不同成熟度牡丹種子在不同溫度貯藏后的萌發及脂肪酸組成研究

管麗 黃維 陸俊杏

摘要[目的]研究不同成熟度的鳳丹種子在不同溫度貯藏后的萌發情況和脂肪酸組成成分，為進一步推進油用牡丹商業化提供理論依據和實踐基礎。[方法]將不同成熟度的鳳丹種子分別貯藏在4 ℃和25 ℃培養箱，60 d后測定其萌發率、含水率、出仁率和含油率，用氣相質譜聯用儀對脂肪酸組成成分進行分析。[結果]同發育階段的鳳丹種子在不同溫度貯藏后，其萌發率、含水率、出仁率、含油率、亞油酸和亞麻酸的相對含量均差異顯著； 4 ℃貯藏后的種子萌發率顯著低于25 ℃，而含油率顯著高于25 ℃貯藏后的種子。 25 ℃貯藏后不同成熟度的種子萌發率上升不顯著，含水率和含油率顯著下降，出仁率顯著上升，不飽和脂肪酸顯著下降；在4 ℃貯藏后種子萌發率顯著上升，含水率下降不顯著，出仁率顯著上升，不飽和脂肪酸無明顯規律。4 ℃貯藏后的不飽和脂肪酸平均含量低于25 ℃。萌發率、含油率、含水率、脂肪酸相對含量之間的相關性分析表明，含油率與亞麻酸呈極顯著正相關，而與棕櫚酸、硬脂酸和油酸呈顯著負相關；萌發率與棕櫚酸、硬脂酸、油酸呈顯著正相關，而與含油率、亞麻酸、含水率呈顯著負相關。[結論]鳳丹種子的萌發受種子成熟度、貯藏溫度、脂肪酸含量、含水率的影響，鳳丹種子在低溫短期貯藏不利于萌發，但低溫貯藏有利于油脂積累，提高其含油率。

關鍵詞油用牡丹；貯藏溫度；種子萌發；不飽和脂肪酸；含油率

中圖分類號S685.11文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）08-0042-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.011

Abstract[Objective]To study the germination and fatty acid composition of Fengdan seeds with different maturity after storage at different temperatures，it provides a theoretical basis and practical basis for further promoting the commercialization of oil peony.[Method]The seeds of different maturity of Fengdan were stored in 4 ℃ and 25 ℃ incubators.The germination rate，water content，kernel yield and oil content were measured after 60 days.The fatty acid composition was analyzed by gas chromatography mass spectrometry.[Result]The germination rate，water content，kernel yield，oil content，linoleic acid and linolenic acid relative content of the Fengdan seeds in the same development stage were significantly different after storage at different temperatures；the seed germination rate after storage at 4 ℃was significantly lower than 25 ℃，and the oil content was significantly higher than the seeds after storage at 25 ℃.The seed germination rate of different maturity after storage at 25 ℃ was not significant，the water content and oil content decreased significantly，the kernel yield increased significantly，and the unsaturated fatty acids decreased significantly.After storage at 4 ℃，the germination rate of seeds increased significantly，the water content decreased not significantly，the kernel yield increased significantly，and there was no obvious pattern of unsaturated fatty acids.4 ℃ after storage of unsaturated fatty acids content on average was below 25 ℃ after storage.Correlation analysis between germination rate，oil content，water content and relative fatty acid content showed that the correlation analysis between germination rate，oil content，water content and fatty acid content showed that the oil content was significantly positively correlated with linolenic acid.There was a significant negative correlation with palmitic acid，stearic acid and oleic acid；the germination rate was significantly positively correlated with palmitic acid，stearic acid and oleic acid，but negatively correlated with oil content，linolenic acid and water content.[Conclusion]The germination of Fengdan seeds is affected by seed maturity，storage temperature，fatty acid content and water content.The shortterm storage of Fengdan seeds is not conducive to germination，but lowtemperature storage is conducive to oil accumulation and oil content increase.

