油用牡丹‘凤丹’果实性状及其脂肪酸组分的变异分析

林 萍，姚小华，曹永庆，薛 亮，王开良

（中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400）

油用牡丹‘凤丹’果实性状及其脂肪酸组分的变异分析

林 萍，姚小华，曹永庆，薛 亮，王开良

（中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400）

为给油用牡丹优良品种选育提供参考，筛选选择育种的重点选育目标，以8年生‘凤丹’牡丹为材料，根据结实量采集果实，对其单株产量、果实、籽含油率、脂肪酸成分等经济性状进行测定分析。结果表明，单株产量、平均单果质量、小果数量、平均小果质量、最大小果质量、最小小果质量、干果质量、干籽质量、干籽出仁率等与产量相关指标在高产组和低产组间差异显著，且单株产量与其余差异显著指标间均显著正相关；干籽含油率、脂肪酸成分和含量等指标差异不显著。因此，在油用牡丹新品种选育中，以单株产量作为重点选育目标可有效提高单位面积产油量。

‘凤丹’牡丹；果实性状；脂肪酸组分；变异

牡丹Paeonia suffruticosaAndr.属毛茛科芍药属牡丹组灌木，原产中国，可分为观赏牡丹和药用牡丹，观赏牡丹自古以来就有“花中之王”、“国色天香”的美誉，牡丹文化的精髓为“繁荣昌盛、富贵发达、和平幸福”，深受我国各族人民的喜爱。因此，观赏牡丹早在唐宋时期就形成了众多的品种和系统的栽培应用技术。近年来，结合新的研究技术和方法，在观赏用牡丹品种种质资源收集调查[1-2]、新品种选育[3]、花色、花型的形成调控机理[4-7]等方面开展了大量研究工作。药用牡丹以安徽铜陵、南陵的‘凤丹’Paeonia ostii‘Phoenix White’最为著名，凤丹皮作为安徽四大中药材之一，具有很高的保健及药用价值[8]。对于作为重要中药材的药用牡丹也开展了一系列研究，包括种质资源调查研究[9-10]、种子萌发特性研究[8,11-12]、生长生理[13-14]、药用成分分析[15]等。

近年来，牡丹作为一种新兴的木本油料物种，越来越受到业内人士的关注。牡丹籽油的提取工艺[16-18]、成分分析[19-23]、抗氧化活性分析[17,20,24]、贮藏保存[17,25-26]等方面研究进展迅速。研究表明，牡丹籽油不饱和脂肪酸含量达90%以上，特别是α-亚麻酸平均含量达到41%左右。α-亚麻酸是人体不能合成的必需脂肪酸，又有“血液营养素”、“维生素F”和“植物脑黄金”之称。牡丹籽种皮、果荚、籽粕等还可用于提取黄酮、牡丹多糖、多糖胶等成分，由于制作保健品。同时，油用牡丹是多年生小灌木，具有耐干旱、耐瘠薄、耐高寒的特点，是一种良好的生态树种。因此，油用牡丹具有极高的应用价值和广阔的发展前景。目前，在国家政策的推动下，山东、甘肃、湖北、四川、陕西、山西等省油用牡丹种植面积发展迅速，但是关于油用牡丹良种选育的相关研究未见报道，种植仍采用实生苗，良种繁育是当前我国油用牡丹产业发展的重中之重，已成为我国油用牡丹产业健康持续发展的瓶颈[27]。

结实量较大的‘凤丹’牡丹是目前油用牡丹的主要品种。本研究中对8年生‘凤丹’牡丹单株产量、果实、籽含油率、脂肪酸成分等经济性状进行测定分析，期望筛选出油用牡丹的重点育种指标，减少育种环节的工作量，为加快油用牡丹的育种进程提供理论基础和指导。

