全 文 ：Vol. 34 No. 5
May 2014
第 34卷 第 5期
2014年 5月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期：2013-08-21
基金项目：国家林业公益性行业科研专项“果用无患子良种选育及高效栽培技术研究”（201104100）
作者简介：范辉华（1963-），男，福建建瓯人，教授级高级工程师，从事森林培育与林木遗传育种研究；E-mail：jofhh@163.com
随着社会经济的飞速发展，化石燃料的消费
日益增加，由此而引发的空气污染、酸雨等环境
问题成为制约社会经济可持续发展的一个重要因
素。在此背景下，生物质能源以其可再生性、对
环境友好性、永续性和多样性等重要特点而备受
人们青睐。因而，寻找能直接代替石油的烃类或
油脂类树种，开发“石油人工林”，已成为当今
国际上的一大热点。无患子 Sapindus mukurossi
Gaertn.为无患子科无患子属落叶乔木，又名肥皂
树，是集园林绿化、水土保持、原生药用、环保
型皂素制剂等多用途于一身的优良经济树种，广
泛分布于我国淮河以南地区 [1]。无患子种仁含有
丰富的植物油脂，其含油率高达 40%以上，可用
于制备生物柴油和高档润滑油，是极具开发前景
的生物柴油原料 [2]。长期以来，无患子多作为园
林绿化观赏树种种植，规模化产业化利用较少。
国内外学者对无患子的研究主要集中在繁育技术、
化学成分和分离技术及产品的研发等方面 [3-13]，
以果用为目标的良种选育及培育研究尚处起步阶
段。本研究对初选优树开展年度调查采样和种仁
高产油脂无患子优树的选择
范辉华 1，张天宇 2，姚湘明 2，林秀琴 3，汤行昊 1，马丽珍 4
（1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建省顺昌县林业科学技术中心，福建 顺昌 353200；
3.福建农林大学 林学院，福建 福州 350002；4.建瓯市林业科技推广中心，福建 建瓯 353100）
摘 要：利用无患子种仁制备生物柴油，是当前生物质资源产业化的热点领域之一。为筛选出无患子油脂高产
优树，对分布在福建、江西、浙江、安徽、湖南、广西和云南等 7省区的 61株优树进行种仁含油率测定，并对
种仁含油率在平均水平之上的 29株优树进行了聚类分析，同时还采用灰色关联度分析法分析了树龄、树高、胸径、
冠幅面积以及优树所处区域的年平均气温、年降水量、海拔高度等因素对无患子种仁含油率的影响。结果表明，
含油率最高的优树为位于江西大余的 98#优树，达 58.60%，无患子种仁含油率与各影响因素之间的关联度最大
的是优树所处区域的年平均气温，其次是海拔高度，再其次分别是优树的树高、胸径、树龄、优树所在区域的
年降水量、优树的冠幅面积。
关键词：无患子； 油脂；生物柴油；高产优树；优树选择
中图分类号：S794.9 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2014)05-0004-05
Selection of superior individuals of Sapindus mukurossi for high yield of oil
FAN Hui-hua1, ZHANG Tian-yu2, YAO Xiang-ming2, LIN Xiu-qin3, TANG Xing-hao1, MA Li-zhen4
(1.Fujian Research Institute of Forestry , Fuzhou 350012 , Fujian , China ; 2. Shunchang County Forestry Science and Technology
Center of Fujian Province , Fuzhou 353200 , Fujian , China; 3. College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou
350002 , Fujian , China; 4.Jianou Forestry Science and Technology Promotion Center, Jianou 353100 , Fujian , China)
Abstract: Using the seed kernel of Sapindus mukurossi producing biodiesel is one of the hot areas in biomass resources industry at
present. In order to select high oil yield plus trees, the oil contents in seed kernels from 61 S. mukurossi plus trees were measured, which
come from Fujian, Jiangxi, Zhejiang, Anhui, Hunan, Guangxi and Yunnan provinces. The cluster analyses were carried out on 29 plus
trees that oil contents in seed kernels were above the average of the 61 plus trees. Meanwhile, the effects of tree-age, height, diameter,
crown area and the annual mean temperature, annual precipitation, altitude in the regional of plus tree on oil contents in seed kernels of S.
mukurossi were investigated by applying grey correlation analysis method. The results show that the highest oil-yield tree is the 98# plus
tree locating in Daiyu county, Jiangxi province, which oil content was 58.60%; The annual mean temperature is the highest correlation
with the oil content of the seed kernels of S. mukurossi, next was altitude, and in turn, followed by tree height, diameter, age, annual
precipitation and crown area.
