利用变异系数分析‘凤丹’牡丹籽油脂肪酸组分的遗传稳定性

阮建 孙金月 焦其庆 单雷 彭振英

摘要：本研究以1 903株‘凤丹牡丹为试材，采用近红外光谱法检测其籽粒油脂脂肪酸组成及含量，并利用变异系数对脂肪酸组分的遗传稳定性进行分析。结果表明，牡丹籽油含多种脂肪酸，不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的80%以上，含量最多的是亚麻酸，占总脂肪酸含量的43%。不同脂肪酸含量的变异系数差异较大，其中硬脂酸的变异系数最大，遗传稳定性较差；而亚麻酸和棕榈酸具有较低的变异系数，遗传较为稳定，受环境影响小。此研究结果可为筛选高油牡丹新品种提供一定的理论支撑。

关键词：‘凤丹牡丹；籽油；近红外光谱法；脂肪酸；变异系数

中图分类号：S685.110.32 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2018）08-0024-05

Genetic Stability Analysis of Fatty Acid Composition of

Fengdan Peony Seed Oil Using Variation Coefficient

Ruan Jian1，2， Sun Jinyue3， Jiao Qiqing4， Shan Lei1，2， Peng Zhenying1，2

（1. Biotechnology Research Center， Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Provincial Key Laboratory of

Crop Genetic Improvement，Ecology and Physiology， Jinan 250100， China；

2. College of Life Sciences， Shandong University， Jinan 250100， China；

3. Institute of Agro-Food Science and Technology， Shandong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Agro-Products

Processing Technology of Shandong Province/Key Laboratory of New Food Resources Processing， Ministry of Agriculture，

Jinan 250100， China； 4. Shandong Institute of Pomology， Taian 271000， China）

Abstract In this study， we detected the oil content and compositions in seeds of 1 903 Fengdan peony plants by near infrared method. The results showed that peony seed oil contained a variety of fatty acids， and the unsaturated fatty acids accounted for more than 80% of the total fatty acids， in which，linolenic acid was the most abundant one which accounted for about 43%. The genetic stability of fatty acids was analyzed with the variation coefficient. It showed that the variation coefficient of fatty acid contents varied greatly， in which，the variation coefficient of stearic acid was the highest and the genetic stability was poor， while linolenic and palmitic acid had lower variation coefficients indicating more stable heredity and less affected by environment. These results could provide some theoretical supports for screening new varieties of peony with high oil.

Keywords Fengdan peony； Seed oil； Near infrared method； Fatty acid； Coefficient of variation

牡丹花是中国的传统名花，素有“国色天香”的美誉，具有极高的观赏价值，是一种丰富的生态旅游资源。牡丹花瓣气味芳香，可以做汤、蜜浸、炒食、制茶，具有较高的食用价值。牡丹根即丹皮，是传统中药材，具有活血化瘀、清热凉血、降血糖、抗菌消炎等多种药理作用。牡丹籽油不饱和脂肪酸含量高达90%以上，其中α-亚麻酸含量达42%，有“植物脑黄金”之称[1，2]。

油用牡丹是一种集观赏、食用、药用和油用为一身的重要经济生态树种，生长适应性强，分布范围广，具有良好的经济、生态和社会效益。大力发展木本油料产业，是党中央、国务院站在保障全国粮油安全、促进农民增收致富的战略高度作出的重大决策[3]。油用牡丹作为我国独有的原生种植物，2011年被国家卫生部批准为新资源食品[4]。为推动牡丹油产业发展，山东省和河南省被列入油用牡丹产业发展试点省份。2011年，山东省把油用牡丹列入山东省油料產业振兴规划（2011—2015年），将牡丹籽油列为3大新开发油料之一。

目前有关油用牡丹的研究处于起步阶段，人们关注较多的主要是种质资源保护与开发利用、优良品种选育和优良种苗培育、牡丹籽油深加工设备和技术以及先进实用的栽培管理技术等方面[1，5，6]，而关于牡丹籽油品质性状遗传规律的研究则涉及很少。林萍等[7]分析了八年生‘凤丹牡丹的各种经济性状，发现籽粒含油率、脂肪酸成分和含量等指标与单株产量差异不显著，因此提出在油用牡丹新品种选育中，可以用单株产量作为重点选育目标。秦亚龙等[8]分析了‘凤丹牡丹籽油的脂肪酸组成，发现其含有21 种脂肪酸，亚油酸和亚麻酸分别占24.62%和49.61%。张延龙等[9]分析了9种野生牡丹籽油的主要脂肪酸成分，发现不同种和生态型牡丹种籽的出油率存在差异，其中杨山牡丹出油率最高，达22.31%，因此在油用牡丹新品种选育和种质资源评价方面要综合这些因素。由此可见环境对牡丹脂肪酸组成与含量具有一定的影响。