1 材料与方法

1.1 材 料

2013年7月自安徽南陵县河湾镇龙山村8年生‘凤丹’牡丹林中，根据结实量采集7组单株果实，每组15个单株作为重复。

1.2 方 法

1.2.1 牡丹果实主要经济指标测定

牡丹果实为聚合蓇葖果，每个聚合蓇葖果由3～8个小果组成。分别测定每单株的果实总质量、果实数量、每果实小果数量、每小果质量、每单株干果质量、气干籽质量、烘干籽质量，精确至0.01 g。

鲜果含水率＝(鲜果质量－气干果质量)/鲜果质量；

干果出籽率＝烘干籽质量/气干果质量；

干籽出仁率＝烘干仁质量/烘干籽质量。

1.2.2 牡丹种子含油量分析

测定‘凤丹’牡丹果实主要经济性状指标后，除去外壳，牡丹籽烘干至恒质量后，采用索氏抽提法提取油脂，进行含油率测定，具体方法如下。

（1）牡丹籽剥壳出仁，统计出仁率。

出仁率N＝(W1/W2)×100%，

其中，W1为剥出仁的质量，W2为样品牡丹籽的总质量。

（2）牡丹籽含水量测定，采用减量法。取干净的铝盒，105 ℃烘至恒质量，记下铝盒的质量（W3），取试样2 g左右，精确称取试样和铝盒的质量（W4），放入烘箱内烘至恒质量，记下铝盒和试样的质量（W5）。

水分含量＝[(W4－W5)/(W4－W3)]×100%。

（3）抽提样品准备。制备滤纸包，并放入铝盒内，105 ℃烘至恒质量，记录铝盒和滤纸包质量（W6）。烘至恒质量的牡丹籽试样，在研钵中研磨至有油析出状态，装入滤纸包内包扎好，记下铝盒、滤纸包和试样的质量（W7）。

（4）索氏抽提。采用瑞士Buchi索氏提取仪B-811LSV，将称好质量的试样滤纸包放入浸提瓶中，加入约100 mL乙醚，提取6 h，回收乙醚，将滤纸包（内有残渣）放入铝盒内于105 ℃烘至恒质量，记下铝盒、滤纸包和残渣的质量（W8）。

干籽含油率＝[(W7－W8)/(W7－W6)]×100%。

1.2.3 牡丹籽油脂肪酸成分和含量测定

抽提出的牡丹籽油待乙醚完全挥发后，利用Agilent 6890N气相色谱仪按照GB/T 17376-2008、GB/T 17377-2008方法测定脂肪酸成分及含量。

2 结果与分析

2.1 果实主要经济性状的变异分析

对I～VII组共105个单株的果实性状统计分析结果表明，第I组产量最低，平均结实量为0.934 g/株，第I～VII组单株平均结实量逐渐升高，第VII组最高，平均单株产量达到40.470 g/株。平均单果质量、果实数量、最大小果质量、最小小果质量、平均小果质量、干果质量、干籽质量、干仁质量等在第I～VII组均呈逐渐升高趋势。所有调查个体中，单株最高结实量达69.3 g；最大单株平均单果质量为34.65 g，是最小单株平均单果质量的8.9倍；最大小果质量为9.51 g，最小小果仅为0.64 g。

所有调查单株鲜果含水率在19.57%～50.84%范围内，鲜果平均含水率IV组最高（41.18%），II组最低（34.87%），其余5组的鲜果含水率在此范围内无规律波动。单株干果出籽率变化范围为15.59%～75.51%，组内平均干果出籽率III组最低，为41.38%，IV组最高，为46.25%。单株干籽出仁率变化范围为39.69%～68.62%，组内平均干籽出仁率I组最低，为56.14%，VI组最高，为62.94%。方差分析和多重比较结果表明，不同组别果实总质量、平均单果质量、小果数量、最大小果质量、最小小果质量、干果质量、风干籽质量、烘干籽质量、烘干仁质量、干籽出仁率等性状差异均极显著，鲜果含水率和干果出籽率无显著差异（见表1、表2）。干籽出仁率II～VII组之间无明显差异，只有产量最低的第I组与其余6组差异达极显著水平。