Key words: Sapindus mukurossi; oil; bio-diesel; high yield plus tree; plus tree selection
5第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
油脂含量测定分析，探讨种仁含油率与各影响因
素的相关性，进而筛选出一批油脂高产优树，以
期为后续无性繁殖利用和优良无性系选育提供科
学依据。
1 材料与方法
1.1 测试材料
2011年 11月中旬至 2011年 12月中旬，开展
了无患子种质资源调查。在产果量、树势、冠形、
树姿、树冠透光度、树冠内膛丰满度、株型紧凑度、
枝干颜色等多个指标的综合评价基础上，初步筛
选了福建、江西、浙江、安徽、湖南、广西和云
南等 7省区 61株优树。初选优树情况列于表 1。
1.2 样品采集与预处理
采集选定优树充分成熟的果实，每株 5 kg以
上，按优树号分装并标记。采集后及时带回，在
表 1 无患子初选优树地理位置
Table 1 Geographical positions for S. mukurossi plus trees from primary selection
优树号 种源产地 经度 纬度 优树号 种源产地 经度 纬度 优树号 种源产地 经度 纬度
1# 福建顺昌 117°54′ 26°47′ 37# 江西九江 115°46′ 29°12′ 87# 江西宜春 114°23′ 27°49′
2# 福建顺昌 117°54′ 26°47′ 40# 福建永安 117°21′ 25°59′ 89# 江西新余 114°54′ 27°49′
3# 福建顺昌 117°53′ 26°57′ 43# 云南昆明 102°44′ 25°08′ 90# 江西南昌 115°54′ 28°41′
5# 福建三明 117°33′ 26°11′ 56# 云南宁洱 101°02′ 23°04′ 91# 江西瑞金 116°00′ 25°58′
6# 福建邵武 117°50′ 26°55′ 63# 福建建瓯 118°09′ 26°59′ 93# 江西遂川 114°53′ 26°40′
8# 福建南平 118°07′ 26°33′ 64# 福建浦城 118°22′ 27°42′ 94# 江西遂川 114°34′ 26°22′
13# 福建三明 117°32′ 26°11′ 65# 福建浦城 118°23′ 27°44′ 96# 江西南康 114°45′ 25°39′
14# 福建三明 117°37′ 26°15′ 66# 福建浦城 118°30′ 27°55′ 97# 江西大余 114°39′ 25°32′
15# 江西遂川 114°34′ 26°22′ 67# 浙江金华 119°38′ 29°11′ 98# 江西大余 114°34′ 25°32′
16# 江西遂川 114°03′ 26°20′ 68# 浙江金华 119°35′ 29°09′ 99# 江西大余 114°32′ 25°27′
17# 浙江衢州 118°52′ 28°57′ 70# 安徽芜湖 118°22′ 31°19′ 105# 广西梧州 111°08′ 23°33′
18# 浙江衢州 118°52′ 28°57′ 71# 安徽合肥 117°16′ 31°52′ 106# 广西桂林 110°17′ 25°16′
19# 浙江金华 119°39′ 29°06′ 72# 安徽合肥 117°16′ 31°52′ 107# 广西桂林 110°18′ 25°16′
20# 浙江金华 119°39′ 29°06′ 73# 安徽合肥 117°17′ 31°52′ 108# 广西柳州 109°24′ 24°16′
22# 福建三明 116°42′ 26°16′ 74# 安徽合肥 117°12′ 31°52′ 110# 广西钦州 108°37′ 21°56′
24# 福建三明 116°48′ 26°10′ 75# 安徽六安 116°30′ 31°44′ 112# 广西浦北 110°40′ 28°59′
