文章信息
- 谢碧霞, 杜红岩, 杜兰英, 傅建敏.
- Xie Bixia, Du Hongyan, Du Lanying, Fu Jianmin.
- 不同变异类型杜仲果实含胶量变异研究
- Variations of Gutta-Percha Content in Samara from Different Eucommia ulmoides Forms
- 林业科学, 2005, 41(6): 144-146.
- Scientia Silvae Sinicae, 2005, 41(6): 144-146.
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文章历史
- 收稿日期:2004-06-15
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作者相关文章
2. 中国林业科学研究院经济林研究开发中心 郑州 450003
2. Non-Timber Forestry Research and Development Center, CAF Zhengzhou 450003
杜仲(Eucommia ulmoides)是亚热带和暖温带最具开发前景的重要胶源树种(杜红岩,1996;李芳东等,2001)。杜仲胶独具的橡(胶)塑(料)二重性,可以开发出具有热塑性、热弹性和橡胶弹性三大功能材料,应用前景十分广阔(陈士朝,1993;严瑞芳,1995;杜红岩等,2000)。杜仲果实、树皮和叶片均含有杜仲胶。目前杜仲胶的提取都是以杜仲叶为原料(李芳东等,2001)。由于杜仲叶含胶率一般为1%~3%,提胶的原料和加工成本都较高(杜红岩等,2000)。杜仲的果实为翅果,杜仲果皮含胶率高达12%~17%,是杜仲叶的5~6倍,利用杜仲果皮提胶可以显著降低杜仲胶生产成本,促进杜仲大产业的形成和快速发展(杜红岩等,2000;2003)。根据杜仲树皮容易识别的形态特点即树皮开裂状况,杜仲存在4个变异类型:深纵裂型、浅纵裂型、龟裂型和光皮型(李芳东等,2001)。杜仲果实内杜仲胶形成积累规律的研究已有报道(杜红岩等,2004),对不同变异类型杜仲果实的形态特点及其杜仲含胶性状的变异规律的研究尚未见报道。本文通过系统研究不同变异类型杜仲果实的生长发育特点及其含胶性状的变异规律,为杜仲胶优良资源的选择和有效利用提供理论依据,为杜仲胶生产及产业化提供科学指导。
1 材料与方法 1.1 样品采集、取样方法与分析不同类型杜仲果实材料来自河南省洛阳市嵩县杜仲综合试验示范基地。2001年10月,每个变异类型选择12年生的杜仲雌株典型样株6株,在树冠中部外围阳面结果枝上随机采集6×20个果实,分别调查果长、果宽、果厚;随机抽取6×100个果实烘干后测定千粒质量。另外取同样部位的果实6×100 g,将6株果实样品混匀后及时带回室内处理,用于杜仲胶测定。
用于含水率和千粒质量测定的样品,在60 ℃恒温烘箱烘干至恒定质量后称取每个样品的质量。其余样品混匀后放室内通风处自然风干,分别用布袋包装保存,做好标记,进行杜仲胶测定。
果长、果宽和果厚采用游标卡尺测定,利用果长与果宽的比计算果形指数;用1/1 000天平称取每个样品烘干后质量,取其平均值计算果实千粒质量;用1/1 000天平称取每个果实样品质量,然后将每个样品的杜仲果皮和种仁剥离,再用同样方法称取果皮质量,以果皮质量与果实质量的比计算果皮占果实质量的百分比。采用SAS8.2软件进行统计分析。
1.2 杜仲胶分离与测定方法进行杜仲含胶率测定的每个样品,在测定前均进行碎化处理。将杜仲样品剪成2 mm左右的碎块,然后以十字对角取样法,每个样品取样20 g,待样品自然风干至恒重后,每个样品精确称取10 g进行含胶率测定。
含胶率的测定采用杜仲胶综合提取法。在非极性溶剂提取、极性溶剂纯化的基础上,加以适当改进。采用无机试剂与有机溶剂相结合、物理与化学相结合的方法,将杜仲胶浸提出来,通过冷冻法使胶沉淀而发生相分离。主要工艺流程为:备料→打碎→碱煮(250 mL 2%NaOH 90~100 ℃浸提3 h)→筛洗→加碱、小量甲苯70 ℃水浴15 min→水洗→干燥→溶剂抽提(200 mL石油醚80 ℃浸提,提取3次,每次2 h)→热过滤→冷冻→过滤(加300 mL丙酮洗)→精胶。分离后的杜仲精胶,自然风干至恒重后,用1/1 000的天平称取每个样品杜仲胶的质量。根据每个样品所得杜仲胶的质量,计算每个样品的含胶率。
2 结果与讨论 2.1 不同变异类型杜仲果实形态特征比较由图 1和表 1可知,不同变异类型在果实形态和大小上差异明显,表现出不同的特点。浅纵裂型果实最长,达3.30 cm,深纵裂型果实最短,为3.15 cm;龟裂型果实最宽,达1.12 cm,光皮型果实最窄,为1.02 cm;果形指数由大到小依次为光皮型>浅纵裂型>深纵裂型>龟裂型。F检验结果(表 1)表明,4个变异类型的果长、果宽和果形指数均存在极显著差异。
