不同种源乌桕种子形态特征及主要营养成分分析

王震 许芳芳 索建林

(信阳农林学院，河南 信阳 464000)

种子是种子植物进行有性繁殖最重要的器官，也是植物生活史上的关键阶段[1]。种子作为植被恢复的重要基础，在生态系统中发挥着至关重要的作用[2]。种子的形态特征是植物遗传的主要特征之一，对该物种的扩散能力起着决定作用，对种子的萌发和幼苗的成活率及苗木生长也有一定的影响，进一步影响整个种群的分布[3，4]。种子中的贮藏物质包括蛋白质、脂肪、淀粉等，与种子的许多理化性质密切相关，在种子萌发的过程中，这些贮藏物质会被降解为小分子物质，以满足种子萌发过程中对物质和能量的需求[5]。种子的形态、营养成分在不同种源间的显著差异在许多树种中都已得到了验证[6-8]。比较不同种源间种子形态、营养成分的差异，筛选出优良种源，可以提高育苗质量，对林业生产具有一定的指导意义。

乌桕(Sapium sebiferum(L.)Roxb)为大戟科乌桕属植物，多年生落叶乔木。乌桕不仅是我国重要的木本油料树种之一，也作为国家“十一五”期间重点开发的能源树种[9]。该树种具有广泛的应用价值，其树干通直、冠型整齐、树形优美、叶形秀丽，秋季乌桕叶经过霜期时如火如荼，冬季白色的乌桕子挂满树枝，久久不会凋零，具有较高的观赏价值[10]；其木材纹理致密，材质轻软，易于加工且坚固耐用，不易长蛀虫而影响木材的使用效果，是家具、农具、雕刻等的优良用材[11]；其种皮可榨取桕脂，种仁可提取青油，被广泛用于食品业、化工业等[12]；乌桕还具有较高的药用价值，其树根、树皮、叶片均可入药，可用于治疗毒蛇咬伤、痈疮和通便等[13]。目前，关于乌桕不同种源间种子形态特征及主要营养成分测定分析方面的研究鲜有报道。本研究选取13个种源的乌桕种子，对其形态特征和主要营养成分进行测定分析，为下一步乌桕优良种源的筛选奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2021年分别采集烟台市、威海市、日照市莒县、日照市东港区、淮北市烈山区、淮北市濉溪县、宿迁市泗阳县、宿迁市沭阳县、天水市、郴州市、长沙市、安顺市、信阳市共13个地区的乌桕种子，将采集的种子泡入温水中，取出沉入水底的饱满种子，将种子清洗干净后置于室内晾干备用。

1.2 试验方法

1.2.1 种子形态指标测定

在不同种源乌桕种子中，分别随机选出30粒完好无损的种子，以乌桕种子纵轴为长，以横向最大为宽，以种脐上顶点到其垂直种面最大距离为厚，采用精度为0.01mm的电子游标卡尺分别测量每粒种子的长度(L)、宽度(W)和厚度(H)，重复测量3次，共测90粒，取平均值作为该种源种子的长、宽、厚。用百粒重法测定各种源地种子的千粒重，每个种源3次重复。

1.2.2 贮藏物质含量测定

用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[14]；用索氏提取法测定粗脂肪含量[15]。

1.3 数据处理

用Excel 2010软件进行数据处理、作图，用SPSS 26.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同种源乌桕种子的形态特征

由表1可以看出，13个种源的乌桕种子长度平均值为8.33mm，变化范围为7.44～8.92mm。其中，威海市、莒县、郴州市、信阳市种源种子长度无显著差异，这4个种源种子长度显著大于其余9个种源，以莒县种源种子长度最大，为8.92mm，其次为威海市、郴州市种源，种子长度分别为8.86mm、8.72mm，东港区种源种子长度最小，为7.44mm。种子宽度平均值为6.65mm，变化范围为6.11～6.95mm。其中，威海市种源种子宽度最大，为6.95mm，其次为沭阳县、长沙市种源，种子宽度分别为6.90mm、6.84mm，东港区、信阳市种源种子宽度显著小于其余11个种源，信阳市种源种子宽度最小，为6.11mm。种子厚度平均值为5.38mm，变化范围为5.09～5.53mm。其中，威海市、郴州市种源种子厚度最大，均为5.53mm，其次为沭阳县种源，种子厚度为5.48mm，信阳市种源种子厚度显著小于其余12个种源，种子厚度为5.09mm。千粒重平均值为124.25g，变化范围为108.6～142.33g。其中，莒县种源千粒重最大，为142.33g，其次为郴州市、沭阳县种源，千粒重分别为139.10g、135.20g，信阳市种源千粒重最小，为108.60g。

表1 不同种源乌桕种子形态指标比较

2.2 不同种源乌桕种子可溶性糖含量

由图1可知，13个种源乌桕种子的可溶性糖含量平均值为3.54%，变化范围在1.65%～6.90%。其中，威海市种源可溶性糖含量最高，为6.90%，其次为泗阳县、天水市种源，可溶性糖含量分别为5.19%、4.77%，东港区种源可溶性糖含量最低，为1.65%。可溶性糖含量最大值为最小值的4.18倍。

图1 不同种源乌桕种子可溶性糖含量

2.3 不同种源乌桕种子粗脂肪含量

由图2可知，13个种源乌桕种子粗脂肪含量平均值为34.92%，变化范围在32.10%～39.73%。其中，威海市种源粗脂肪含量最高，为39.73%，其次为郴州市、沭阳县种源，粗脂肪含量分别为39.41%、39.21%，天水市种源粗脂肪含量最低，为32.10%。粗脂肪含量最大值为最小值的1.24倍。

图2 不同种源乌桕种子粗脂肪含量

3 讨论与结论

种子作为林木繁殖的器官，其表型性状在相同树种中具有一定的稳定性，但不同种源或种源个体之间也会存在一些差异[16]。通过长期的自然选择与地理隔离，分布范围较广的树种自身会发生一些能够遗传的变异，以此来适应不同的生长环境，并将这种变异稳定地遗传给下一代。种子的大小可影响种子萌发，进而影响幼苗生长[17]。一般来说，植物的种子越大，其发芽率就会越高，幼苗生长会更好，对环境适应性就会更强[18]。种子千粒重可以作为检测林木种子品质的重要指标之一，一般而言，千粒重越大的种子品质就越好[19]。本研究对13个种源的乌桕种子形态指标进行方差分析，结果表明，种子长度、种子宽度、种子厚度、千粒重4个指标在不同种源间皆存在显著性差异，这表明乌桕种子在种源间的分化比较明显，遗传变异较为丰富，筛选优质种源具有较大潜力。这与樟树[20]、黄连木[6]、喜树[21]等树种的研究结果一致。由于不同种源乌桕的生长环境条件不一致，种子中营养成分的积累也会出现差异，即种子中营养物质的积累会受到环境的影响[8]。

种子的形态特征及营养成分含量受到遗传条件和环境因素的影响并表现出一定的差异。通过测定分析，13个种源的乌桕种子长度范围为7.44～8.92mm，宽度范围为6.11～6.95mm，厚度范围为5.09～5.53mm，千粒重范围为108.6～142.33g，可溶性糖含量范围在1.65%～6.90%，粗脂肪含量范围在32.10%～39.73%。莒县种源种子长度、千粒重均为最大，威海市种源在其他指标中表现最优。综合分析认为，莒县、威海市种源乌桕种子品质较好。