岑溪软枝油茶籽成熟过程中营养物质含量变化和萌发能力研究

2017-08-09王东雪江泽鹏刘凯张乃燕

热带农业科学 2017年7期

王东雪++江泽鹏++刘凯++张乃燕

摘要以岑溪软枝油茶优良无性系‘岑软2号为试验对象，从油茶籽仁发育初期持续取样至油茶籽大部分自然脱落，研究油茶籽在成熟过程中主要营养物质含量的动态变化，并分析其与种子萌发率之间的关系。结果表明：随着油茶籽的发育，种仁含水量均匀下降，脂肪含量不断上升，蛋白质含量呈先升后降再升的变化趋势，总糖和淀粉含量不断下降；油茶籽成熟过程中种仁含油率与总糖含量呈极显著负相关，与淀粉含量呈显著负相关，但与蛋白质含量正相关不显著；种子萌发率与种仁含油率呈极显著正相关，与总糖呈极显著负相关，与淀粉和蛋白质的相关性不显著；在本调查区域，针对油茶栽培生产，11月中旬至12月中旬采收最佳；针对育苗生产，10月中旬即可采收。

关键词岑溪软枝油茶；营养物质；种子萌发

中图分类号 S794.4 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.07.011

Change of Nutrient Contents and Germination Ability of seeds of

Camellia oleifera Cenxi Ruanzhi during the mature stage

WANG Dongxue JIANG Zepeng LIU Kai ZHANG Naiyan

（Guangxi Forestry Research Institute， Guangxi Key Laboratory of Special Non-wood Forest Cultivation and Utilization； Guangxi Engineering Research Center for Crop Improvement and Cultivation of

Oil-tea Camellia， Nanning， Guangxi 530002， China）

Abstract Oil-tea camellia （Camellia oleifera Abel） clone Cenruan 2 was selected and its seeds were sampled during the whole seed development stages from its initial development to seed drop. Their contents of major nutrients were determined during their whole development to analyze their dynamic change and their relation with seed germination rate. The results showed that with the development of the seeds， the seeds decreased their water content， increased their fat content， increased and then decreased the protein content， and decreased the content of total sugar and starch continuously. The oil content of the seeds at the mature stage was significantly negatively correlated the seed total sugar content， and negatively with starch content， but not significantly positively with protein content. The seed germination rate was significantly positively correlated with the seed oil rate， negatively with the seed total sugar but not significantly with starch and protein. It is best to harvest seeds of oi-tea cemellia during the period from mid-November to mid-December in the area where samples were collected， and the seeds can also be harvested in mid-October for seedling production.

Keywords Camellia oleifera Cenxi Ruanzhi ； nutrients ； seed germination

油茶（Camellia oleifera）是中国南方主要的木本食用油料树种，从其种子中提取的油茶籽油富含不饱和脂肪酸，其中油酸含量多在75%以上，是优质的植物食用油。岑溪软枝油茶是中国第一个通过国家林木良种审定的油茶优良农家品种，属普通油茶霜降种群，以枝条韧软、挂果下垂而得名，具有生长快、结果早、丰产稳产、适应性强、含油率高、油质好等优良特性，有很高的经济生态价值，适宜中国南方地区及东南亚地区大面积推广应用，在推动中国油茶产业发展中占有重要的地位[1]。

在油茶种子成熟过程中，绿色器官的同化物质和果皮中的贮藏物质都迅速向种子转移，种子内各营养物质含量发生明显变化，是一个复杂的生理生化过程。由于品种、地域、气候、土壤等条件不同，油茶籽的营养积累均存在一定差异[2-6]。罗凡等[7-11]对普通油茶、小果油茶、高州油茶种子成熟过程中主要营养物质的变化都有报道，但有关种子萌发能力和营养物质的相关性研究未见报道。本研究以国家级良种‘岑软2号为试验对象，从油茶籽仁发育初期持续取样至油茶籽大部分自然脱落，研究油茶籽在成熟过程中主要营养物质含量的动态变化，并对种子萌发率与营养物质积累之间的相关性进行研究，以探究这些物质的转化、积累規律及与种子萌发能力的关系，为指导油茶生产实践提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

