛋白质之间呈显著正相关关系（r=0.579）。果实与叶片中可溶性糖含量呈正相关关系，与当年生叶片的相关系数更大；果实中蛋白质含量与其他各物质含量都呈正相关关系，且与叶片中的可溶性蛋白质含量呈极显著正相关关系（r=0.721）；油脂含量与叶片中可溶性糖、当年生叶片中蛋白质含量均呈负相关关系，与果实中可溶性糖、果实中可溶性蛋白质、2年生叶片可溶性蛋白质均呈正相关关系。

表1 当年生叶片、2年生叶片和果实中三大营养物质间的相关性分析†Table 1 Correlation analysis among three main nutrients in 1-year-old leaves,2-year-old leaves and fruits

3 结论与讨论

碳水化合物既是结构物质，又是能量的提供者，它的积累与花芽分化密切相关[13]。本研究表明：油茶花芽分化前，即4～5月份，当年生叶片、2年生叶片和果实中的可溶性糖和可溶性蛋白质含量均明显地积累，因此有利于5月下旬花芽分化。花芽分化时需消耗大量有机物，因此在6、7月份当年生叶片、2年生叶片和果实中的可溶性糖和可溶性蛋白质均下降。8月份当年生叶片已经成熟，而且温度较高，光强较强，光合速率高，光合作用生成的有机物较多，并且是油茶果实膨大的重要高峰期[14-15]，所以8月份营养物质又快速升高，为油脂的形成积累有机物。在油脂大量生成的8～10月份，果实中的可溶性糖和可溶性蛋白质均下降，说明可溶性糖和可溶性蛋白质可能转化为油脂。

8、9月份是油茶果实生产的关键时期，由于果实的生长和油脂的形成与土壤水分、肥力有密切关系[16-18]，因而在这个时期要因地制宜加强水肥管理措施，以促进果实增大与油脂的形成与积累。

植物叶片的光合产物必须输出以满足库组织生长发育的需要，才能制造更多的有机物，而果实是果树最重要的库[19-20]。本试验中油茶果实中可溶性糖含量与2年生叶片、当年生叶片呈正相关关系，说明叶片中可溶性糖转移到果实中供果实生长发育利用，但是相关系数不同，说明当年生叶片中可溶性糖更容易转移到果实中。果实中三大营养物质是相互转化的，糖转化为蛋白质，蛋白质又转化为油脂，但是本试验中果实油脂含量与果实中可溶性糖、可溶性蛋白质均呈正相关关系，可能是因为本试验中相关性分析的是果实生长发育的整个过程，而不是某个阶段，在油脂形成和积累的时期，果实中的可溶性糖从8月开始下降，可溶性蛋白质从9月开始下降，说明果实中的糖可能转化为蛋白质，蛋白质可能进一步转化成了油脂。此过程还需进一步实验证实。

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Content variation of main nutrients in leaves and fruits of Camellia oleifera

JІANG Zhi-na1, TAN Xiao-feng1, YUAN Jun1,2,YE Si-cheng1, LІ Ze1
(1.Key Lab. of Non-wood Forest Products of State Forestry Administration, СSUFT, Сhangsha 410004, Hunan, Сhina;2. Graduate School of Beijing Forestry University, Beijing 100083, Сhina)

The 6-year-oldCamellia oleifera‘Xianglin 210’ was used to study the content variation of main nutrients in 1-year-old leaves,2-year-old leaves and fruits, and their correlation. The results show that with the growth of the fruits from the fi rst ten days of April to the late ten days of October, the content of soluble sugar in 2- year-old leaves and 1-year-old leaves showed a double peak type, while that in fruits showed a three peak type; the changing trend of their soluble protein were similar, their changing curves all showed a three peak type; the content of soluble sugar in 1 year leaves was positively(P＜0.01) correlated with that in 2 years leaves; The content of soluble protein in 1-year-old leaves was negatively (P＜0.05) correlated with that in 2-year-old leaves; the content of soluble protein in fruits was positively(P＜0.01) correlated with that in 2-year-old leaves.

Camellia oleifera; soluble sugar; soluble protein; fat

S794.4

A

1673-023X (2012)05-0042-04

2012—3—10

国家“十一五”科技支撑计划[2009BADB1B0203]

姜志娜(1985-)，女， 河南许昌人，硕士生，主要从事经济林栽培育种研究；E-mail：leil007@163.com；

谭晓风(1956-)，男， 湖南茶陵人，教授，博士，主要从事经济林栽培育种与林业生物技术研究；

E-mail：tanxiaofencn@126.com

[本文编校: 谢荣秀]