Key wordsPaeonia suffruticosa Andr.；Storage temperature；Seed germination；Unsaturated fatty acids；Oil content

鳳丹（Paeonia ostii）是芍藥科芍藥屬牡丹組牡丹野生種楊山牡丹的栽培種，其含油率可達24%以上，和紫斑是油用牡丹的主要品種[1-2]。鳳丹主要以種子繁殖，由于鳳丹種子具有雙重休眠的特性，容易出現出苗不齊、萌發質量不好等問題，嚴重阻礙了鳳丹生產商品化的發展。并且鳳丹種子存在種胚發育不完全、生理后熟等情況，貯藏條件和種子成熟度對種子后熟具有嚴重的影響[3-4]。貯藏的目的在于長期保存種子同時維持其最大限度的活力，貯藏時間主要由含水量和溫度決定[5-6]。鳳丹種子油富含具有抗癌、脫膽固醇和抗血栓等功能的不飽和脂肪酸，貯藏溫度對種子內脂肪酸含量有影響[7-9]。因此，研究不同成熟度的鳳丹種子在不同溫度貯藏后的萌發與脂肪酸組成成分具有重要意義。種子收獲后，需要貯藏一段時間才能播種。種子的質量與活力受自身遺傳和貯藏條件的限制。張遠兵等[10] 將鳳丹陳種子分別放在冰箱內濕藏、干藏和自然濕藏、干藏，發現冰箱內濕藏后的鳳丹種子萌發率最高。鳳丹種子在不同貯藏條件下其種子質量和出油率變化較大，在4 ℃貯藏成熟的鳳丹種子保鮮效果較好，適宜的低溫利于油脂積累，但時間長各項指標也會嚴重下降[11]。研究表明，花生[12]、水稻[13]、玉米[14]、一串紅[15] 等植物種子，成熟度與萌發率成正比。Seyyedi等[16] 研究發現，冬油菜種子中脂肪含量對種子活力有影響。鳳丹是富含不飽和脂肪酸的木本油料作物之一，具有較好的開發前景。國內側重研究不同地區、品種的牡丹籽油中亞麻酸的相對含量和用GA3和低溫處理干燥鳳丹種子的萌發情況，但不同溫度貯藏后不同成熟度的未干燥鳳丹種子的研究鮮見報道。筆者對油用牡丹鳳丹不同成熟度的種子在不同溫度貯藏后，測定其萌發率、含水率、出仁率、含油率、脂肪酸的組成成分變化及它們之間的相關性，旨在為保存油用牡丹種子奠定基礎。

1材料與方法

1.1材料鳳丹角果采自重慶師范大學試驗基地，分別采摘授粉后90、100、110、120 d共4個時期的鳳丹角果，每個時期的鳳丹角果分別置于4 ℃和25 ℃的保溫箱中貯藏60 d。

1.2種子萌發特性試驗將經過60 d貯藏的鳳丹角果果皮和鳳丹籽分離，取經過不同溫度貯藏后不同成熟度的鳳丹種子分別播種在花盆中，各重復3組，定期澆水，觀察萌發情況，并在第2年4月統計其發芽率。

1.3種子含水率、出仁率和含油率測定參照林萍等[17] 的方法測定含水率和出仁率。用索式提取法提取鳳丹籽油，測定其含油率。

1.4脂肪酸成分分析脂肪酸甲酯化參照付松等[18] 的方法，有所改動。稱取0.05 g油脂于試管中，加入5 mL異辛烷溶解，再加入2 mL 0.4 mol/L氫氧化鉀-甲醇溶液。甲酯化完成后用島津Trace1310-ISQ單四級桿氣質聯用儀分析。

GC條件：色譜柱TG-WAXMS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣：高純氮氣，流速1.0 mL/min；程序升溫：起始溫度150 ℃，保持1 min，以10 ℃/min 起始升溫至230℃，保持10 min；進樣口溫度250 ℃；進樣方式為脈沖分流進樣，分流比35∶1，脈沖壓力120 kPa；進樣量1 μL。