表 1 凤丹牡丹主要果实经济性状的方差分析Table 1 Variance analysis of main fruit economic characteristics in P. ostii ‘Phoenix White’

表 2 I～VII组样本主要果实经济性状均值及其方差分析结果†Table 2 Mean Values and variance analysis of main fruit charactors in group I-VII samples

以上分析结果表明，单株产量、平均单果质量、干籽质量、干仁质量等性状具有较大的选择潜力，通过对单株产量、小果相关性状选择可有效改善果实品质，提高牡丹籽产量。干籽出仁率在较高产群体中差异不显著，在选择育种工作中一般以高产作为首要选择目标，因此干籽出仁率无需作为选择指标。

2.2 干籽含油率的变异分析

经测定，所有样本平均干籽含油率为15.40%，其中除了10个单株未结实外，含油率最低的为29号单株，仅为7.92%，含油率最高的为48号单株，达到38.55%，此外，101号单株含油率也较高，达到35.69%，含油率分布见图1A。可见，牡丹籽含油率多在10%～20%范围内，低于10%或高于20%的个体较少。含油率超过20%的个体主要分布于低产组（I～III组）中（8个单株，7个分布于低产组，1个属于VI组），高产组中高含油率的个体较少（见图1B）。方差分析结果显示，I～VII组组间（高产和低产组间）含油率无显著差异，因此在油用牡丹的选择育种中，无需将干籽出油率作为重点选择指标。

图 1 不同干籽含油率的个体分布情况Fig. 1 Distribution status of the individual plants with different oil content in dry seed

2.3 脂肪酸成分及含量的变异分析

‘凤丹’牡丹种子油脂由饱和脂肪酸棕榈酸（C16：0）、硬脂酸（C18：0）、花生酸（C20：0）和不饱和脂肪酸油酸（C18：1）、亚油酸（C18：2）、亚麻酸（C18：3）、棕榈烯酸（C16：1）、顺-11-二十碳烯酸（C20：1）等脂肪酸成分组成（见图2），平均不饱和脂肪酸含量达92.72%，其中油酸平均含量22.32%，亚油酸含量28.36%，亚麻酸含量41.72%。总不饱和脂肪酸含量最高的为9号单株，达到94.1%，最低的为2号单株，为90.9%。5号单株亚麻酸含量最高，达到54.9%，最低的为7号单株，含量为30.9%，前者亚麻酸含量是后者的1.78倍。因此可见，牡丹籽油是一种营养和保健价值极高的食用油。方差分析结果显示，I～VII组组间各脂肪酸成分含量无显著性差异，不饱和脂肪酸含量亦无显著性差异，即高产和低产组的脂肪酸成分含量及总不饱和脂肪酸含量无显著差异。

2.4 果实差异显著性状的相关性分析

将果实总质量与平均单果质量、平均小果质量、最大小果质量、干果质量、干籽出仁率等10个差异显著的果实性状进行相关性分析，结果表明，果实总质量除了与干籽出仁率无显著相关性外，与其余9个果实性状均在0.01水平上显著正相关（见表3）。果实总质量与干果质量高度正相关，相关性系数接近1.000，与干籽质量、干仁质量的相关性系数亦分别达到0.899和0.889，表明鲜果总质量高的个体，干果质量、干籽质量和干仁质量一般也较高。与最小小果质量相关性系数最低，为0.315，属于低度相关。因此，改良果实总质量的同时，平均单果质量、平均小果质量、最大小果质量、干果质量等其余9个差异显著的果实性状亦可得到改良。在‘凤丹’牡丹选择育种中，以果实产量为主要选择性状，可有效实现其余差异显著性状的遗传改良，提高单位面积牡丹籽油产量。

图 2 ‘凤丹’牡丹种子油脂肪酸成分的气象色谱图Fig. 2 Gas chromatomap of fatty acid components in P. ostii ‘Phoenix White’ seed oil

