北部产区长林系列油茶良种果实品质研究

杨雨晨，舒常庆，姚小华，刘林秀，杨兵兵

（1.华中农业大学园艺林学学院，湖北 武汉，430070；2.中国林业科学研究院亚热带林业研究所，浙江 杭州，311400）

油茶（Cɑmelliɑ oleiferɑ）是山茶科(Theaceae) 山茶属(Cɑmelliɑspp.)植物，又称普通油茶，原产于我国，是我国第一大木本食用油料树种，也是世界四大木本食用油料树种之一（其它三种为油橄榄、油棕和椰子）[1]。广义上的油茶是指山茶科山茶属植物中油用植物的总称[2]。普通油茶在我国栽培区域最广、栽培面积最大、适应性最强，主要分布于我国湖南、江西、广西、浙江、福建、安徽、四川、云南等南方省区[3]。油茶种子含油率高，茶油品质极优，是一种纯天然高档优质食用植物油，还可通过精加工成为高档美容化妆品、肥料等多种产品的有效成分[4]。

长林系列油茶品种是由中国林业科学研究院亚热带林业研究所主持、4 个育种基地测试选育出的高产、稳产、含油率高、抗病性强的多个优良无性系[5,6]。其中，长林3号、长林4号、长林18号、长林23号等国家审定良种已在北部产区推广应用[7]。长林系列油茶在不同产区表现不同，适应性方面表现出了较大的差异[8]。如在浙江遂昌县，长林4 号、长林23 号、长林40 号、长林55 号品种表现优良，可作为主栽品种[9]；在广西桂林，将长林4 号、长林40 号引种到桂林北部寒冷地区作为推广品种[10]；在河南地区引种有长林3 号、长林4 号、长林18 号、长林23号、长林27 号、长林40 号、长林53 号[11]。长林系列良种在北部产区引种的表现尚无全面的评价报道。

油茶果实的各项指标直接影响茶油的质量[12]。油茶果实的形状、质量、含油率、脂肪酸组成等指标不仅与品种有关，而且与其生长所处的地理环境及气候条件均有关，因此不同地域的油茶果实性状可能存在差异[13，14]。此前，对北部产区油茶的研究主要在遗传育种、栽培管理、茶油提取与加工等方面，而缺乏对已有油茶良种在北部产区的结实生长、适应性以及果实性状等方面的深入研究[15～24]。本研究在河南省光山县、新县和安徽省金寨县3个试验点，以长林系列油茶为研究对象，分析测定果实性状和茶油脂肪酸含量等指标，对不同试验地和不同品种的油茶果实性状与茶油品质进行综合评价，为长林系列油茶良种在北部产区的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地分别为河南省光山县宏建中天油茶基地（晏河乡晏河村）、河南省新县羚羊山油茶基地(剑河乡董店村)及安徽省金寨县油茶基地（吴家店镇吴畈村）。试验林种植密度为3 m×4 m，树龄7年，常规管理，生长正常，已进入结果期。各试验地基本情况见表1。

表1 试验地位置及气候条件Table 1 Location and climatic factors of experimental sites

1.2 材料

试验材料为长林3 号、长林4 号、长林18 号、长林23 号、长林27 号、长林40 号、长林53 号和长林55号等8个长林系列油茶品种，为了简便起见，下文中各品种均用其编号代表。2020年10月果实成熟期，在3 个试验地，每个品种各选取20 株生长良好、无病虫害的植株，每株随机采集30 个正常的成熟果实，用于果实测定。

1.3 方法

1.3.1 果实数据采集与分析 利用感量0.01 mm的游标卡尺测量鲜果果高（mm）、鲜果果径（mm），用感量0.01g 电子天平测量鲜果质量（g）、鲜籽质量（g）、干籽质量（g）、干仁质量（g）。依据以下公式计算鲜果出籽率（%）、干出籽率（%）、干出仁率（%）：

鲜果出籽率（%）=鲜籽质量（g）/鲜果质量（g）×100%；

干出籽率（%）=烘干籽质量（g）/鲜籽质量（g）×100%；

干出仁率（%）=烘干仁质量（g）/烘干籽质量（g）×100%。

1.3.2 干仁含油率测定 记录所取样品干仁质量，以石油醚为提取溶剂，使用固液萃取仪、采用索氏热萃取法（Soxhlet Warm）析出茶油；记录所取样品干仁质量，得到出油后的残渣质量，通过以下公式，计算干仁含油率。