MS條件：接口溫度230 ℃；離子源溫度230 ℃；掃描范圍：40～400 amu。

1.5數據分析試驗數據采用SPSS 21.0進行差異顯著性分析。

2結果與分析

2.1不同發育階段鳳丹牡丹種子經不同溫度貯藏后萌發率從圖1可以看出，不同溫度貯藏后的種子萌發率均隨種子成熟度而上升。4 ℃下種子萌發率隨成熟度呈顯著性變化。25 ℃貯藏下的種子萌發率均高于50%，4 ℃貯藏下的種子萌發率最高僅達 23.33%。25 ℃貯藏下授粉后120 d的種子萌發率是授粉后90 d的1.23 倍，4 ℃貯藏下授粉后120 d的種子萌發率是授粉后90 d的14倍。這表明種子的成熟度與萌發率成正比，25 ℃比4 ℃更利于保存未干燥的種子。

2.2不同發育階段鳳丹牡丹種子經不同溫度貯藏后的含水率、出仁率、含油率由圖2A可知，不同溫度貯藏后的種子含水率均隨種子成熟度下降。在25 ℃貯藏后的種子含水率呈顯著直線下降，授粉后90 d含水率最高為2.05%，授粉后120 d最低為0.23%，平均為1.26%。在4 ℃貯藏后的種子含水率平緩下降，平均含水率為1.49%，授粉后90 d和授粉后120 d含水率分別為1.63%、1.37%。不同溫度貯藏后同發育階段的鳳丹牡丹種子的含水率差異顯著。

由圖2B可知，不同溫度貯藏后種子出仁率隨種子成熟度顯著上升，25 ℃貯藏下的平均出仁率為65.20%，4 ℃為59.84%。25 ℃顯著高于4 ℃貯藏后同發育階段的出仁率。

由圖2C可知，在25 ℃貯藏后的種子含油率隨成熟度顯著下降；4 ℃貯藏后的種子含油率隨成熟度無明顯規律。4 ℃貯藏后的種子平均含油率均為30.48%，均顯著高于25 ℃貯藏的同發育階段的含油率，25 ℃的平均含油率為22.59%。這表明低溫有利于油脂的積累。

2.3不同發育階段鳳丹牡丹種子經不同溫度貯藏后的脂肪酸成分從圖3A可以看出，4 ℃貯藏后的油酸相對含量隨種子成熟度顯著上升。硬脂酸、亞油酸相對含量無明顯規律，亞麻酸相對含量顯著下降，亞麻酸含量從47.05%下降至33.93%。亞油酸與亞麻酸之和從75.41%下降至62.36%。從圖3B可以看出，25 ℃貯藏后的油酸、棕櫚酸、硬脂酸相對含量均平緩上升，亞麻酸相對含量顯著下降，亞麻酸含量從49.08%下降至35.83%，不飽和脂肪酸含量從93.22%下降至86.36%， 種子中亞麻酸是不飽和脂肪酸的主要成分。

從圖3可以看出，授粉天數100和110 d在4 ℃貯藏后的亞麻酸含量顯著高于25 ℃，亞油酸是授粉后90和120 d，硬脂酸是授粉后90和100 d，棕櫚酸是授粉后90和120 d；25 ℃顯著高于4 ℃的脂肪酸有授粉后90和120 d的亞麻酸，有100和110 d的亞油酸，有120 d的硬脂酸，有110 d的棕櫚酸。油酸在不同溫度貯藏后無顯著差異。

從表1可以看出，在25 ℃貯藏的不飽和脂肪酸含量隨種子成熟度顯著下降，從93.22%下降至86.36%，平均為91.15%。在4 ℃不飽和脂肪酸含量先從91.72%上升至92.75%，再下降至85.5%，平均含量為90.51%。 在4 ℃貯藏授粉后100和110 d的亞麻酸與亞油酸含量之比顯著高于25 ℃，授粉后90和120 d顯著低于25 ℃。

