彩色核桃品種資源及開發利用

劉永輝 孟海軍 楊瑩 趙偉 李琳 王磊 吳國良

摘?要：我國為世界核桃原產地之一，具有非常豐富的核桃種質資源，其中不乏很多為特異性狀的類型。彩色核桃是核桃少見的特異性狀，以紅仁核桃為代表，綜述了各種仁色及葉色的珍稀核桃資源和品種，介紹了花青苷的主要作用。最后對開發利用這些特異品種資源提出了產業發展方面的建議。

關鍵詞：紅核桃;花青苷;新品種

文章編號：2096-8108（2021）02-0090-05?中圖分類號：S664.1?文獻標識碼：A

Abstract：China is one of the origins of walnuts in the world and has abundant walnut germplasm resources， many of which are specific types. The colourful walnut is a rare and specific characteristic of walnuts. With red kernel walnut as a representative， the rare walnut resources and cultivars of various kernel and leaf colors are reviewed， and the main functions of anthocyanins are introduced. Finally， suggestions on industrial development are put forward for the development and utilization of these special cultivars of resources.

Keywords：red walnut; anthocyanin; new cultivar

核桃（Juglans regia L.）是世界四大堅果之首，我國是世界核桃原生中心之一[1]。我國目前是世界第一大核桃生產國和重要的出口國，產量和面積均居世界首位[2]。核桃種仁富含不飽和脂肪酸和多種具有抗氧化特性的多酚等營養成分而具有重要的保健功效。除了果用，核桃樹還是重要的木材和生態樹種，山坡地種植既能防止水土流失又能材果兼收，具有很好的經濟效益和生態效益[3]。通過40多年的努力，我國當前核桃產業表現為：栽培面積迅速擴大、產量大幅度增加，名優品種增多，區域化、集約化栽培成效顯著，全國有220個縣（市、區）被國家林業局命名為“中國名特優經濟林之鄉”，核桃生產已逐漸成為我國農村經濟發展的一個新的增長點[4]。

優良品種是核桃產業發展的基礎，而豐富的種質資源又是培育新品種的有力保障[5]。在我國豐富的核桃資源寶庫中，通過育種家努力，培育了眾多新品種，支撐起了我國核桃產業的蓬勃發展[6]。目前國內的大部分核桃品種，其葉片和果皮的顏色均為綠色，種皮為淺黃色至黃褐色;但同其他果樹具有豐富的顏色突變一樣，核桃屬植物中也存在著顏色變異的類型，從而形成了富有特色的核桃品種類型[3]。這些品種資源是我們發展核桃產業的新期待。經歷了長期的高速發展之后，近兩年核桃產業發展有所停滯，處于市場前景低迷的非常時期，我們應當對特異的品種資源予以重點開發和推廣。因此，本文對當前已經報道的和正在研究的有關核桃色澤的品種資源予以介紹，以引起同行的注意，為促進核桃產業發展提供參考。

1?彩色核桃的性狀表現

綠色植物是地球上有機物的唯一來源，其基礎就是葉綠體的光合作用。但植物在進化過程中，通過多種變異途徑造成了各種彩色變異，從而形成了五彩繽紛的植物世界。常見的彩葉植物有紫甘藍、紫色辣椒、金葉國槐、中華紅葉楊、紅葉桃、紫葉李、紫葉黃櫨等[7]。果樹中各種果實到成熟時總是色彩紛呈，顏色由淺入深，直至藍色甚至黑色，如黑奧林葡萄及黑柿。雖然彩色植物的光合效率低于綠葉植物，但其豐富的色彩呈現具有很大的觀賞應用價值和營養價值，因而具有很好的經濟效益。

核桃作為重要的果樹種類，出現彩色變異的表現主要涉及兩方面，即營養器官和繁殖器官兩部分。營養器官方面，核桃樹體整體呈紅色變異，從葉片到枝條，整體的營養器官表現出紅色性狀;而繁殖器官主要是其雌雄花器官也表現出紅色，特殊的類型則是種子的種皮呈現灰黑色、紫色和紅色，極大地豐富了核桃的品種資源類型，為我們開發利用寶貴資源提供了堅實的物質基礎，為核桃產業的提升發展提供了更多選擇。