25# 福建三明 116°42′ 26°16 81# 湖南长沙 112°57′ 28°10′ 113# 云南建水 102°54′ 23°43′
26# 江西鹰潭 117°01′ 28°14′ 82# 湖南长沙 112°57′ 28°10′ 114# 福建顺昌 117°54′ 26°47′
27# 福建三明 116°45′ 26°16′ 83# 湖南长沙 112°59′ 28°12′ 115# 福建顺昌 117°54′ 26°47′
33# 浙江杭州 120°07′ 30°15′ 85# 湖南醴陵 113°29′ 27°39′
36# 江西进贤 116°10′ 28°20′ 86# 湖南醴陵 113°29′ 27°39′
70℃烘干箱内烘干至恒质量后，用自封袋密封避
光存储备用。
1.3 样品测定
委托福建省林产品质量检测中心采用索氏提
取法对无患子种仁含油量进行测定 [9]。
1.3.1 工艺流程
前处理→果核分离→粉碎→石油醚浸提→石
油醚回收→干燥。
1.3.2 实验方法
前处理：取无患子果实，去除果皮和种皮，
得其种仁，放入搅拌机中粉碎至 60目左右，将所
得核仁末放人广口瓶中密封备用。
油脂浸提：称取无患子核仁粉末 4～ 5 g（称
准0.000 2 g）用滤纸将其包裹后放入索氏提取管中，
安装实验装置，用石油醚（60～ 90℃）的水浴中
进行油脂抽提，抽提时间 8 h。
石油醚的去除：对上步得到的提取液进行蒸
馏，回收其中石油醚，直至石油醚基本蒸完；放
入干燥箱 105℃干燥，去除烧瓶中残余石油醚。同
时测定核仁粉末的水分质量。
计算公式：种仁含油率 =[种仁油脂质量 / (种
范辉华，等：高产油脂无患子优树的选择6 第 5期
仁粉末质量－水分质量 )] ×100%。
2 结果与分析
2.1 无患子优树的种仁含油率情况
无患子果实中的油脂主要蕴藏在种仁里，对
福建、江西、浙江、安徽、湖南、广西和云南等 7
省区 61株优树的种仁含油率进行测定，结果见表
2。由表 2可以看出，61株无患子优树种仁含油率
的平均值为 38.41%，种仁含油率超过平均水平的
优树有 29株。种仁含油最高的优树是位于江西大
余的 98#优树，油脂产出率高达 58.60%，超出平
均水平 20.19%。98#优树也是 61株优树中唯一一
株种仁含油率超过 50%的优树。种仁含油率在
40%～ 50%之间的优树有 19株，约占优树总数的
31.15%；种仁含油率在 30%～ 40%之间的优树有
41株，约占优树总数的 67.21%，其中以位于江西
南昌的 90#优树最低，含油率仅为 32.20%，较平
均水平低了 6.21%。
表 2 无患子初选优树的种仁含油率
Table 2 Oil contents in seed kernels of S. mukurossi plus trees from primary selection
优树号 种源产地 油脂产出率 /％ 优树号 种源产地 油脂产出率 /％ 优树号 种源产地 油脂产出率 /％
1# 福建顺昌 43.93 37# 江西九江 34.71 87# 江西宜春 46.08
2# 福建顺昌 40.74 40# 福建永安 40.72 89# 江西新余 42.86
3# 福建顺昌 38.82 43# 云南昆明 40.56 90# 江西南昌 32.20
5# 福建三明 38.65 56# 云南宁洱 38.70 91# 江西瑞金 33.46
6# 福建邵武 38.96 63# 福建建瓯 33.69 93# 江西遂川 37.70
8# 福建南平 32.95 64# 福建浦城 34.81 94# 江西遂川 39.26
13# 福建三明 38.04 65# 福建浦城 34.07 96# 江西南康 38.20
14# 福建三明 39.54 66# 福建浦城 38.82 97# 江西大余 35.04
15# 江西遂川 39.55 67# 浙江金华 45.55 98# 江西大余 58.60
16# 江西遂川 41.56 68# 浙江金华 34.74 99# 江西大余 36.87
17# 浙江衢州 40.18 70# 安徽芜湖 33.30 105# 广西梧州 34.32