表 3 差异显著性状间的相关性分析Table 3 Correlation analysis of the characteristics with significant differences

3 结论与讨论

‘凤丹’牡丹高产组和低产组间果实产量及相关性状存在丰富变异，单株结实量变异幅度为3.88～69.30 g，单株最高结实量是最低结实量的17.86倍；平均单果质量、小果数量、平均小果质量、干果质量、干籽质量等其它果实性状在高产和低产组间亦存在显著差异。这与zhou[28]、韩继刚等人[29]对江南牡丹资源的遗传多样性研究结果一致。‘凤丹’牡丹种群间具有较高的遗传多样性，遗传分化较高。这为高产油用牡丹优株、优系的筛选以及遗传育种奠定了基础。

杂交育种是牡丹新品种选育的重要手段[30-31]。本研究中发现的高含油率个体及高亚麻酸含量个体均属于低产组，直接应用于生产无明显优势；若经连续多年测定其性状稳定，则可作为杂交育种的亲本，与选择育种中培育的高产品种开展杂交育种，将有希望在选择育种的基础上培育出新一代的高产、高含油或高亚麻酸含量的优质新品种。

本研究中分析结果表明，所有样品牡丹籽油不饱和脂肪酸平均含量为92.72%，其中油酸平均含量22.32%，亚油酸含量28.36%，亚麻酸含量41.72%。这与高婷婷等[19]、翟文婷等[20]的研究结果一致。油酸、亚油酸、亚麻酸都是对人体健康特别重要的脂肪酸，亚麻酸具有降血脂、降胆固醇和促进脂肪代谢、肝细胞再生以及参与免疫反应、抗过敏反应、延缓衰老等作用，亚油酸有抑制人体内胆固醇的合成、抗氧化、抗癌、预防糖尿病的作用；油酸可降低血液总胆固醇和有害胆固醇含量，却不降低有益胆固醇含量，被称为“安全脂肪酸”，对中老年人的心脑血管健康非常重要[32-33]。因此，牡丹籽油是一种具有较高保健价值的健康植物油，尤其如此高的亚麻酸含量在植物油中较为罕见。

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Variation analysis of fruit characteristics and fatty acid components inPaeonia ostii‘Phoenix White’

LIN Ping, YAO Xiao-hua, CAO Yong-qing, XUE Liang, WANG Kai-liang
(Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang 311400, Zhejiang, China)

In order to provide a reference for breeding fi ne oil-used varieties ofPaeonia suffruticosaAndr., and to select the key breeding goals, taking 8-yearP. ostii‘Phoenix White’ as materials, fruits were collected based on fruit yield,some economic characteristics were determined and analyzed, including yield per plant, fruit characters, seed oil content,fatty acids components, and so on. The results showed that the indexes were signi fi cant differences between high yield and low yield populations, including yield per plant, average single fruit mass, sub-fruit number, average sub-fruit mass,maximum sub-fruit mass, minimum sub-fruit mass, dry fruit mass, dry seed mass, kernel content in dry seed and so on.Furthermore, there were signi fi cant positive correlation between yield per plant and the others characters with signi fi cant differences. Oil content in dry seed, fatty acids components and contents had no significant differences. The results indicated that oil yield per unit area could be effectively improved taking fruit yield per plant as the key goal in breeding new fi ne oil-used varieties ofP. suffruticosa.

Paeonia ostii‘Phoenix White’; fruit characteristics; fatty acid components; variation

S685.11；S565.9 文献标志码：A 文章编号：1003—8981(2015)01—0067—06

2014-07-08

浙江省木本粮油产业科技创新团队项目“亚热带东部木本油料新资源收集与初步评价”。

林 萍，助理研究员，博士。

姚小华，研究员。E-mail：yaoxh168@163.com

林 萍,姚小华,曹永庆,等.油用牡丹‘凤丹’果实性状及脂肪酸组分的变异分析[J].经济林研究,2015,33(1)：67－72.

[本文编校：闻 丽]