干仁含油率（%）=（干仁质量-残渣质量）（g）/干仁质量（g）×100%；

1.3.3 茶油脂肪酸组分含量测定 利用气相色谱法（gas chromatography）测定茶油的脂肪酸组分含量。先将通过索氏抽提法获得的油样进行快速甲酯化，然后采用日本岛津GC-2014 型气相色谱仪测定脂肪酸组分含量[25]。

1.3.4 数据分析与整理 采用Excel 对各项指标数据进行统计，利用SPSS 20.0 软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 试验地和品种对油茶果实性状的影响

试验地和品种对果实性状影响的方差分析如表2 所示。总体上看，试验地对鲜果质量、鲜果果高、鲜籽质量的影响极显著（P＜0.01），对鲜果果径、鲜果出籽率影响显著（P＜0.05），对其余指标的影响均不显著（P＞0.05）；品种对干出籽率影响不显著（P＞0.05），对其余指标的影响均极显著（P＜0.01）。

表2 果实性状指标的方差分析结果Table 2 Results of variance analysis on fruit chairs

2.2 果实各性状指标的试验点间多重比较分析

对不同试验地的主要果实性状的差异进行LSD多重比较。由表3 可知，（1）金寨县鲜果质量、鲜籽质量、鲜果出籽率、干出籽率均值最大，新县均值最小，且差异显著；（2）金寨县干出仁率、干仁含油率均值最大，光山县干出仁率均值最小，新县含油率均值最小，且3 个试验地差异不显著。由于鲜果果重、鲜籽质量、鲜果出籽率以及干出籽率三个试验地之间差异显著，因此以上4 个指标衡量果实品质并不可靠，而干出仁率和干仁含油率可作为可靠的评价指标，初步判断长林系列油茶在金寨县表现较为优良，这说明北部产区长林系列油茶果实品质可能在降水较多，气温较高的产地表现更为优良。

表3 三个试验地的主要果实性状LSD比较Table 3 LSD comparison of main fruit characters among 3 experiment sites

2.3 果实各性状指标的品种间多重比较分析

对主要果实性状的品种间差异进行LSD 多重比较（表4）分析发现：

表4 8个品种主要果实性状LSD比较结果Table 4 LSD comparison results on main fruit characters of 8 varieties

（1）鲜果质量：长林4 号最大，且与长林53 号外的品种差异显著；长林55号鲜果质量均值最小；（2）长林3 号鲜籽质量均值最大，且与长林4 号、53 号差异不显著；长林55 号鲜籽质量均值最小；（3）长林3号鲜果出籽率均值最大，长林55号鲜果出籽率均值最小，显著性表现较为复杂；（4）长林53号干出籽率均值最高，长林4号干出籽率均值最低，品种间差异不显著；（5）长林53 号干出仁率均值最高，长林3 号干出仁率均值最低；（6）从干仁含油率上来看，长林53 号、长林18 号均值最高，长林27 号干仁含油率均值最低。

以上结论可以看出，各品种各项果实性状指标因差异不显著，其中长林53 号的各项指标排名较前，初步判断质量较好，但仍需要对各品种进行进一步的综合评价。

2.4 茶油品质分析

茶油中的脂肪酸包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。茶油中的不饱和脂肪酸主要由油酸、亚油酸和亚麻酸组成。不饱和脂肪酸是由单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸构成，其中油酸是一种单不饱和脂肪酸，被称为“安全脂肪酸”[26,27]；亚油酸与亚麻酸属于人体不能合成、需从外界摄取的物质。因此，油酸、亚油酸和亚麻酸含量及不饱和脂肪酸总含量是评价茶油品质的重要指标。表5 和表6 显示：3 个试验点8 个品种的油酸含量为73.10%～81.20%，光山县的长林53 号油酸含量最高；亚油酸含量为7.65%～14.30%，新县的长林3 号亚油酸含量最高；亚麻酸含量为0.30%～0.58%，其中含量最高的同样是新县的长林3 号；顺-11-二十碳烯酸含量为1.32%～2.75%，金寨县长林53 号含量最低；不饱和脂肪酸总含量为89.20%～92.48%，金寨县长林53号含量最高。

表5 三个不同试验地的脂肪酸成分LSD分析结果Table 5 LSD analysis results of fatty acid composition in 3 different experimental sites/%