2.4鳳丹種子發育過程中脂肪酸相對含量和萌發率、含水率、出仁率、含油率的相關分析為了深入了解鳳丹種子的萌發與各脂肪酸與含油率、含水率、出仁率之間的相互聯系，對其進行相關分析，結果見表2。由表2可知，含油率與亞麻酸呈極顯著正相關，說明發育過程中鳳丹種子亞麻酸與含油量有密切聯系；含油率與棕櫚酸、硬脂酸和油酸均顯著或極顯著負相關，與含油量的趨勢相反。萌發率與棕櫚酸、硬脂酸、油酸呈顯著或極顯著正相關，說明發育過程中鳳丹種子的棕櫚酸、硬脂酸、油酸與萌發有某種聯系；萌發率與含油率、亞麻酸、含水率呈顯著或極顯著負相關，與萌發率的趨勢相反。出仁率與油酸均顯著正相關，說明發育過程中鳳丹種子油酸與出仁率有聯系。亞麻酸與棕櫚酸、硬脂酸、油酸呈極顯著負相關；硬脂酸、棕櫚酸、油酸之間均呈極顯著正相關，表明這3種脂肪酸的積累相似。亞油酸與各脂肪酸、含水率、含油率、出仁率等均無顯著相關性。在不同溫度貯藏后有明顯差異：25 ℃貯藏后的含水率與棕櫚酸、硬脂酸、油酸呈極顯著負相關，與亞麻酸、含油率呈極顯著正相關；25 ℃貯藏后的出仁率與亞麻酸、含油率、含水率呈極顯著負相關。4 ℃貯藏后無顯著相關性。

3結論與討論

3.1討論種子萌發率是衡量種子活力的重要表征。貯藏溫度、種子成熟度、含水率均為影響鳳丹種子萌發的重要指標。該試驗4 ℃貯藏后鳳丹種子的平均萌發率比25 ℃貯藏后鳳丹種子平均萌發率低52.9%，與其他研究結果一致[19]，鳳丹不適合短期低溫貯藏[19]。其可能原因是低溫導致淀粉種子和其他代謝物的降解延遲，從而低溫抑制種子萌發[20-21]。在4 ℃和 25 ℃貯藏后鳳丹牡丹種子的萌發率隨著種子成熟度升高而升高，與前人研究花生[12]、玉米[14]等的結果大致相同，證明種子成熟度是鳳丹種子萌發的重要因素之一。萌發率與含水率呈顯著負相關，與百喜草、 檫牡的種子研究結果一致，由于含水量過高不利于種子萌發[22-23]。其原因可能是播種含水量高的種子，在種子最初吸漲作用時，未發生滲漏，未能使種子內抑制物濃度降低，從而抑制種子萌發[24]。萌發率與棕櫚酸、硬脂酸、油酸呈顯著或極顯著正相關，萌發率與含油率、亞麻酸呈顯著或極顯著負相關，與冬油菜研究結果相似，由于亞麻酸和亞油酸含量高可能影響油質，導致種子活力下降[16]。

研究表明，在種子油脂合成累積中，脂肪酸的增長模式與油脂合成有極大聯系，該研究表明，含油率與亞麻酸呈極顯著正相關，與棕櫚酸、硬脂酸和油酸均呈顯著或極顯著負相關，與其描述情況相符[25]。在4 ℃貯藏后的鳳丹種子萌發率顯著低于25 ℃，而含油率顯著高于25 ℃。可能由于適宜的低溫使部分蛋白質和糖類被轉化為油脂，利于油脂的積累[26-28]。種子在低溫貯藏情況下，可以降低其呼吸作用和減少水分蒸發，保持含水率，該試驗中4 ℃貯藏的鳳丹牡丹種子的含水率無明顯變化，與前人研究甜玉米的結果一致[29]。

