不同种源油用牡丹园艺性状及种子油脂质量分数1)

陈慧玲 杨柳 杨彦伶 张新叶 赵天宇 王文武

(湖北省林业科学研究院，武汉，430075) (湖北省襄阳市林业科学研究所)

油用牡丹(PaeoniasufruticosaAndr.)是中国独有原生的多年生小灌木，是芍药科芍药属牡丹组中结实能力强，能够用来生产种籽、加工食用牡丹籽油的牡丹类型，是中国新兴的油料作物[1-2]。目前，在我国具有良好油用表现的主要是凤丹牡丹(Paeoniaostii‘Feng Dan’)和紫斑牡丹(PaeoniarockiiHong & J. J. Li)。自2013年国家大力推广发展油用牡丹以来，油用牡丹的提取工艺[3-5]及油脂成分分析研究[6-8]得到了长足的发展，与此同时，与产量相关的各项研究也逐步开展起来。王占营等[9]认为，不同品种牡丹籽油中3种主要不饱和脂肪酸质量分数存在显著差异，陈景震等[10]认为，牡丹籽破壳可以最大程度地提高牡丹籽的品质。林萍等[11]认为，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。

湖北省林业科学研究院自2013年以来，一直致力于湖北省油用牡丹产业的推广与研究工作，在湖北保康、襄阳、恩施、黄陂、蕲春、神农架等地先后开展了油用牡丹的引种及栽培研究。目前，在湖北省，生产中应用的油用牡丹种苗来源混杂，为了解不同种源油用牡丹在湖北省的推广发展潜力，筛选优质种源的种苗为湖北省油用牡丹产业的后续发展提供科技支撑，开展本试验，对不同种源油用牡丹的园艺学性状、种子的油脂成分等进行分析和研究，以期为湖北省油用牡丹的良种选育和良种推广奠定一定的理论基础。

1 试验地概况

试验地为襄阳市林科所试验基地，位于襄阳城以西12 km，东经112°2′42″～112°2′56″，北纬31°59′45″～31°59′56″处，交通便利，山林总面积13.3 hm-2。该区域属亚热带季风气候，四季分明，年均气温16 ℃，光照适宜，雨量充沛，年降水量900 mm左右，无霜期228～249 d，具有中国南北过渡型的气候特征。太阳辐射丰富，年平均总日照时间为1 950 h。该区域地形以20°以内的低丘岗地为主，海拔高度100 m，土壤类型为黄棕壤。

2 材料与方法

于2014年引进不同种源的2年生油用牡丹种苗，具体引进的油用牡丹种源数量如表1所示。

表1 引种的油用牡丹种源来源

试验按随机区组排列，于2014年选择不同种源2年生苗按0.8 m×0.8 m的密度种植，每100株为一个试验小区，重复3次。于2016年调查不同种源苗木的园艺学性状，调查指标主要包括开花率、结籽率、单个果荚直径、单心皮长度、单心皮种子数、单果荚心皮数、种子质量、种子产量等。同时对不同种源种籽的油脂成分油及质量分数进行了检测和分析，主要检测指标包括种子含油率，不饱和脂肪酸总质量分数，不饱和脂肪酸中亚麻酸、亚油酸和油酸质量分数等。

采用SPSSl9分析软件进行各项数据的分析处理，方差分析和多重比较均采用95%的置信区间进行分析，种子质量分析结果保留3位小数，其他指标分析结果保留2位小数。

3 结果与分析

3.1 不同种源油用牡丹园艺学性状

3.1.1不同种源油用牡丹种苗成活率、开花率与结实率

2016年对襄阳地区不同种源油用牡丹苗木成活率、开花率和结实率情况进行了比较分析，结果如表2所示。

表2 不同种源油用牡丹成活率、开花率和结实率

注：表中数据为平均值±标准差；同列不同字母表示在95%置信区间内差异显著。

方差分析结果显示，不同种源油用牡丹苗木成活率存在极显著差异(P<0.01)。用Duncan多重比较法对不同种源油用牡丹种苗成活率进行了多重比较(表2)，结果表明，不同种源成活率两两之间均差异显著。2号种源种苗成活率最高，为96.00%，显著高于其他3个种源，3号种源种苗成活率次之，为93.00%，1号种源种苗成活率第3，为91.00%，4号种源种苗成活率最低，只有64.00%。这说明不同种源油用牡丹在相同的环境下其生长表现是不一样的。从苗木成活率来讲，2号种源占有较大优势。

