彩色核桃品种资源及开发利用

刘永辉，孟海军，杨 莹，赵 伟，李 琳，王 磊，吴国良

(河南农业大学园艺学院/河南省果树瓜类生物学重点实验室,河南 郑州 450002)

核桃(JuglansregiaL.)是世界四大坚果之首，我国是世界核桃原生中心之一[1]。我国目前是世界第一大核桃生产国和重要的出口国，产量和面积均居世界首位[2]。核桃种仁富含不饱和脂肪酸和多种具有抗氧化特性的多酚等营养成分而具有重要的保健功效。除了果用，核桃树还是重要的木材和生态树种，山坡地种植既能防止水土流失又能材果兼收，具有很好的经济效益和生态效益[3]。通过40多年的努力，我国当前核桃产业表现为：栽培面积迅速扩大、产量大幅度增加,名优品种增多，区域化、集约化栽培成效显著,全国有220个县(市、区)被国家林业局命名为“中国名特优经济林之乡”，核桃生产已逐渐成为我国农村经济发展的一个新的增长点[4]。

优良品种是核桃产业发展的基础，而丰富的种质资源又是培育新品种的有力保障[5]。在我国丰富的核桃资源宝库中，通过育种家努力，培育了众多新品种，支撑起了我国核桃产业的蓬勃发展[6]。目前国内的大部分核桃品种，其叶片和果皮的颜色均为绿色，种皮为浅黄色至黄褐色；但同其他果树具有丰富的颜色突变一样，核桃属植物中也存在着颜色变异的类型，从而形成了富有特色的核桃品种类型[3]。这些品种资源是我们发展核桃产业的新期待。经历了长期的高速发展之后，近两年核桃产业发展有所停滞，处于市场前景低迷的非常时期，我们应当对特异的品种资源予以重点开发和推广。因此，本文对当前已经报道的和正在研究的有关核桃色泽的品种资源予以介绍，以引起同行的注意，为促进核桃产业发展提供参考。

1 彩色核桃的性状表现

绿色植物是地球上有机物的唯一来源，其基础就是叶绿体的光合作用。但植物在进化过程中，通过多种变异途径造成了各种彩色变异，从而形成了五彩缤纷的植物世界。常见的彩叶植物有紫甘蓝、紫色辣椒、金叶国槐、中华红叶杨、红叶桃、紫叶李、紫叶黄栌等[7]。果树中各种果实到成熟时总是色彩纷呈，颜色由浅入深，直至蓝色甚至黑色，如黑奥林葡萄及黑柿。虽然彩色植物的光合效率低于绿叶植物，但其丰富的色彩呈现具有很大的观赏应用价值和营养价值,因而具有很好的经济效益。

核桃作为重要的果树种类，出现彩色变异的表现主要涉及两方面，即营养器官和繁殖器官两部分。营养器官方面，核桃树体整体呈红色变异，从叶片到枝条，整体的营养器官表现出红色性状；而繁殖器官主要是其雌雄花器官也表现出红色，特殊的类型则是种子的种皮呈现灰黑色、紫色和红色，极大地丰富了核桃的品种资源类型，为我们开发利用宝贵资源提供了坚实的物质基础，为核桃产业的提升发展提供了更多选择。

2 国内外的彩色核桃品种资源

2.1 普通核桃的红色类型

这种类型以‘红瓤核桃’记载于中国果树志核桃卷中，但长期以来未得到重视和研究[1，3]。在2015-2017年的核桃资源调查中，本课题组发掘到2个单系，并开展了较系统的研究。该红核桃树体的花青苷含量较高，种仁中花青苷含量高营养价值大，其树体和叶片具有很好的观赏价值，故可以作为园林观赏树种利用[8]。这种叶、果、种皮及木质部均呈红色的类型，是极具特色的核桃类红木种质资源，为核桃的果材兼用品种选育的重要后备资源。

2.1.1 植物学特征

‘红瓤核桃’资源的树冠为自然圆头形，树势中庸，树姿较直立。树干呈灰褐色，沟纹具浅裂；1年生枝呈深褐色，皮孔近圆形、较稀。幼叶鲜红至玫红色，鲜艳亮丽，成熟叶深绿色至红褐色，小叶数5～9枚，多7枚，叶形为阔披针形，全缘，先端渐尖；混合芽体梢饱满，呈小圆球形。