18# 浙江衢州 36.84 71# 安徽合肥 43.06 106# 广西桂林 33.43
19# 浙江金华 36.65 72# 安徽合肥 36.83 107# 广西桂林 33.40
20# 浙江金华 41.63 73# 安徽合肥 40.25 108# 广西柳州 41.22
22# 福建三明 40.93 74# 安徽合肥 41.73 110# 广西钦州 36.16
24# 福建三明 37.11 75# 安徽六安 37.46 112# 广西浦北 38.85
25# 福建三明 44.28 81# 湖南长沙 35.51 113# 云南建水 33.75
26# 江西鹰潭 34.44 82# 湖南长沙 37.39 114# 福建顺昌 40.49
27# 福建三明 40.78 83# 湖南长沙 33.40 115# 福建顺昌 37.97
33# 浙江杭州 35.49 85# 湖南醴陵 37.40
平均值 38.41
36# 江西进贤 35.06 86# 湖南醴陵 44.37
2.2 高含油优株的聚类分析
对含油率在平均水平之上的 29株优树进行聚
类分析，结果如图 1所示。从图 1和表 3可知，
29株优树根据含油率可以分为 5类。第一类优树
的含油率最高，仅 1株，为位于江西大余的 98#
优树，是 61株优树含油率平均值的 1.53倍；第
二类优树的含油率次高，共 2株，分别是位于江
西宜春的 87#优树和位于浙江金华的 67#优树，
其含油率的平均值为 45.82%，是总体平均值的
1.19倍；第三类优树有 5株，分别是湖南醴陵
86#、福建三明 25#、福建顺昌 1#、安徽合肥 71#
和江西新余 89#优树，平均含油率为 43.70%，较
总体平均水平高 13.77%；第四类优树的株数最多，
为 12株，平均含油率为 40.90%、较总体平均水
平高 6.5%；第五类优树为有 9株，平均含油率为
39.02%，略微高于总体平均水平。这说明，在 61
株优树中，98#优树可作为高含油无性系的最优
种质，以该优树为母本的无性系可在生产实践中
大力推广；第二类的江西宜春 87#、浙江金华 67#
和第三类的湖南醴陵 86#、福建三明 25#、福建顺
昌 1#、安徽合肥 71#及江西新余 89#优树，则可
作为高含油无性系的基调种质，适宜在生产实践
中进行推广；第四、五类 21株优树可作为高含油
无性系的备选种质，进行中试筛选或适当嫁接繁
殖推广种植。
7第 34卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
表 3 无患子优树含油率平均值对比
Table 3 Average values comparison of oil contents of plus
trees of S. mukurossi
项目 测定的无患子 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类
株数 61 1 2 5 12 9
平均值 /% 38.41 58.60 45.82 43.70 40.90 39.02
比值 1 1.53 1.19 1.14 1.06 1.02
2.3 影响无患子油脂产出率的因素分析
选取福建、江西、浙江、安徽、湖南、广西
和云南等 7省区种仁含油率最高的优树，对这 7
株优树的树龄（X1）、树高（X2）、胸径（X3）、
冠幅面积（X4）以及优树所处区域的年平均气温
（X5）、年降水量（X6）、海拔高度（X7）等因素
进行调查，将调查所得的数据与含油率（Y）进行
标准化处理（见表 4）后，再进行灰色关联分析，
结果见表 5。由表 5可以看出，含油率（Y）对各
因素的关联序为年平均气温（X5）＞海拔高度（X7）
＞树高（X2）＞胸径（X3）＞树龄（X1）＞年降水
量（X6）＞冠幅面积（X4），这表明无患子种仁含
油率与各影响因素之间的关联度最大的是优树所
在区域的年平均气温，其次是海拔高度，再其次
图 1 无患子优树含油率聚类分析
Fig.1 Cluster analysis of oil contents for plus trees of
S. mukurossi