对不同种源油用牡丹开花率进行了比较，方差分析结果显示，不同种源油用牡丹开花率存在极显著差异(P<0.01)，用Duncan多重比较法对不同种源油用牡丹种苗成活率进行了多重比较(表2)，结果表明，不同种源开花率两两之间均差异显著。2号开花率71.33%，显著高于其他3个种源。3号开花率次之，为62.67%，1号开花率第3，为33.67%，4号开花率最低，只有10.33%。不同种源油用牡丹开花率的差异与种苗成活率是一致的。

对不同种源油用牡丹结实率进行了比较，方差分析结果显示，不同种源油用牡丹的结实率之间存在着极显著差异(F=56.989，P=0),用Duncan多重比较法对不同种源油用牡丹种苗结实率进行的多重比较结果表明(表2)，2号种源最高，为50.00%，3号种源次之，为44.67%，2号种源和3号种源结实率之间无显著差异，但显著高于1号种源和4号种源，4号种源结实率最低，只有5.00%，与其他3个种源之间均存在显著差异。从结实率上看，2号种源显著优于其他3个种源。

3.1.2 不同种源油用牡丹果荚性状

对不同种源油用牡丹的果荚直径、单心皮长度、单心皮种子数、单个果荚心皮数等园艺性状进行了比较分析,结果如表3所示。

表3 不同种源油用牡丹果实园艺学性状

注：表中数据为平均值±标准差；同列不同字母之间表示在95%置信区间内差异显著。

方差分析结果表明，不同种源油用牡丹的果荚直径存在着极显著差异(P<0.01)。用Duncan法进行多重比较结果表明(表3)，1号、2号和3号种源果荚直径为9.10～10.03 cm，无显著差异。4号种源的果荚直径6.85 cm，显著低于1、2、3号种源。

方差分析结果表明，不同种源油用牡丹单心皮种子数之间存在极显著差异(F=12.807，P=0.002)，用Duncan法进行多重比较结果显示(表3)，1号、2号和3号单心皮种子数为8.50～8.83粒，无显著差异。4号单心皮种子数最少，只有5.00粒，4号种源与其他种源之间差异显著。

方差分析结果表明，不同种源油用牡丹单心皮长度之间存在极显著差异(F=12.078，P=0.002)，用Duncan法进行多重比较结果显示(表3)，1号、2号和3号单心皮长度为5.85～6.25 cm，无显著差异。4号种源单心皮长度显著低于其他种源。

不同种源单果荚心皮数无显著差异，均为5心皮果荚，在试验区域未发现多于5心皮的果荚出现。

3.1.3 不同种源油用牡丹产量性状

对不同种源油用牡丹的产量性状(种子质量及种子产量)进行了比较分析,结果如表4所示。

表4 不同种源油用牡丹产量性状

注：表中数据为平均值±标准差；同列不同字母之间表示在95%置信区间内差异显著。

从表4可以看出，不同种源油用牡丹种子质量为0.331～0.344 g·粒-1，其中1号种源种子质量最大，为0.344 g·粒-1，4号种源种子质量最小，为0.331 g·粒-1，方差分析结果显示，这4个种源的种子质量之间无显著差异(P>0.05)。

方差分析结果显示，不同种源间种子产量有极显著性差异(F=18.113，P=0.001)，用Duncan法进行多重比较结果显示(表4)，2号种源种子产量显著优于其他种源，达到了850.00 g,1号种源和3号种源之间无显著性差异，4号种源种子产量最低，为25.00 g，显著低于其他种源。从种子产量上来看，2号种源在种子产量这一指标上占具了绝对优势。