劉紹等[30]和馬雪情等[31]研究鳳丹種子（授粉后90～120 d）發育過程，結果硬脂酸、棕櫚酸含量相對穩定，亞麻酸含量逐漸下降，油酸含量持續增長。與該研究結果基本一致，油中主要脂肪酸均是棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸，亞麻酸是不飽和脂肪酸的主要成分，油酸均呈上升趨勢，亞麻酸呈下降趨勢， 但脂肪酸含量不一致，是由于環境、種子貯藏等因素，研究表明，不同地區的鳳丹種子脂肪酸含量不同[32]。25 ℃貯藏后的不飽和脂肪酸高于4 ℃貯藏，且亞麻酸與亞油酸的比例最高是在25 ℃貯藏授粉后90 d的種子，最低在4 ℃貯藏后授粉120 d。研究表明，增加亞麻酸與亞油酸的比例，可以有效提高EPA和DHA的含量，并在一定條件下抑制炎癥因子[33-34]。

3.2結論鳳丹種子低溫短期貯藏不利于萌發，但有利于油脂的積累。未干燥的鳳丹種子經不同溫度貯藏后種子成熟度均是影響萌發的主要因素。相關性分析表明，萌發率與棕櫚酸、硬脂酸、油酸呈顯著或極顯著正相關，萌發率與含油率、亞麻酸呈顯著或極顯著負相關，萌發率與含水率呈顯著負相關，得出限制種子萌發的因素有含油率、脂肪酸含量、含水率。貯藏溫度和種子成熟度是影響種子脂肪酸的因素。該試驗為研究種子萌發提供新的途徑，更進一步推進種子發芽萌發的原理機制。

參考文獻

[1]韓雪源，張延龍，牛立新，等.不同產地‘鳳丹牡丹籽油主要脂肪酸成分分析[J].食品科學，2014，35（22）：181-184.

[2] 黃興琳，陸俊杏，廖冰楠，等.油用牡丹脂肪酸脫氫酶基因FAD3的克隆與表達分析[J].中國農業科學，2017，50（10）：1914-1921.

[3] 郭麗萍，張延龍，牛立新，等.鳳丹種子休眠特性研究[J].西北林學院學報，2016，31（4）：165-169.

[4] 姜秀梅.外源物質處理對低溫脅迫下辣椒種子萌發及幼苗抗冷性的影響[D].烏魯木齊：新疆農業大學，2014.

[5] 陳新軍，戚存扣，浦惠明，等.貯藏時間和溫度對甘藍型油菜種子活力及脂肪酸含量的影響[J].中國油料作物學報，2010，32（4）：491-494.

[6] 汪曉峰，景新明，鄭光華.含水量對種子貯藏壽命的影響[J].植物學報，2001，43（6）：551-557.

[7] HABA N H，ANTONIADES K，HABBAL Z.Effects of dietary canola，olive and linolenic acid enriched olive oils on plasma lipids，lipid peroxidation and lipoprotein lipase activity in rats[J].Nutrition research，1999，19（4）：601-612.

[8] EZAKI O，TAKAHASHI M，SHIGEMATSU T，et al.Longterm effects of dietary alphalinolenic acid from perilla oil on serum fatty acids composition and on the risk factors of coronary heart disease in Janese elderly subjects[J].J Nutr Sci Vitaminol，1999，45（6）：759-772.

[9] 宋紅，李萬義，丁格根其兒，等.不同貯藏方法對桃葉衛矛種子萌發和營養物質的影響[J].東北林業大學學報，2015，43（6）：30-33，63.

[10] 張遠兵，劉愛榮，張雪平.不同貯藏方法及激素、稀土等對牡丹種子發芽及幼苗生長的影響[J].種子，2005，24（8）：16-20.

[11] 崔虎亮，黃弄璋，劉欣，等.不同貯藏條件對油用牡丹種子出油率的影響[J].中國種業，2016（10）：28-30.

[12] 張建成，王輝.不同成熟度花生種子發芽率及活力差異性研究[J].種子，2005，24（1）：3-4.

[13] 張桂蓮，楊定照，張順堂，等.不同成熟度對水稻種子萌發及其生理特性的影響[J].植物生理學報，2012，48（3）：272-276.