表 4　数据标准化处理结果
Table 4 Results of data standardization
优树 树龄 /X1 树高 /X2 胸径 /X3 冠幅面积 /X4 年平均气温 /X5 年降水量 /X6 海拔高度 /X7 皂苷产出率 /Y
福建三明 25# -0.708 8 -0.843 1 -0.597 9 -1.367 2 -0.044 7 1.499 2 -0.017 6 -0.180 0
安徽合肥 71# -0.715 4 -0.474 3 -0.088 9 1.872 0 -0.894 7 -1.325 6 -0.541 3 -0.380 1
广西柳州 108# -0.248 6 -0.720 2 0.193 9 -0.238 4 1.252 6 0.137 3 -0.426 5 -0.682 0
云南昆明 43# 1.751 9 1.739 0 2.116 9 -0.042 1 -1.431 6 -1.269 8 2.235 0 -0.790 2
浙江金华 67# -0.582 1 1.001 2 -0.145 4 -0.680 1 -0.089 5 0.168 7 -0.449 5 0.028 4
湖南醴陵 86# -0.582 1 -0.720 2 -0.767 6 0.203 3 -0.044 7 0.503 1 -0.461 0 -0.165 2
江西大余 98# 1.085 0 0.017 6 -0.711 0 0.252 4 1.252 6 0.287 1 -0.339 0 2.169 2
表 5 含油率与各影响因子的关联系数
Table 5 Grey relational analysis between oil contents of S. mukurossi and different major factors
相关矩阵 树龄 /X1 树高 /X2 胸径 /X3 冠幅面积 /X4 年平均气温 /X5 年降水量 /X6 海拔高度 /X7 油脂产出率 /Y
树龄 /X1 1.000 0 0.533 0 0.452 4 0.412 1 0.378 5 0.260 9 0.516 2 0.342 9
树高 /X2 0.532 2 1.000 0 0.445 5 0.290 4 0.241 8 0.254 0 0.458 9 0.405 2
胸径 /X3 0.475 9 0.468 7 1.000 0 0.285 2 0.340 7 0.333 7 0.499 5 0.365 3
冠幅面积 /X4 0.412 8 0.291 9 0.265 6 1.000 0 0.259 8 0.364 2 0.331 2 0.281 9
年平均气温 /X5 0.406 5 0.267 6 0.346 2 0.284 0 1.000 0 0.408 0 0.410 1 0.495 0
年降水量 /X6 0.278 5 0.271 5 0.331 8 0.379 1 0.398 5 1.000 0 0.279 7 0.340 0
海拔高度 /X7 0.545 8 0.489 7 0.507 2 0.356 8 0.410 1 0.288 5 1.000 0 0.457 2
含油率 /Y 0.332 3 0.397 7 0.335 0 0.271 6 0.457 2 0.312 1 0.419 6 1.000 0
分别是优树的树高、胸径、树龄、优树所在区域
的年降水量和优树的冠幅面积。
3 结论与讨论
对国内 7省区初步筛选的 61株无患子优树
范辉华，等：高产油脂无患子优树的选择8 第 5期
的种仁油脂产出率进行测定，结果表明，所有优
树的种仁含油率平均为 38.41%，种仁含有率在平
均水平之下的优树约占总数的 52.46%。采用聚类
分析的方法将复选出的含油率在平均水平之上的
29株优树分为 5类，进而筛选出含油率最高的优
树是位于江西大余的 98#优树，其种仁含油率达
58.60%，是 61株优树平均值的 1.53倍，是遗传改
良和品种化栽培的优良繁殖材料。然而该优树位
于大余县郊外的天然林中，树龄已经达 300余年，