2?國內外的彩色核桃品種資源

2.1?普通核桃的紅色類型

這種類型以‘紅瓤核桃記載于中國果樹志核桃卷中，但長期以來未得到重視和研究[1，3]。在2015-2017年的核桃資源調查中，本課題組發掘到2個單系，并開展了較系統的研究。該紅核桃樹體的花青苷含量較高，種仁中花青苷含量高營養價值大，其樹體和葉片具有很好的觀賞價值，故可以作為園林觀賞樹種利用[8]。這種葉、果、種皮及木質部均呈紅色的類型，是極具特色的核桃類紅木種質資源，為核桃的果材兼用品種選育的重要后備資源。

2.1.1?植物學特征

‘紅瓤核桃資源的樹冠為自然圓頭形，樹勢中庸，樹姿較直立。樹干呈灰褐色，溝紋具淺裂;1年生枝呈深褐色，皮孔近圓形、較稀。幼葉鮮紅至玫紅色，鮮艷亮麗，成熟葉深綠色至紅褐色，小葉數5～9枚，多7枚，葉形為闊披針形，全緣，先端漸尖;混合芽體梢飽滿，呈小圓球形。

該紅核桃是很罕見的核桃樹整體紅色變異，研究發現其植物學性狀表現與普通核桃相似，

但1年生實生苗長勢稍弱于對照，2年后長勢恢復，與普通綠核桃無異;通過核桃葉片表觀、切片觀察以及測定葉片葉綠素、花青苷含量，均可說明紅核桃的花青苷含量高于綠核桃，而紅核桃的凈光合速率小于綠核桃，說明光合能力低于綠核桃，原因可能是花青苷的存在吸收和耗散了一部分光能，導致光合作用所能利用的光能減少，從而降低了光合效率[3]。

2.1.2?堅果主要經濟性狀

‘紅瓤核桃的堅果外觀整齊一致，果形端正，三徑平均為3.18 cm，屬中小果型;平均單果重10. 48 g。刻紋較明顯，淺，殼較薄，內褶壁紙質而隔膜退化，取仁易。仁色呈紅色，仁體飽滿，仁肉細而味香，無異味;粗脂肪含量73.5%，蛋白質含量17.3%，出仁率52.3%。紅色種皮亮麗鮮艷，因其花青苷含量高而具有較好的營養價值。

2.1.3?生長結果習性

‘紅瓤核桃高接后次年始果，高接后5年生樹的果枝率為67. 4%;其中側果枝率為71.5%。高接后5年生樹平均坐果率86.4%，平均單株產堅果381個，株產2.69 kg。

2.2?美國引入的品種（原名‘Robert Livermore）

本品種由美國加州大學雜交選育而成，于2004年報道，原品種名稱‘Robert Livermore[9，10]。2015年由陜西商洛盛大實業股份有限公司從美國加利福尼亞州引進紅仁核桃嫁接苗，2018年通過陜西省品種審定委員會審定，命名為‘紅仁核桃推廣。

該品種的顯著特點是：‘紅仁核桃萌芽期比香玲與西洛3 號分別晚8 d和12 d;果實成熟期比香玲與西洛3號分別晚12 d和18 d。‘紅仁核桃物候期晚這一特性，對于北方核桃產區初春低溫、晚霜有一定規避作用因而意義重大[6]。

2.2.1?植物學特征

‘紅仁核桃品種的樹冠為半圓形，樹姿直立或半開張。樹干光滑呈灰白色;1年生枝呈綠褐色，發枝力強而枝條密集。皮孔近圓形、平、稀。葉色濃綠，小葉數5～9枚，全緣，葉長10.5 cm、寬5.8 cm;混合芽體圓形，飽滿肥大。開花習性屬雄先型，雄花序長9.5?cm。與對照品種香玲和西洛3號比較具有樹勢強旺、生長量較大、葉色濃綠等特性。

2.2.2?堅果主要經濟性狀

‘紅仁核桃品種的堅果呈卵圓形，果面較光滑，堅果三徑平均值3.44 cm，屬中果型;平均單果重12.75 g。刻紋淺但明顯，平均殼厚度1.28 mm，內褶壁膜質而隔膜退化，極易取仁。仁色呈鮮紅色，種仁飽滿，仁肉細膩，口感酥脆油香，無異味。出仁率53.59%，分別比對照品種香玲和西洛3號高2.25%和0.42%，其他性狀指標則差別不大。