人们研究了多种方法提取牡丹籽油，使用较多的就是气相色谱法或气相色谱-质谱联用法，但不能用于生产化操作[7-9]。目前牡丹籽油比较理想的提取方法是超临界CO2萃取法，成本较高，从而导致牡丹籽油价格昂贵[10]。这些方法都需要将牡丹籽破碎才可以进行提取，对于育种中获得的少量高油牡丹种子来说是不可取的。自20世纪90年代以来，近红外光谱技术可同时快速无损测定多种组分并能实现在线检测，发展迅速，在许多作物品种选育中发挥了重大作用[11-14]。但该方法未曾在油用牡丹品种筛选以及牡丹籽油检测中得以应用。本研究用近红外光谱方法检测1 903株‘凤丹牡丹籽粒油脂脂肪酸组成及成分含量，并利用变异系数对脂肪酸成分的遗传稳定性进行分析，以期为油用牡丹品质育种提供一定的参考和借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试牡丹品种为‘凤丹牡丹。

1.2 试验方法

于2017年8月中旬自济南市长清区双泉镇牡丹种植地分别采集1 903株‘凤丹牡丹蓇葖果，置于通风阴凉处彻底干燥，逐份收集籽粒，選取颗粒饱满、大小一致的种子备用。

1.3 测定指标及方法

用近红外光谱法测定籽粒油脂脂肪酸组分及含量。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2000进行数据统计，计算各脂肪酸含量平均值（X）、标准差（S）、变异系数（CV）。

不同脂肪酸之间的相关性用SPSS 21.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 牡丹籽油脂肪酸组成

牡丹籽油中含有多种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的80%以上，含量最多的是亚麻酸，其次是油酸和亚油酸，分别占总脂肪酸含量的43%、21%和18%左右；饱和脂肪酸主要有2种，棕榈酸和硬脂酸，分别占5%和4%左右（图1）。

由图2可知，总脂肪含量分布在51.51～299.28 mg/g范围内，最高值为最低值的5.81倍，主要分布在150～200 mg/g区间内，整个分布曲线为正态分布。5种主要脂肪酸含量的分布曲线均呈现为正态分布。亚麻酸含量分布在29.69～

127.90 mg/g之间，最高值为最低值的4.31倍，主要集中在60～90 mg/g区间内。油酸含量分布范围较大，从1.01～89.40 mg/g不等，最高值为最低值的88.50倍，差异较大，但是大多数集中在30～55 mg/g区间内。亚油酸分布在14.81～60.77 mg/g范围内，最高值为最低值的4.10倍，主要分布在 25～40 mg/g区间内。棕榈酸分布在6.08～15.20 mg/g范围内，最高值为最低值的2.50倍，是这5种脂肪酸中含量分布范围最小的脂肪酸，主要分布在9～11 mg/g区间内。硬脂酸分布在0.46～11.81 mg/g范围内，最高值为最低值的25.67倍，主要分布在3～6 mg/g区间内。

2.2 不同脂肪酸组分之间的相关性分析

由表1可知， 5种脂肪酸与总脂肪酸之间的相关系数在0.048≤|r|≤0.894之间，即都呈现一定的相关性。棕榈酸与硬脂酸、亚麻酸、总脂肪酸、亚油酸在0.01水平呈高度正相关，而与油酸呈显著性低度正相关。油酸与亚油酸为负相关关系，而与亚麻酸为极显著低度正相关。亚麻酸与亚油酸、棕榈酸和硬脂酸均为极显著高度正相关。

2.3 牡丹籽油脂肪酸含量的变异系数分析

由表2可知，硬脂酸的变异系数最大，为41.56%；其次是油酸和亚油酸，分别为32.15%和20.88%；亚麻酸和棕榈酸的变异系数较小，仅为13.35%和12.14%。由此可以说明，硬脂酸在不同株系之间的变异较大，显示出该指标的遗传不稳定性。而亚麻酸和棕榈酸具有较小的变异系数，说明二者的遗传较为稳定，受环境影响比较小。总脂肪酸的变异系数也比较大，为19.71%，说明该指标对环境变化的敏感性较高。

3 讨论与结论

重瓣牡丹有许多变异导致结实率较低，甚至不结实。目前油用牡丹的主要品种是结实率相对较高的‘凤丹牡丹，品种单一，影响牡丹产业发展。目前针对油用牡丹的研究主要集中在牡丹籽油的提取工艺[15-17]、成分分析[18-21]、抗氧化活性分析[19， 22， 23]以及储藏保存[24， 25]等方面。因此系统研究‘凤丹牡丹的单株产量、结实率、籽粒含油量、脂肪酸组分等指标，并作为油用牡丹品种选育的理论依据，具有重大意义。本研究检测了1 903株牡丹籽粒的总脂肪酸含量，发现其含量分布在51.51～299.28 mg/g范围内，最高值为最低值的5.81倍，说明不同单株之间脂肪酸含量差异较大，在自然条件下不同单株中筛选高油单株具有一定的可行性。

通过分析牡丹籽油中各脂肪酸组分之间的相关性发现，亚麻酸与其它几种脂肪酸均为极显著正相关，特别是与总脂肪酸呈高度正相关。因此在选育高油牡丹新品种时，可以同时选育高亚麻酸含量品种。

此外，本试验结果表明不同脂肪酸组分的遗传稳定性差异较大，其中变异较大的是硬脂酸和油酸，而相对较为稳定的是棕榈酸和亚麻酸，同时总脂肪酸含量变异也较大。说明在自然条件下，不同单株之间产生了较大变异，因此可以挑选含油量高的单株培育高油牡丹新品种。

参 考 文 献：

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