3.2 不同种源油用牡丹油脂成分

3.2.1 油脂结构与含油率

为了解不同种源间牡丹种子之间油脂成分质量分数之间的差异，对不同种源牡丹种子的油脂质量分数、油脂成分等进行了测定分析。牡丹种子油脂成分主要包含了脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类，其中饱和脂肪酸主要包括棕榈酸、十七碳烷酸、硬脂酸、花生酸等，不饱和脂肪酸主要包括棕榈酸一烯酸、十七碳一烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生一烯酸等。对不同种源牡丹种子的含油率进行了测定，4个种源牡丹种子的含油率为25.16～25.47，方差分析结果显示，4者之间并无显著性差异(P>0.05)。

3.2.2 不饱和脂肪酸质量分数差异性

牡丹种子中的不饱和脂肪酸是牡丹籽油的重要组成部分，也是牡丹籽油成为当前高档食用油的一个关键因素[12-13]。不饱和脂肪酸质量分数的高低是进行油用牡丹良种选育的一个重要指标。试验对不同种源牡丹种子中不饱和脂肪酸质量分数进行了测定分析，检测结果见表5。试验结果表明，4个种源牡丹种子中的不饱和脂肪酸质量分数为90.80%～92.10%，其中2号种源的不饱和脂肪酸质量分数最高，为92.10%，4号种源质量分数最低，为90.80%。方差分析结果显示，不同种源的牡丹种子中的不饱和脂肪酸质量分数存在极显著差异(F=14.375，P=0.001)。用Duncan法进行多重比较结果显示(表5)，1号、2号、3号种源的不饱和脂肪酸质量分数间无显著性差异，4号种源的不饱和脂肪酸质量分数显著低于1号、2号、3号种源。

对不同种源牡丹种子中亚麻酸质量分数进行了检测和分析，4个种源牡丹籽油中的亚麻酸质量分数为37.50%～41.73%，其中2号种源的亚麻酸质量分数最高，为41.73%，4号种源的亚麻酸质量分数最低，为37.50%。方差分析结果显示，不同种源的牡丹种子中的亚麻酸质量分数有极显著差异(F=11.000，P=0.003)。用Duncan法进行多重比较结果显示(表5)，1号、2号、3号种源的亚麻酸质量分数间无显著性差异，4号种源的亚麻酸质量分数显著低于其他3个种源。

对不同种源牡丹籽油中亚油酸质量分数进行了检测和分析，检测结果表明，4个种源牡丹籽油中的亚油酸质量分数为29.50%～29.90%，其中4号的亚油酸质量分数最高，为29.90%，1号种源保康牡丹杂交1代的亚油酸质量分数最低，为29.50%。对不同种源油用牡丹的牡丹籽油中亚油酸质量分数进行方差分析，结果显示，不同种源的牡丹籽油中的亚油酸质量分数无显著差异(P>0.05)。

对不同种源牡丹籽油中油酸质量分数进行了检测和分析(表5)，检测结果表明，4个种源牡丹籽油中的油酸质量分数，20.23%～23.00%，其中4号种源的油酸质量分数最高为23.00%，2号种源的油酸质量分数最低，为20.23%。对不同种源油用牡丹的牡丹籽油中油酸质量分数进行方差分析，结果显示，不同种源的牡丹籽油中的油酸质量分数有极显著差异(P<0.01)。用Duncan法进行多重比较结果显示，4号种源的油酸质量分数显著高于其他3个种源，1号种源和2号种源油酸质量分数差异显著，2号种源和3号种源油酸质量分数均无显著性差异，1号种源和3号种源油酸质量分数均无显著性差异。

表5 不同种源牡丹种子不饱和脂肪酸质量分数

注：表中数据为平均值±标准差；同列不同字母表示在95%置信区间内差异显著。

4 结论与讨论

牡丹作为一种优良的油用灌木自2013年在我国河南、山东、甘肃、湖北等地大面积推广以来，其生产栽培技术得到了长足的发展，但对园艺性状以及不同品种、种源间的种子油脂分析比较等方面的研究报道不多。植物的园艺性状是反映植物生长态势的重要因子，在农林作物生产上得到了非常广泛的应用[14-15]，对农林作物的种源选择与品种选育上有着非常重要的意义和作用。