2.2.3?生長結果習性

‘紅仁核桃嫁接苗栽植或高接后當年開始有部分結果，第3～4年開始大面積結果。平均結果枝率83.1%，側果枝率83.4%，每果枝平均結果1.46個，平均株產1.08 kg，表現出明顯的早實特點。在陜西洛南萌芽期4月上旬（10日）， 展葉期4月上旬（16日），雌、雄花盛開期4月下旬（19—23日），果實膨大期6月下旬（20—30日），果實硬核期7 月中下旬（18—31日），果實成熟期9月下旬（21日），落葉期10月。

2.3?紫色泡核桃品種‘云林 4 號

‘云林 4 號由云南省林業科學院聯合魯甸縣林業局培育，為實生選出，2013年12月通過了云南省林木良種審定委員會認定（良種證號：R-SC-JS-061-2013），遂定名。5年的觀測結果表明，無性系物候期、花枝率、果枝率、坐果率、產量、堅果品質、抗性和內含物等各項指標均與母樹相近而穩定[11]。

2.3.1?植物學特征

‘云林4號品種的樹冠為自然圓頭形，樹勢較強，樹姿直立。樹干呈灰白色，溝紋淺裂;1年生枝呈褐色，皮孔近圓形、平、稀。葉色濃綠色，小葉數5～11枚，多為7枚，葉形闊披針形，全緣，先端漸尖;混合芽體飽滿，呈圓球形。開花習性屬雄先型，每枝平均著花3.3朵，每果枝平均坐果 2.65個。

2.3.2?堅果主要經濟性狀

‘云林4號品種的堅果外觀整齊，果形端正，三徑平均為3.48 cm，屬中果型;平均單果重12. 08 g。刻紋明顯，淺，殼薄，內褶壁紙質而隔膜退化，取仁易。仁色呈紫色，仁體飽滿，仁肉細膩，味香，無異味。粗脂肪含量高達70.6%，蛋白質含量16.7%，出仁率為51.8%。

2.3.3?生長結果習性

‘云林4號高接后次年始果，高接后7年生樹的果枝率為77. 4%;其中側果枝率81.9%。高接后7年生樹平均坐果率86.4%，平均單株產堅果405個，株產4.9 kg，折合每667 hm2產量107.8 kg（每667 hm2面積種植22株）。

2.4?紅色泡核桃品種‘慶豐3號

該品種由云南省林業科學院聯合昭通市昭陽區林業局和昭通市昭陽區慶豐果樹有限公司繁育，為核桃實生單株選出，2013年12月通過了云南省林木良種審定委員會認定，定名為‘慶豐3號。連續兩年的觀測結果表明，無性系的豐產性、堅果品質、坐果率、物候期、抗性和營養成分等各項指標均與母樹相近且穩定[12]。

2.4.1?植物學特征

‘慶豐3號品種的樹勢中等，樹姿呈開張，因分枝力強而樹形分層。樹干呈灰色，1年生枝呈淺褐色，新梢平均長43.3 cm，直徑1.62 cm;1年生枝條光滑無茸毛，皮孔稀，微突起、呈長橢圓形。羽狀復葉7～15枚，多11枚，呈闊披針形;混合芽飽滿，圓球形，無芽柄。開花習性屬雄先型，雄花長7～19 cm。

2.4.2?堅果主要經濟性狀

‘慶豐3號品種的堅果外觀整齊，長橢圓形，種殼刻紋深，三徑平均為3.56 cm，屬中果型;平均單果重14.67 g。縫合線結合緊密，平均種殼厚0.94 mm，內褶壁革質，易取整仁。仁皮呈紅色，仁體飽滿，食味香而細膩無異味。粗脂肪含量69.13%，蛋白質含量18.42%，出仁率52.5%。

2.4.3?生長結果習性

‘慶豐3號高接后2～3年結果，幼苗嫁接后4～5年始果，短果枝結果類型。大樹高接后果枝率為74.3%，頂芽枝結果為主，占82.3%，7年生樹單株產量、面積產量均已超過對照漾濞大泡核桃和國標豐產指標。側枝結果率為28.7%;著果率83.7%，每果枝平均結果2.68個，其中以結3果為主，高至 71.6%，結雙果的占24.6%，結單果的占3.8%。