3 个试验点8 个品种的饱和脂肪酸总含量为10.27%～12.30%，饱和脂肪酸中以棕榈酸为主，占脂肪酸含量的8.03%～9.23%，光山县长林53 号含量最低；饱和脂肪酸含量最低的是硬脂酸，其含量为0.44%～0.58%，光山县的长林40 号含量最低；其它未列饱和脂肪酸含量均≤0.10%。

方差分析表明，不同试验地对不同品种各脂肪酸各组分的影响均不显著（P＞0.05）。

不饱和脂肪酸中的油酸含量，光山县最高，其次为金寨县、新县；亚油酸含量以新县最多，金寨县次之，光山县最低；金寨县与新县的亚麻酸含量相同，均为0.39%，光山县最低为0.37%；顺-11-二十碳烯酸含量3 个试验地相同均为0.51%；不饱和脂肪酸总含量从高到低依次为：金寨县＞光山县＞新县。饱和脂肪酸中棕榈酸含量，金寨县最高，新县最低；硬脂酸含量，光山县与新县同为2.16%，金寨县最低为2.06%。

2.5 品种对茶油品质的影响

对8 个不同品种的主要脂肪酸成分含量进行LSD多重比较（表6）。

表6 品种间脂肪酸组分含量的LSD分析Table 6 LSD analysis on conten of fatty acid composition among varieties/%

（1）长林53 号的不饱和脂肪酸含量最高，长林23号最小，且二者差异显著；（2）长林55号油酸均值最大，长林3号油酸均值最小，且二者差异显著；（3）长林3 号的亚油酸与亚麻酸均值最大，长林55 号与长林23 号均值则分别最小，且差异显著；（4）从顺-11-二十碳烯酸成分上看，长林27号均值最大，长林40 号均值最小，且二者差异显著，显著差异性表现复杂；（5）从饱和脂肪酸含量来看，长林3 号棕榈酸均值最大，长林53号均值最小，品种间差异不显著；对比硬脂酸含量，长林23 号硬脂酸均值最大，长林53 号硬脂酸含量最低，且二者差异显著，显著性表现较复杂。

2.6 果实性状的主成分分析

为了综合评价果实品质，选取鲜果质量、鲜籽质量、鲜果出籽率、干出籽率、干出仁率、干仁含油率、油酸、亚油酸、亚麻酸和不饱和酸含量10个影响油茶品质的重要指标，分别用X1、X2、X3、X4……X10代表，进行主成分分析，得到各主成分贡献值、贡献率及累计贡献率，以特征值＞1 为标准，有4 个主成分达到要求，且这4 个主成分的累计贡献率为86.438%，符合主成分分析法的要求，能够有效代表以上10 个指标。4 个主成分特征值、贡献率和累计贡献率详见表7。

表7 四个主成分的特征值及贡献率Table 7 Eigenvalues and contribution rates of the 4 principal components

由表8 得知各主成分指标特征向量，第1 主成分中，亚油酸、亚麻酸分量均值较大且为负值，油酸、不饱和脂肪酸含量分量均值最大，说明以上指标在第1主成分中起到重要作用，可归为品质因子；第2主成分中鲜果质量、鲜籽质量分量均值较大，可归为果实因子；第3 主成分中干出籽率、干出仁率、干仁含油率分量含量较大，可归为经济因子；第4主成分中鲜果出籽率分量均值最大，可归为产量因子。

表8 4个主成分的特征向量Table 8 Feature vectors of 4 principal components

可建立线性方程。用Z1、Z2、Z3、Z4分别代表四个主成分可得出如下方程式：

Z1=0.575X1+0.672X2+0.599X3+0.227X4+0.446X5+0.376X6+0.622X7+0.808X8-0.735X9-0.62X10;

Z2=0.655X1+0.689X2+0.443X3-0.308X4-0.573X5+0.065X6+0.347X7-0.411X8+0.526X9+0.485X10;

Z3=0.253X1+0.077X2-0.352X3+0.789X4+0.357X5+0.792X6-0.079X7-0.325X8+0.342X9+0.096X10;

Z4=-0.219X1-0.202X2+0.664X3-0.212X4+0.166X5+0.235X6-0.02X7+0.174X8-0.055X9+0.527X10。

以a1、a2、a3、a4作为权数分别对应第1主成分、第2 主成分、第3 主成分、第4 主成分的方差贡献率，构建综合评价模型；T=a1Z1+a2Z2+a3Z3+a4Z4。T 值为综合评价值，得出各品种的综合得分值（表9），进行综合评价。

