佳木斯榛樹種子脂肪酸含量分析

李秀霞

(佳木斯大學生物與農業學院,黑龍江 佳木斯 154007)

榛樹為榛科(Corylaceae)榛屬(Corylus)植物,世界大約有20余種,主要在亞洲、歐洲和北美洲分布。中國有8個種和2個變種,在黑龍江、吉林、遼寧、河北、內蒙古、云南和西藏等地區均有分布,黑龍江省有平榛(Corylusheterophylla)和毛榛(C.mandshuricaMaxim.et Rupr)2個種的分布。中國榛屬植物資源豐富,榛樹是重要的經濟樹種,其種子營養豐富,經濟價值高,是加工各種巧克力、糖果、冰淇淋等多種食品的重要原料。許多國家開展榛樹的良種選育工作,中國從榛屬野生種中進行選優、利用野生種與歐榛(或平歐雜交榛)雜交、引種馴化將是培育適應我國自然生態環境的榛樹優良品種的重要途徑,中國的栽培品種多為平榛和平歐雜交榛(Corylusheterophylla×Corylusavellana),榛樹研究利用黑龍江省平榛和平歐雜交榛雜交得到平平歐雜交榛[Corylusheterophylla× (Corylusheterophylla×Corylusavellana)],深入開展研究以期獲得抗寒性強、種子品質優良的栽培品種[1-2]。脂肪酸是種子的重要組成成分,近年來關于木本植物種子脂肪酸含量多有研究[3-8],關于榛樹研究多集中于引種馴化[9-11]、栽培[12-13]方面的研究,關于種子成分研究有平歐雜交榛部分品系、平榛和歐洲方面的研究,目前關于黑龍江佳木斯寒地榛樹的雜交育種以及新品種脂肪酸組成的尚未見報道。

以黑龍江省佳木斯市種植的平榛、毛榛、平歐雜交榛和平平歐雜交榛等4種榛樹13個不同品系的種子為試驗材料,分別測定種子的5種主要脂肪酸含量并進行分析和初步評價,期望為黑龍江寒地榛樹優良品種選育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

榛樹種子試材為平榛、毛榛等2個黑龍江省野生分布種和平歐雜交榛、平平歐雜交榛等2個雜交種,共計有4個種13個單株的種子。(1)平榛:平榛1號(tp)、平榛2號(hp);(2)毛榛:毛榛1號;(3)平歐雜交榛:82-18-2、82-11-3、83-19-3、85-152-1;(4)平平歐雜交榛:C7R6、C6R7、C6R4、C5R7、C5R4、C3R4。

1.2 地點

1.2.1 試驗地點。試驗基地設在佳木斯市西南崗(46°31′～46°52′N,129°61′～130°33′E),屬于寒溫帶大陸性氣候,平均風速3.6 m/s,年平均氣候2.9 ℃,極端最低氣溫-41.1 ℃,最高溫度38.1 ℃,年平均降水量510.7 mm,年平均日照2525.3 h,平均年無霜期130 d。

1.2.2 方法。氣相色譜法:稱1.0試材樣品置于10 mL容量瓶中,加入2 mL石油醚和苯的混合液(1∶1),油脂溶解,再加進KOH-甲醇溶液2 mL,充分搖動,靜置10 min,加5 mL重蒸餾水。待有機相與水相分層后,取0.5 mL上清液有機相離心3 min (8000～10000 r/min)。氣相色譜條件:進樣溫度為285 ℃,柱溫度是180 ℃,柱前壓是6 kg/cm2,氣化溫度為285 ℃,載氣為N2,流速100 L/min,氫火焰檢測,檢測溫度為285 ℃,進樣量為1 μL。榛樹種子成熟后采收,去堅果殼,取種子。13個單株中,平榛、毛榛編號是優良類型號,平歐雜交榛、平平歐雜交榛編號是品系號。

1.2.3 數據分析。采用SPSS17.0、DPS7.05軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 榛樹種子脂肪酸含量的分析

對4個種13個品系的榛樹種子的油酸、亞油酸、硬脂酸、棕櫚酸和亞麻酸5種主要脂肪酸成分進行了測定。

2.1.1 榛樹種子油酸含量。由圖1可見,13個榛樹種子油酸含量在82.36%～91.46%之間,總平均值為85.83%,其中8個單株高于平均值,分別為tp、hp、82-18-2、82-11-3、85-152-1、C5R7、C7R6和C3R4,82-11-3油酸含量最高,為91.46%,其次為82-18-2、tp,含量為88.82%及87.25%,C5R4油酸含量最低,為82.359%。13個榛樹種子中,平榛、平歐雜交榛、平平歐雜交榛和毛榛4個種油酸含量的平均值大小排序是:平歐雜交榛>平榛>平平歐雜交榛>毛榛。

注:----為平均線。下同。

2.1.2 榛樹種子亞油酸含量。圖2顯示,13個榛樹種子亞油酸含量在6.47%～15.64%之間,總平均值為12.26%,其中有6個單株高于平均值,分別為83-19-3、C5R4、C6R4、C6R7、C3R4和毛榛,其中83-19-3和C5R4亞油酸含量較高,分別為15.13%和15.64%,其次是毛榛和C6R4,含量為14.72%和14.36%,82-11-3亞油酸含量最低,為6.47%。4種榛樹種子亞油酸含量平均值大小排序是:毛榛>平平歐雜交榛>平榛>平歐雜交榛。