可供利用的穗条数量有限，应充分利用其有限的
繁殖材料营建采穗圃，以便为苗木生产或进一步
的研究提供大量优质穗条；同时，可大力繁育应
用第二、三类含油率较总体平均水平高 11.6～
20.0%的 7株优树，以解决制约无患子原料林基地
建设缺乏优良无性系苗木的瓶颈问题。
通过采用灰色关联度分析法分析树龄、树高、
胸径、冠幅面积以及优树所处区域的年平均气
温、年降水量、海拔高度等因素对无患子油脂产
出率的影响，发现优树所在区域的年平均气温与
油脂产出率联系最为紧密，两者之间关联系数达
到 0.495 0，其次是优树所在区域的海拔高度，该
因素与油脂产出率的关联系数为 0.457 2，此外，
优树的树高与油脂产出率的关联系数为也超过了
0.400 0。除优树的冠幅面积这个影响因子与油脂
产出率的关联系数小于0.300 0外，优树胸径、树龄、
所在区域的年降水量这 3因素与油脂产出率的关
联系数则均在 0.350 0左右，且相互之间差别不大，
说明这 3个因素对油脂产出率的影响力大致相当，
虽略强于优树冠幅面积这个因素，但较关联系数
均超过 0.400 0的年平均气温、海拔高度和树高这
3个因素要弱。这说明在今后无患子油脂高产优树
种质资源调查时，应在无患子适生区域中，寻找
海拔和年平均气温均较高的地区，选取树高较高、
胸径较大的优树。无患子皂苷高产优树种质基地
也应建立在海拔和年平均气温较高的地区。
无患子在中国适生范围广、种植栽培技术较
成熟、经济效益显著，优树种质资源十分丰富，
因受人力物力及研究经费的制约，本研究仅对 7
省区的 61株优树进行了调查，并选择了 7个较为
易于测定收集且与优树植株生长密切的因素进行
分析，更多的优树还有待以后进行调查和筛选，
更多其它因素与无患子油脂产出率的关系还有待
以后的研究加以完善。
参考文献：
[1] 中国植物志编辑委员 .中国植物志第 47卷 (第 1分册 ) [M].
北京 :科学出版社 ,1998.
[2] 彭 秀 ,李洪飞 ,李秀珍 ,等 .无患子的开发利用与栽培 [J].
重庆林业科技 ,2011,93(3):43-45.
[3] 张凤龙 .无患子组织培养研究 [J].山地农业生物学报 ,2005,
24(2): 119-123.
[4] 尹道刚 ,马开敏 ,张彦林 .无患子播种繁育及造林技术 [J].四
川林业科技 ,2011,32(3):121-123.
[5] 黄素梅 ,王敬之 ,杜孟浩 ,等 .无患子的研究现状及其开发利
用 [J].林业科技开发 ,2009,23(6):1-5.
[6] Teng R W, NiW, Hua Y, et al. Two new triterpenoids saponins
from sapindus mukurossi[J].Acta Botanica Sinica, 2003, 45: 369-
372.
[7] 录丽平 ,孙长德 ,杨美林 ,等 .无患子皂苷粗提物杀虫活性研
究 [J].安徽农业科学 ,2010,38(6):1755-1756.
[8] 刘 宝 ,范辉华 ,彭朱清 .无患子总 DNA提取方法研究 [J].
福建林业科技 ,2013,40(2):28-31.
[9] 李姣娟 ,戴 瑜 ,周尽花 ,等 .川桂叶总黄酮对油脂抗氧化作
用的研究 [J].中南林业科技大学学报 ,2011,31(10):134-137.
[10] 王建章 ,吴子斌 .无患子籽油成分分析与提取工艺研究 [J].
农业科学研究 ,2010,31(1):48-50.
[11] 罗明亮 ,申爱荣 ,蒋丽娟 .生物酶的选择对水酶法提取蓖麻油
的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2013,33(9):55-59.
[12] 孟德悦 ,吴海勇 ,刘光斌 ,等 .不同种源无患子光合与蒸腾速
率差异分析 [J].经济林研究 ,2013,31(2):48-53.
[13] 高 伟 ,何小三 ,孙 颖 ,等 .不同采收方式对油茶油脂含量
的影响 [J].经济林研究 ,2013,31(4):177-181.
[本文编校：吴 毅 ]