在广西林科院‘岑软2号油茶无性系示范林中，划定标准样地，样地大小20 m×30 m。从2015年8月27日起，每隔1周随机采摘果实10 kg左右，直至12月17日果实大部分自然开裂结束，共计采摘17次。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采摘的果实及时剥去果皮，选取300粒大颗无损伤的正常种子，用湿沙在花盆中进行催芽，分3次重复，每个重复100粒；另随机取约300 g种子去除种壳，分3次重复，每个重复约100 g，恒温60℃烘干后计算种仁含水量，种仁含水量/%=（1-种仁干重/种仁鲜重）×100；剩余种子烘干后，去壳，得种仁，测定种仁含油率和种仁中总糖、淀粉和蛋白质的含量，每个测定指标均设3次重复。

种仁样品由广西壮族自治区分析测试研究中心检验，检验依据如下：《GB/T 5009.8-2003食品中蔗糖的测定》、《GB/T 5009.9-2008食品中淀粉的测定》、《GB/T 5009.6-2003食品中脂肪的测定》、《GB/T 5009.5-2010食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

2016年2月起，待各花盆中种子有超过10%萌发至露出沙层时，即挖出全部种子，计算种子萌芽率，种子萌芽率/%=萌芽种子数量/催芽种子数量×100。

1.2.2 数据分析

数据处理通过Excel 2007和SPSS 17.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 种仁含水量动态变化

由图1可知，种仁含水量随着种子成熟度的提高呈持续均匀下降趋势。8月27日种仁含水量为83.38%，此时种仁物质大部分为水分，干物质量低于水分含量。但随着种子的成熟，干物质量不断积累，种仁含水量持续下降，直至12月3日，种仁含水量下降到49.76%，干物质量开始超越水分含量。到12月17日，果实完全成熟开裂时，种仁含水量达到最低，为41.11%。

2.2 种仁含油率动态变化

由图2可知，种仁含油率（即脂肪）的变化可以分为3个时期，稳定上升期、急速上升期和缓慢上升期，即从8月27日至9月24日，脂肪含量持续稳定上升，由9.95%上升到22.4%，平均每周相对增长3.11%，且每周之间的差异均达显著水平；从9月24日至10月15日，脂肪含量上升速度加快，由22.4%上升到44.0%，平均每周相对增长7.20%，且每周变化差异显著；此后上升速度逐渐减缓，尤其是11月5日后上升速度更加缓慢；从10月15日至11月5日，由44.0%缓慢上升到48.5%，平均每周相对增长1.17%；11月5日至12月17日，由48.5%升到52.7%，平均每周相对增长0.7%。因此认为，在本调查区域，9月下旬至10月中旬是果实脂肪含量积累的急剧增长时期，而11月中旬进入成熟后期，脂肪含量基本达到峰值并趋于稳定，生产上可在11月中旬至12月中旬进行采收。

2.3 总糖动态变化

由图3可知，总糖变化规律与种仁含油率变化恰好相反。从8月27日至9月24日，总体含量持续稳定下降，从28.7%下降到23.4%，平均每周相对下降1.33%；9月24日至10月15日，总糖含量下降速度加快，从23.4%下降到8.7%，平均每周相对下降4.90%，且每周之间差异显著；此后9周时间在7.1%～10.8%变化。

2.4 蛋白质动态变化

由图4可知，蛋白质含量变化呈先升后降再升的变化趋势，10月22日达最大值，为10.2%；此前呈上升趋势，尤其是9月24日前，上升速度较快，平均每周相对增长0.46%；9月24日至10月22日，上升速度减缓，平均每周相对增长0.18%；10月22日后含量开始持续下降，到12月3日达最低值，为7.1%，平均每周相对下降0.52%，之后蛋白质含量又稍有升高。

2.5 淀粉动态变化

淀粉是一种由光合作用合成中的未消耗合成葡萄糖转化而成的植物多糖，储存在植物体内，当葡萄糖不足时，淀粉能水解成葡萄糖为植物提供能量[9]。由图5可知，淀粉含量总体呈先升后降的趋势，8月27日至9月24日上升幅度不明显，然后急速上升，显著高于前几周的水平，10月8日迅速升高到最大值20.43%；而10月15日急速下降至12.37%，此后缓慢下降，偶有回升。