表9 8个油茶品种的主成分综合评价结果Table 9 Principal component comprehensive evaluation results of 8 C.oleifera varieties

从表9可知，各品种按T值排序如下：长林53号（0.770）＞长林4 号（0.576）＞长林18 号（0.172）＞长林55号（0.032）＞长林27号（-0.041）＞长林3号（-0.050）＞长林23 号（-0.337）＞长林40 号（-0.864）；因此3 个试验地8 个无性系品种的综合评价可以得出结论，长林53号、长林4号、长林18号和长林55 好表现均较为优良，其中长林53 号综合评价值最高这与先前评价一致，长林55号的第一主成分Z1(0.935)排名第一。

通过对3 个不同试验地的8 个无性系品种果实品质进行主成分综合评价，如表10 得出，金寨县（1.103）＞光山县（0.032）＞新县（-1.153）。

表10 3个试验地油茶的主成分综合评价结果Table 10 Comprehensive evaluation results of main components of C.oleifera in 3 test sites

3 结论与讨论

本研究采样地点位于河南省光山县、河南省新县和安徽省金寨县，均属于油茶分布的北缘地带，作为油茶的次生分布中心，虽然选育出大别山系列、黄山系列等优良油茶品系，但由于油茶研究起步较晚，本土良种率低，需要挑选出表现良好的油茶品种。本研究试验材料为长林系列油茶良种，具有高产、稳产、含油率高、抗逆性强等特点。本试验比较研究了三个地点引种长林系列油茶良种果实性状差异，以及不同试验地对油茶果品质影响。研究发现，不同试验地对鲜果质量、鲜果果高、鲜籽质量的影响极显著，对鲜果果径、鲜果出籽率影响也达到了显著水平，说明环境因素对油茶果实性状影响较大；不同品种对鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径、鲜籽质量、鲜果出籽率、干出仁率、干仁含油率影响极显著，这与前人研究结论一致[28]。

干出仁率和干仁含油率可作为不同试验地评价果实品质的可靠指标，金寨县的干出仁率和干仁含油率上明显高于其他两个试验地；从品种来看，不同品种间各项指标没有显著差异，其中长林53号在各项指标中均排名靠前，初步判断长林53号表现较为优异。和范祥祯[8]研究结论不同，原因可能是研究地点不同，以及排除大小年情况，因此需进一步综合评价。

本研究通过对茶油品质进行分析发现，脂肪酸各成分受不同试验地与不同品种的影响均不显著（P＞0.05）。从不同试验地对油茶籽的脂肪酸含量的影响来看，各试验地不饱和脂肪酸总含量大小依次为：金寨县＞光山县＞新县；从所测的8个长林系列品种来看，长林53号的不饱和脂肪酸含量均值最大，仅从不饱和脂肪酸的角度分析，金寨县的长林53 号表现优良。油酸被营养界称为“安全脂肪酸”，油酸含量的高低是评定食用油品质的重要标志[29～31]，此外油酸含量的多少也是判断油脂稳定性的一个重要指标，通常植物油脂中油酸含量越高，亚油酸和亚麻酸含量就越低，其油脂氧化稳定性也越好[32～34]，从油酸角度分析，长林55 号油酸含量均值最大。

为了更科学准确地评价果实品质，通过主成分分析，得到评价函数Z1、Z2、Z3、Z4，分别归为品质因子、果实因子、经济因子、产量因子。仅考虑第一主成分，长林55 号评价值（0.935）最高；各品种间：长林53 号（0.770）＞长林4 号（0.576）＞长林18 号（0.172）＞长林55 号（0.032）＞长林27 号（-0.041）＞长林3 号（-0.050）＞长林23 号（-0.337）＞长林40 号（-0.864）；各试验地：金寨县（1.103）＞光山县（0.032）＞新县（-1.153）。

通过对不同试验地与不同品种间长林系列油茶果实品质对比、评价与分析发现，长林53号、长林4 号、长林18 号和长林55 号在北部产区果实品质较为优良,可作为北部产区优先推广的良种。这与江源[24]得到的结果不同，可能因为长林系列油茶果实品质在不同产区表现不同，这需要我们在日后的研究过程中进行更详细的研究，找到更适合本产区的优良品种；金寨县果实品质较为优异，可能与其平均温度较高、年降雨量较大有关；由于长林系列油茶在不同产地表现不同，因此在引种时仍需考虑当地地理条件和气候因素对油茶适应性的影响，结合当地具体条件进行引种评价。