2.5?灰色（黑色）核桃品種（烏仁核桃）

烏仁核桃，又叫“烏米核桃”“紫瓤核桃”，是分布于川黔地區的農家核桃品種群，根據其植物學形態鑒定屬泡核桃（J. sigillata Dode）。烏仁核桃堅果的種皮多呈灰褐色不同于一般核桃堅果的淺黃色。烏仁核桃的樹體形態及堅果外觀，均與一般核桃無區別，主產區以貴州的威寧、赫章等地分布較多，占當地總核桃數量的5%～10%[13]。

2.5.1?植物學特征

該品種群的樹齡40～50年左右的樹高10 m左右，單株年產量在100～150 kg。樹勢中等，樹姿開張，樹干褐灰色，1年生枝呈淺褐色，新梢平均長39.23 cm，直徑1.52 cm;1年生枝條光滑無茸毛，皮孔呈橢圓形。羽狀復葉7～13枚，呈闊披針形;混合芽較飽滿，圓球形，無芽柄。開花習性屬雄先型，雄花長7～8 cm。果實成熟期分布于9月中旬。

2.5.2?堅果主要經濟性狀

核果圓形，縱橫徑3.03 cm×3.18 cm，殼色黃褐色，刻紋淺、少，縫合線較平坦，果面光滑，核殼厚度1.37 mm，內褶壁不發達、軟，隔膜薄軟。殼薄，易破殼，可取全仁，仁皮呈灰黑色，平均單果重11.63 g。粗脂肪含量70.10%，蛋白質含量17.83%，出仁率46.5%，風味甘甜香味濃。

3?開發利用前景

近年來，隨著國內產業結構的調整，我國的核桃產業得到了迅猛的發展，尤其是國家退耕還林國策的落實和國家扶貧開發力度的加大，極大地促進了核桃面積的擴大和產量的增長。但由于面積增長過快，管理體制、管理技術以及立地條件的限制，造成了核桃產業發展的瓶頸期出現，表現為核桃堅果售價低迷，田間管理技術松勁和產業效益降低等狀況。從長遠眼光來看，核桃產業發展要基于以下四方面內容進行調整：

1）從全產業鏈看，核桃加工業出現良機，處理提高帶來價格的降低對加工企業不啻為福音。無論是核桃油還是核桃乳，以及其他加工品均可以出現一個新局面。

2）從長遠眼光看，應調整經營和種植模式，突破傳統的果業經營理念，擴大為大生態經濟林理念，要搞果材兼用核桃以及以生態效應為主的經濟林。

3）在生產領域，開發和引進新品種，如本文介紹的彩色核桃，豐富核桃品種資源內容，擴大特色品種資源分布范圍，讓新品種促力核桃產業升級換代。與此同時，應進一步加強樹體管理水平，生產高質量核桃產品，從改變觀念入手杜絕棄管而造成毀樹現象的發生。

4）在市場供銷方面做文章，擴大傳統的消費渠道，大力提倡核桃鮮食消費。

其實，在我國傳統的核桃產區如太行山區及呂梁山區，人們就有消費新鮮核桃的習慣，因而還有專門為剝取嫩核桃的工具刀，形狀為一個微型鐮刀而開刃朝外。

作為鮮食核桃品種的優先選擇，一類是專用為鮮食的品種（如中核4號），其殼薄如紙，切開青皮后核殼即可輕松用手撕開，很方便食用[14];另一類即為本文介紹的彩色核桃品種資源。這些類型作鮮食應用時

有兩大優勢：一是外觀優勢，核仁為紅色時，核仁顏色與綠色果肉形成明顯對比，反差強烈，引人注目，而且與中國人喜好的節慶色一致，可以彰顯喜慶氣氛;二是紅色核仁富有較多的花青苷含量，例如，我們先期的研究已表明紅仁核桃葉片和果皮含有大量花青苷[8]。在紅仁核桃的核仁營養成分含量與西洛3號（對照品種）基本一致的情況下，其種皮花青苷含量分別為76.70 mg/kg及611.70 mg/kg，前者是對照的8倍[10]。花青苷（Anthocyanin）是一種水溶性的黃酮類化合物，在植物對外界脅迫的響應中起著重要的作用（包括紫外線、低溫和干旱脅迫在內的非生物脅迫及病蟲害）[15]，具有抗氧化、抗癌、保護視力、預防心血管疾病及抗衰老、提高記憶力等生物學功能，在人類健康中發揮了重要作用[16-18]。而開發紅核桃資源、選育紅核桃新品種供應鮮果消費市場，這對人們在營養保健及食療調理上具有更優異的作用。

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