2.6 种子萌发率

由图6可知，10月份之前种子萌发率低于75%，其原因可能是由于此阶段积累的干物质量还不能满足种子正常萌发的需要，另外种子含水量过高，种子抗逆性差，易发生霉变，从而导致种子萌发率低。而进入10月份后，种子萌发率迅速提高到85%以上，尤其是10月15日之后达到95%以上，此后变化差异不显著。由此说明，種子中营养物质的积累在进入10月份后已经达到了一定程度，能完全满足种子萌发的需要，尤其是10月中旬之后采收的种子，其萌发率达到峰值，因此，针对育苗生产需要最早可以在10月中旬开始采种。

2.7 各指标间的相关性

由表1可知，油茶籽成熟过程中种仁含油率与总糖含量呈极显著负相关，与淀粉含量呈显著负相关，但与蛋白质含量正相关不显著。由此说明，在油茶籽成熟过程中，总糖和淀粉转化为脂肪。种子萌发率与含油率呈极显著正相关，与总糖呈极显著负相关，与淀粉和蛋白质的相关性不显著。

3 结论

种子的成长过程就是营养物质在种子中累积和变化的过程。‘岑软2号油茶籽的营养物质含量，随种子的成熟而具有一定的变化规律。随着种子的发育，种仁含水量均匀下降，脂肪含量不断上升，蛋白质含量呈先升后降再升，总糖和淀粉含量不断下降。本试验中，11月中旬种仁含油率达到最大水平，从外部形态变化来看，果皮开始开裂，针对油茶栽培生产，此时开始采收最佳。

种子萌发情况是种子质量的重要指标之一。一般来说，种子活力水平随着种子的发育而上升。‘岑软2号种子在发育过程中，种子生活力与萌发能力随着种子的成熟越来越强。成熟度较低时，种胚还没形成，抵抗逆境能力低，种子的劣变速率加快，导致种子不具活力。在基本成熟时，种胚逐渐形成，抵抗逆境能力越来越强，发育迅速萌发整齐。随着种子成熟度的增高，至生理成熟达到最高峰，种子达到最高的萌发能力。本试验中，10月中旬种子的萌发率即可达到95%以上，针对育苗生产可在此时进行采种。

油茶籽成熟過程中种仁含油率与总糖含量呈极显著负相关，与淀粉含量呈显著负相关，但与蛋白质含量正相关不显著；种子萌发率与含油率呈极显著正相关，与总糖呈极显著负相关，与淀粉和蛋白质的相关性不显著。

通过种子成熟过程中物质含量变化和萌发能力研究，揭示了种子发育过程中贮藏物质的生理变化规律及与种子萌发能力的关系，对提高油茶生产中果实的经济质量和采种质量有重要的实践指导意义。

参考文献

[1] 王东雪，曾雯珺，江泽鹏，等. 岑溪软枝油茶果实性状的遗传变异与相关性[J]. 西北林学院学报，2014，29（6）：85-89.

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[3] 黄勇，杨文建，陈悦，等. 小果油茶不同居群种仁含油率及脂肪酸组成数量性状频率分布及多样性指数分析[J]. 中国粮油学报，2013，28（6）：71-77.

[4] 彭邵锋，陆佳，马力，等. 油茶果实生长发育期氮磷钾含量变化研究[J]. 西南林业大学学报，2015，35（6）：26-30.

[5] 严江勤，姚小华，曹永庆，等. 油茶果实发育期叶片和果实中主要矿质元素含量变化[J]. 经济林研究，2015，33（3）：20-26.

[6] 严江勤，曹永庆，姚小华，等. 油茶春梢发育期叶片和果实中氮磷钾元素的动态变化[J]. 中南林业科技大学学报，2016，36（2）：50-55.

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[8] 曹永庆，姚小华，任华东，等. 油茶果实矿质元素含量和油脂积累的相关性[J]. 中南林业科技大学学报，2013，33（10）：38-41.

[9] 周长富，姚小华，林萍，等. 油茶种子发育过程组分含量动态变化[J]. 中国油料作物学报，2013，35（6）：680-685.