油茶生物學性狀與質量性狀的典范相關分析

陳詩強，陳 亮，蘇素嬌，李 娜，朱 思，牛廣俊，梁一池

（福建中醫藥大學，福建 福州 350122）

油茶Camellia oleiferaAbel.屬山茶科山茶屬植物，為多年生喬木或灌木。油茶是我國重要的木本油料植物，其良種選育歷史悠久[1]。隨著油茶科研的深入和推廣，我國油茶產業發展迅速，國務院批準頒布的《全國油茶產業發展規劃（2009～2020）》中提出，2009年全國油茶林面積突破3×106hm2，2020年全國茶油產量將達到250萬t，按銷售價4萬元/t計算，年產值達到1 000億元。

典范相關分析是研究2組多元變量之間相關關系的一種統計方法，能同時處理2組不同屬性的變量，并能找出這2類屬性間的關系。筆者根據典范分析原理研究油茶生物性狀與質量性狀2組變量之間的關系，旨在尋找影響油茶質量性狀的主要因素，從整體上考察多個生物學性狀與質量性狀的關系，通過對生物學性狀的綜合選擇，為油茶栽培與加工方面的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

20個無性系油茶優良單株采自福建省三明市后樓村油茶園豐產示范基地，經福建中醫藥大學藥學院梁一池教授鑒定，為山茶科山茶屬普通油茶Camellia oleiferaAbe1。20個無性系編號為：YX1～YX20。測定其9個方面的生物學性狀：果形指數（高徑比）、單果質量、單果籽數、單果籽質量、果皮厚度、鮮出籽率、干出仁率、干仁含油率、單株果質量，分別用X1～X9表示；6個方面的質量性狀：單株產油量、棕櫚酸含量、亞油酸含量、油酸含量、硬脂酸含量、角鯊烯含量，分別用Y1～Y6表示。

Agilent 6890N氣相色譜法（美國安捷倫公司），FID檢測器。對照品均購自成都瑞芬生物科技有限公司，棕櫚酸甲酯（批號：Z-060-120712），油酸甲酯（批號：Y-172-120622），亞油酸甲酯（批號：Y-173-120929），硬脂酸甲酯（批號：Y-171-120926）。

1.2 方 法

1.2.1 供試品的制備

依據GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》中的索式抽提法進行供試品的制備。取烘干至恒質量粉碎的油茶籽仁20 g，石油醚為溶劑，料液比1∶20，趁熱減壓抽濾，過濾，合并濾液，60 ℃減壓濃縮至無石油醚，于100 ℃干燥至恒質量[2]。

取油脂0.1 g，置于10 mL容量瓶中，加入正己烷溶解至刻度，取5 mL溶液于15 mL具塞試管中，加入2 mL苯搖勻，加入4%氫氧化鈉甲醇溶液5 mL，60 ℃水浴20 min，靜置分層，取上清液加入無水硫酸鈉，22 μm濾膜過濾，即得供試品。

1.2.2 油脂含量的測定

取一定量供試品，采用氣相色譜法進行測定。色譜條件為：DB-WAX 石英玻璃毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.5 μm）；載氣N2（純度99.999%），空氣400 mL·min-1，氫氣40 mL·min-1；柱流量為0.77 mL·min-1，分流比1∶50，進樣量1 μL；進樣口溫度240 ℃，檢測器溫度230 ℃；柱溫采用等度升溫190 ℃，維持20 min，進樣口壓力100 kPa。所得結果采取面積歸一化法進行計算。

1.2.3 角鯊烯含量的測定[3]

（1）對照品溶液的制備 精密稱量20 mg角鯊烯標準品放入10 mL容量瓶，加正己烷溶液至刻度值，配成質量濃度為2 mg·mL-1的標準溶液。

（2）樣品含量的測定 取一定量供試品，采用氣相色譜法進行測定。色譜條件：HP-5 石英玻璃毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.5 μm）；載氣N2（純度99.999%），空氣 400 mL·min-1，H240 mL·min-1；柱流量為1.34 mL·min-1，分流比為1∶10，進樣量1 μL；進樣口溫度270 ℃，檢測器溫度290 ℃；柱溫采用程序升溫，初溫150 ℃，維持1 min，以15 ℃·min-1升溫至270 ℃，維持10 min，進樣口壓力204 kPa，時長19 min。

（3）標準曲線的繪制 分別取出一定量2 mg·mL-1的溶液配成質量濃度分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg·mL-1的角鯊烯標準溶液，按樣品含量測定方法分別進行角鯊烯含量的測定，并繪制標準曲線。