本项试验中，从对油用牡丹不同种源种苗成活率、开花率和结实率的比较研究中可以看出，供试的4个种源油用牡丹的成活率、开花率和结实率均有着极显著差异。其中2号‘凤丹’牡丹(安徽)在成活率、开花率和结实率均表现出色，3号杨山牡丹(河南)在成活率、开花率和结实率等方面也表现较好。4号‘凤丹’牡丹(蕲春)在成活率、开花率和结实率上表现很差，在生产中应避免使用。1号杂交牡丹(保康)虽然在开花率和结实率方面表现一般，但因其是保康野生牡丹的杂交后代，其母本之一的保康紫斑牡丹与‘凤丹’牡丹(安徽)相比，在苗木幼龄期确实存在生长缓慢的现象，但进入成年期后其生长势、单株结实率等方面有上佳表现[16]，可以对供试苗木作进一步观察，以取得更全面数据。

从果荚直径、单心皮长度、单心皮种子数、单个果荚心皮数等园艺性状来看，1号杂交牡丹(保康)、2号‘凤丹’牡丹(安徽)、3号杨山牡丹(河南)之间无显著性差异，但这3个种源与4号‘凤丹’牡丹(蕲春)之间差异显著。供试的4个种源在单个果荚心皮数上均无差异，都是5心皮果荚，自然状态下出现多于5心皮(6～9心皮)现象在本试验区未出现。从种子质量、种子产量等产量性状来看，4个种源的种子质量未表现出显著性差异，但种子产量差异显著，2号‘凤丹’牡丹(安徽)表现最好，1号杂交牡丹(保康)和3号杨山牡丹(河南)次之，4号‘凤丹’牡丹(蕲春)表现最差，本试验结果与韩继刚等[17]关于江南牡丹种质资源的调查结果是一致的。

油用牡丹种子富含亚麻酸、亚油酸、油酸等对人体有益的不饱和脂肪酸[18]，亚麻酸、亚油酸是人体必须而又不能自身合成的，且益于心脑血管。亚麻酸兼具抗紫外线、抗敏保湿、延缓衰老等美容功效[18]。油酸可有效降低人体内胆固醇质量分数，在降血糖和防止记忆力下降等方面效果显著。综合分析评价油用牡丹种子含油率、不饱和脂肪酸质量分数以及亚麻酸、亚油酸、油酸等有益不饱和脂肪酸质量分数是油用牡丹种源选择和品种选育的重要评价指标之一。

供试的4个种源种子含油率均在25%左右，无显著性差异。含油率检测结果与我们之前的研究相比[16]明显偏低，分析原因应该是由于试验所用苗木苗龄偏小造成的，本次试验所涉及的苗木刚进入结果期，而之前研究选择的是生长10年以上进入盛果期的苗木，这也从一个侧面证明油用牡丹种子的含油率从初产期到成熟期还有一个很大的上升空间。

不饱和脂肪酸质量分数，1号杂交牡丹(保康)、2号‘凤丹’牡丹(安徽)、3号杨山牡丹(河南)在92%左右，显著高于4号‘凤丹’牡丹(蕲春)；亚麻酸质量分数，1号杂交牡丹(保康)、2号‘凤丹’牡丹(安徽)、3号杨山牡丹(河南)为40%～42%，显著高于4号‘凤丹’牡丹(蕲春)；亚油酸质量分数，在4个种源之间表现无显著性差异，均在29%～30%；油酸质量分数，4号‘凤丹’牡丹(蕲春)最高，1号杂交牡丹(保康)次之，2号‘凤丹’牡丹(安徽)和3号杨山牡丹(河南)第3。综合种子油脂成分诸因素考虑，1号杂交牡丹(保康)、2号‘凤丹’牡丹(安徽)、3号杨山牡丹(河南)可作为优良种源重点考察，4号‘凤丹’牡丹(蕲春)则应在生产中弃去。

本试验是油用牡丹初产期的阶段性试验成果，随着苗木的生长，进入成熟期、盛果期的苗木各项指标会有新的动态变化，应在后期的研究中予以追踪调查，以获得更为全面而完备的数据资料，服务、指导湖北油用牡丹产业发展的生产实际。

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