2.1.3 榛樹種子硬脂酸含量。13個榛樹種子硬脂酸總平均值為0.444%(見圖3),含量在0.25%～0.64%之間,82-11-3、82-18-2、85-152-1、C3R4、C5R7、C6R7和C7R6硬脂酸含量高于平均值,其中82-11-3硬脂酸含量最高為0.640%,其次是82-18-2含量為0.53%,毛榛硬脂酸含量最低為0.25%。4種榛樹種子硬脂酸含量平均值大小排序是:平歐雜交榛>平平歐雜交榛>平榛>毛榛。

圖3 榛樹種子硬脂酸含量的差異

2.1.4 榛樹種子棕櫚酸含量。13個榛樹種子棕櫚酸含量在1.05%～1.58%之間(見圖4),總平均值為1.28%,其中7個單株高于平均值,分別為82-11-3、82-18-2、85-152-1、C5R4、C6R4、C7R6及毛榛,82-18-2的棕櫚酸含量最高,為1.58%,其次是C7R6,含量為1.47%,tp棕櫚酸含量最低為1.05%。4種榛樹種子棕櫚酸含量平均值大小排序是:平歐雜交榛>毛榛>平平歐雜交榛>平榛。

圖4 榛樹種子棕櫚酸含量的差異

2.1.5 榛樹種子亞麻酸含量。由圖5可知,13個榛樹種子亞麻酸含量在0.04%～0.06%之間,總平均值是0.05%,其中有7個單株的亞麻酸含量高于平均值,分別有tp、hp、82-11-3、83-19-3、C3R4、C5R4和C6R7,83-19-3亞麻酸含量最高,為0.06%,其次tp和C5R4含量為0.06%,C7R6含量最低為0.04%。4種榛樹種子亞麻酸含量平均值大小排序是:平榛>平歐雜交榛>平平歐雜交榛>毛榛。

圖5 榛樹種子亞麻酸含量的差異

2.2 榛樹種子脂肪酸含量的相關分析

表1榛樹種子脂肪酸含量的相關分析表明,油酸含量與亞油酸含量呈極顯著負相關,與硬脂酸含量呈極顯著正相關;亞油酸含量與硬脂酸含量呈極顯著負相關;油酸/亞油酸與油酸含量、硬脂酸含量呈極顯著正相關,與亞油酸含量呈極顯著負相關。

表1 榛樹種子脂肪酸含量的相關分析

2.3 聚類分析與評價

對4個種13個榛樹品系進行系統聚類分析。由圖6結果顯示,13個榛樹不同品系可劃分為5類:Tp單獨為第Ⅰ類,第Ⅱ類包括82-18-2和82-11-3的2個單株,第Ⅲ類有C5R4、83-19-3和C6R4,第Ⅳ類有C5R7、85-152-1、C7R6、C6R7和C3R4,第Ⅴ類為毛榛和hp。

圖6 榛樹種子脂肪酸含量的聚類圖

表2榛樹種子脂肪酸含量的聚類結果顯示,在5類中,第Ⅰ類tp平榛的油酸含量居第2位,為87.264%,亞麻酸含量相對最大,為0.058%,亞油酸、硬脂酸和棕櫚樹含量相對低。第Ⅱ類包括82-18-2和82-11-3,油酸、硬脂酸和棕櫚樹含量在5類中均最高,分別是90.140%、0.587%和1.436%,而亞油酸含量最低,亞麻酸含量較低。第Ⅲ類榛樹特點為亞油酸含量最高,為15.042%,而油酸含量是82.972%,含量最低,棕櫚酸和亞麻酸含量較高。第Ⅳ類榛樹特點為硬脂酸含量居5類中第2位,亞油酸含量居中,其他三個指標含量均低于13個品系的平均值。第Ⅴ類有毛榛和hp平榛,硬脂酸和亞麻酸含量在5類榛樹中均屬最低,亞油酸含量居5類中第2位,油酸和棕櫚酸含量較低。

表2 榛樹種子脂肪酸含量的聚類結果

3 結論

通過對4個種13個榛樹單株種子進行脂肪酸成分測定,各品系榛樹種子脂肪酸組成主要含有油酸、亞油酸、硬脂酸、棕櫚酸和亞麻酸,其中油酸含量最高,油酸總平均值為85.830%,其中平歐雜交榛82-11-3油酸含量最高,為91.460%,其次亞油酸含量次之,總平均值為12.258%,其中平平歐雜交榛C5R7亞油酸含量最高,為15.637%,在13個品系中,硬脂酸和棕櫚酸含量都較低,亞麻酸含量最低。油酸含量與亞油酸含量、硬脂酸含量極顯著相關,亞油酸含量與硬脂酸含量極顯著相關,油酸/亞油酸與油酸含量、硬脂酸含量、亞油酸含量極顯著相關。聚類分析得到5個類群:tp為第一類,82-18-2、82-11-3為第二類,第三類包括C5R4、83-19-3和C6R4,第四類有C5R7、85-152-1、C7R6、C6R7和C3R4,毛榛和hp為第五類。