[14] 石海春，柯永培，傅體華，等.不同成熟度玉米種子活力的差異性研究[J].四川農業大學學報，2006，24（3）：269-271.

[15] 曾麗，趙梁軍，蘇立峰.一串紅種子發育及內含物對種子萌發的影響[J].中國農業大學學報，2000，5（1）：35-38.

[16] SEYYEDI S M，TAVAKKOL AFSHARI R，DANESHMANDI M S.Daneshmandi.The relationships between fatty acids and heterotrophic seedling growth in winter canola cultivars during accelerated seed aging process[J].South African journal of botany，2018，119：353-361.

[17] 林萍，姚小華，曹永慶，等.油用牡丹‘鳳丹果實性狀及其脂肪酸組分的變異分析[J].經濟林研究，2015，33（1）：67-72.

[18] 付松，徐先順，向奮飛.保健油脂中多不飽和脂肪酸的GC/MS分析[J].中國衛生檢疫雜志，2005，15（9）：1042-1044.

[19] 覃逸明，黃雨清，王千，等.不同處理對鳳丹種子萌發的影響[J].中國種業，2009（1）：38-40.

[20] REN X X，XUE J Q，WANG S L，et al.Proteomic analysis of tree peony （Paeonia ostii‘Fend Dan） seed ermination affected by low temperature[J].Journal of plant physiology，2018，224/225：56-67.

[21] 任秀霞，王順利，薛璟祺，等.GA和ABA信號轉導關鍵基因在不同溫度處理‘鳳丹牡丹種子中的表達分析[J].園藝學報，2017，44（1）：80-88.

[22] 楊義成，龍忠富，劉正書，等.不同貯藏年限百喜草種子發芽特性初探[J].貴州農業科學，2007，35（6）：54-56.

[23] 程勇，吳際友，唐春.檫木種子貯藏實驗[J].湖南林業科技，2014，41（2）：28-30，34.

[24]徐恒恒，黎妮，劉樹君，等.種子萌發及其調控的研究進展[J].作物學報，2014，40（7）：1141-1156.

[25] OHLROGGE J B.Design of new plant products：Engineering of fatty acid metabolism[J].Plant Physiol，1994，104（3）：821-826.

[26] 王曉晨.小球藻油脂積累的影響條件及油脂提取方法的研究[D].廣州：華南理工大學，2013.

[27] 陳俊杰，湯佳，陳輝，等.油茶優良無性系‘閩 43和‘閩 60果實發育過程中油脂積累規律的研究[J].熱帶作物學報，2016，37（11）：2133-2137.

[28] 張凌云，王小藝，曹一博.油茶果實糖含量及代謝相關酶活性與油脂積累關系分析[J].北京林業大學學報，2013，35（4）：55-60.

[29] 單秀峰，徐方旭.低溫貯藏對甜玉米采后生理品質的影響[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2015，33（4）：507-510.

[30] 劉炤，韓繼剛，李曉青，等.‘鳳丹 種子成熟過程中脂肪酸的累積規律[J].經濟林研究，2015，33（4）：75-80.

[31] 馬雪情，劉春洋，黃少峻，等.牡丹籽粒發育特性與營養成分動態變化的研究[J].中國糧油學報，2016，31（5）：71-75，80.

[32] 李曉青，劉慶華，劉炤，等.不同地區鳳丹種子含油率和脂肪酸組成分析[C]//張啟翔.中國觀賞園藝研究進展（2013）.北京：中國林業出版社，2013：15-18.

[33] LIOU Y A，KING D J，ZIBRIK D，et al.Decreasing linoleic acid with constant α-linolenic acid in dietary fats increases （n-3） eicosapentaenoic acid in plasma phospholipids in healthy men[J].The journal of nutrition，2007，137（4）：945-952.

[34] 蘇杭.亞油酸和α-亞麻酸的攝入比例對體內炎癥因子及高度不飽和脂肪酸合成通路的影響[D].無錫：江南大學，2018.