2 結果與分析

20個無性系油茶優良單株的生物學性狀及質量性狀指標測定結果見表1，利用SPSS18.0軟件對這些生物學性狀和質量性狀指標進行相關分析[4]，得到相關系數矩陣，如表2所示。由表2可以看出，15個成分指標間共有105對組合，其中9對組合極顯著相關，10對組合顯著相關。生物學性狀和質量性狀指標間有4對極顯著相關，1對顯著相關。單果質量和單果籽質量、果皮厚度，干出仁率和干仁含油率、單株產油量、油酸含量，干仁含油率和油酸含量、角鯊烯含量，亞油酸含量和油酸含量，棕櫚酸含量和亞油酸含量呈極顯著相關；單果籽數和單果籽質量、油酸含量，單果籽質量和鮮出籽率，果皮厚度和鮮出籽率，單株果質量和亞油酸含量，單株產油量和油酸含量、角鯊烯含量，棕櫚酸含量和油酸含量、角鯊烯含量，油酸含量和硬脂酸含量、角鯊烯含量呈顯著相關。

利用DPS軟件對20個無性系油茶優良單株的生物學性狀和質量性狀進行典范相關分析[5]，典范相關系數的檢驗結果見表3，典范變量分析結果見表4。由表3可以看出，第1對典范相關系數最大為0.949 4，Wilk's統計量為0.007 3，df＝54，p＝0.047 9，具有統計學意義，其它典范相關系數均無統計學意義。據此可以認為第1對典范變量U1和V1已經把2組變量X和Y之間存在的全部相關信息進行分解并提取出來。

表1 油茶優良單株的生物學性狀及質量性狀Table 1 The biological and quality characters of the fine trees in Camellia oleifera

表2 生物學性狀與質量性狀之間的相關系數矩陣?Table 2 The correlation coefficient matrix between the biological and quality characters

表3 典范相關系數的檢驗Table 3 Test of canonical correlation coefficient

由表4可以看出，在生物學性狀線性組合中，果形指數、單果籽質量、干出仁率、干仁含油率、單株果質量呈正效應；單果質量、單果籽數、果皮厚度、鮮出籽率[6]呈負效應。根據其相關系數得出因子權重，由高到低依次為：單果籽質量、單果質量、單株果質量、干出仁率、鮮出籽率、干仁含油率、果形指數、果皮厚度。與之對應的質量性狀線性組合中，油酸含量、硬脂酸含量呈負相關；單株產油量、棕櫚酸含量、亞油酸含量、角鯊烯含量呈正相關。根據其相關系數得出因子權重由高到低依次為：油酸含量、亞油酸含量、單株產油量、角鯊烯含量、硬脂酸含量、棕櫚酸含量[7]。

表4 生物學性狀與質量性狀的典范變量分析Table 4 Analysis of canonical correlation between the biological and quality characters

由于X與Y之間有極顯著正相關關系，從油茶當前產油量及其品質需要方面考慮，應以單果籽質量、單果質量、單株果質量為主要選擇因子，同時由于單果籽質量與單果質量呈極顯著正相關（見表2），因此應主要考慮單株果質量與單果質量，能獲得較好的效果。綜合以上分析，可以構造1個綜合選擇指數方程：

式中為標準化基因型值，I表示綜合選擇指數，X1～X9分別表示果形指數（高徑比）、單果質量、單果籽數、單果籽質量、果皮厚度、鮮出籽率、干出仁率、干仁含油率、單株果質量。由該公式可算出20個無性系的油茶優良單株綜合指數[8]。用聚類分析方法，根據各優樹得分對其進行分類，將20個無性系分為3類，結果見表5。

表5 油茶樹綜合指數聚類Table 5 The cluster of the fine trees in Camellia oleifera based on comprehensive index

3 結論與討論

油茶生物學性狀與質量性狀的關系復雜，運用典范相關方法分析2組性狀之間的關系，可以使它們的關系簡單化。典范相關分析結果有5對變量，彼此獨立，第1對變量達極顯著水平，幾乎占了全部信息量的90.43%。第1對典范變量中的主導因子是單株果質量和單果質量，它們與質量性狀因子油酸含量、亞油酸含量和單株產油量之間關系緊密，說明在油茶產量和品質選擇中要優先考慮果質量[8]。

根據典范變量系數所構造的綜合選擇指數方程I＝－0.112 0X1＋0.611 2X2＋0.309 9X3－0.952 9X4＋0.049 7X5＋0.338 2X6－0.456 1X7－0.314 0X8－0.495 2X9，得出20株優樹的生物學綜合得分值，依據綜合得分值，進行聚類分析，將它們分成3類。其中，I類的生物學性狀與質量性狀均很好，是選育所需要的優良植株，II類性狀較好，III類最差[9]。

參考文獻：

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[6] 陳 鳳,蘇淑釵,白 倩.平歐雜交榛枝條主要性狀因子間的相關分析[J].經濟林研究,2013,31(2):21－25.

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[9] 吳志莊,梁一池,劉淑英.增廣隨機區組設計在肉桂苗期測定中的應用[J].經濟林研究,1999,27(2):35－37.