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图 1 不同变异类型果实特征比较 Fig. 1 Samara character comparison among different forms A:光皮型Form lerigata; B:浅纵裂型Form crackle; C:深纵裂型Form tortoise; D:龟裂型Form split.下同The same below. |
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由图 2可知,4个变异类型果实千粒质量均存在差异。由表 1可知,深纵裂型果实千粒质量最大,达78.63%;光皮型杜仲果实千粒质量最小,为73.11%。果实千粒质量由大到小依次为深纵裂型>浅纵裂型>龟裂型>光皮型。F检验结果,不同变异类型果实千粒质量的差异达到了极显著水平。
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图 2 不同类型果实千粒质量及果皮占果实质量百分比比较 Fig. 2 Comparison of kilo-samara weight and ratio of pericarp to samara among different forms |
不同变异类型果皮占果实质量百分比也不同。其中光皮型果皮所占比例最高,达到69.7%;深纵裂型果皮所占比例最低,为67.3%。F检验结果(表 1),4个变异类型果皮占果实质量百分比的差异达到了极显著水平。不同变异类型果皮占果实质量百分比的不同,表明不同类型生长发育特性的差异。由于杜仲胶在果实中只存在于果皮中,种仁内不含有杜仲胶。因此,就提取杜仲胶而言,果皮占果实质量百分比的高低,反映着果实的利用率。
2.3 不同变异类型杜仲果实含胶率比较由图 3可以看出,不同变异类型果实和果皮含胶率也不同。表 1的F检验结果表明,不同变异类型果实含胶率和果皮含胶率均存在极显著差异。果实含胶率和果皮含胶率由高到低的顺序依次为浅纵裂型>龟裂型>光皮型>深纵裂型。浅纵裂型果皮含胶率和果实含胶率分别达到16.19%和11.06%,而深纵裂型果皮含胶率和果实含胶率最低,仅分别为13.95%和9.39%(图 3、表 1)。果皮含胶率反映的是杜仲果皮内杜仲胶形成积累的密度;而果实含胶率则代表杜仲果实整体的杜仲胶水平,杜仲果实含胶率的高低对杜仲胶的开发利用具有重要的意义。不同变异类型果实含胶率的不同,表明不同类型果实内杜仲胶形成积累存在一定的差异,也为杜仲高产胶优良单株的选择提供了理论参考。从利用杜仲胶的角度分析,浅纵裂型是一个优良的变异类型。
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图 3 不同变异类型果实、果皮含胶率比较 Fig. 3 Comparison of gutta-percha content in samara and pericarp among different forms |
不同变异类型杜仲果实的形态特点和含胶性状表现出不同的特点。4个变异类型的果实形态大小存在极显著差异。不同变异类型在果实形态大小上的不同,表明不同类型生长发育特性的差异;不同变异类型果实含胶率和果皮含胶率均存在极显著差异。果实含胶率和果皮含胶率以浅纵裂型最高,深纵裂型最低。不同变异类型果实含胶率不同,表明不同类型果实内杜仲含胶特性存在变异,也为杜仲高产胶优良单株的选择提供了理论参考。
陈士朝. 1993. 杜仲橡胶的开发和应用. 橡胶工业, 40(11): 690-698. |
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杜红岩, 赵戈, 卢绪奎. 2000. 论我国杜仲产业化与培育技术的发展. 林业科学研究, 13(5): 554-561. DOI:10.3321/j.issn:1001-1498.2000.05.018 |
杜红岩, 谢碧霞, 邵松梅. 2003. 杜仲胶的研究进展与发展前景. 中南林学院学报, 23(4): 95-99. DOI:10.3969/j.issn.1673-923X.2003.04.009 |
杜红岩, 杜兰英, 李芳东. 2004. 杜仲果实内杜仲胶形成积累的规律. 林业科学研究, 17(2): 185-191. DOI:10.3321/j.issn:1001-1498.2004.02.008 |
李芳东, 杜红岩. 2001. 杜仲. 北京: 中国中医药出版社, 261-280.
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严瑞芳. 1995. 杜仲胶研究进展及发展前景. 化学进展, 7(1): 65-71. DOI:10.3321/j.issn:1005-281X.1995.01.006 |
张乔. 1996. 杜仲橡胶的开发与利用. 橡胶工业, 43(11): 690-693. |