该红核桃是很罕见的核桃树整体红色变异，研究发现其植物学性状表现与普通核桃相似，但1年生实生苗长势稍弱于对照，2年后长势恢复，与普通绿核桃无异；通过核桃叶片表观、切片观察以及测定叶片叶绿素、花青苷含量，均可说明红核桃的花青苷含量高于绿核桃，而红核桃的净光合速率小于绿核桃，说明光合能力低于绿核桃，原因可能是花青苷的存在吸收和耗散了一部分光能，导致光合作用所能利用的光能减少，从而降低了光合效率[3]。

2.1.2 坚果主要经济性状

‘红瓤核桃’的坚果外观整齐一致，果形端正，三径平均为3.18 cm，属中小果型；平均单果重10.48 g。刻纹较明显，浅，壳较薄，内褶壁纸质而隔膜退化，取仁易。仁色呈红色，仁体饱满，仁肉细而味香，无异味；粗脂肪含量73.5%，蛋白质含量17.3%，出仁率52.3%。红色种皮亮丽鲜艳，因其花青苷含量高而具有较好的营养价值。

2.1.3 生长结果习性

‘红瓤核桃’高接后次年始果，高接后5年生树的果枝率为67.4%；其中侧果枝率为71.5%。高接后5年生树平均坐果率86.4%，平均单株产坚果381个，株产2.69 kg。

2.2 美国引入的品种(原名‘Robert Livermore’)

本品种由美国加州大学杂交选育而成，于2004年报道，原品种名称‘Robert Livermore’[9,10]。2015年由陕西商洛盛大实业股份有限公司从美国加利福尼亚州引进红仁核桃嫁接苗，2018年通过陕西省品种审定委员会审定，命名为‘红仁核桃’推广。

该品种的显著特点是：‘红仁核桃’萌芽期比香玲与西洛3 号分别晚8 d和12 d；果实成熟期比香玲与西洛3号分别晚12 d和18 d。‘红仁核桃’物候期晚这一特性，对于北方核桃产区初春低温、晚霜有一定规避作用因而意义重大[6]。

2.2.1 植物学特征

‘红仁核桃’品种的树冠为半圆形，树姿直立或半开张。树干光滑呈灰白色；1年生枝呈绿褐色，发枝力强而枝条密集。皮孔近圆形、平、稀。叶色浓绿，小叶数5～9枚，全缘，叶长10.5 cm、宽5.8 cm；混合芽体圆形，饱满肥大。开花习性属雄先型，雄花序长9.5 cm。与对照品种香玲和西洛3号比较具有树势强旺、生长量较大、叶色浓绿等特性。

2.2.2 坚果主要经济性状

‘红仁核桃’品种的坚果呈卵圆形，果面较光滑，坚果三径平均值3.44 cm，属中果型；平均单果重12.75 g。刻纹浅但明显，平均壳厚度1.28 mm，内褶壁膜质而隔膜退化，极易取仁。仁色呈鲜红色，种仁饱满，仁肉细腻，口感酥脆油香，无异味。出仁率53.59%，分别比对照品种香玲和西洛3号高2.25%和0.42%，其他性状指标则差别不大。

2.2.3 生长结果习性

‘红仁核桃’嫁接苗栽植或高接后当年开始有部分结果，第3～4年开始大面积结果。平均结果枝率83.1%，侧果枝率83.4%，每果枝平均结果1.46个，平均株产1.08 kg，表现出明显的早实特点。在陕西洛南萌芽期4月上旬(10日)，展叶期4月上旬(16日)，雌、雄花盛开期4月下旬(19—23日)，果实膨大期6月下旬(20—30日)，果实硬核期7 月中下旬(18—31日)，果实成熟期9月下旬(21日)，落叶期10月。

2.3 紫色泡核桃品种‘云林 4 号’

‘云林 4 号’由云南省林业科学院联合鲁甸县林业局培育，为实生选出，2013年12月通过了云南省林木良种审定委员会认定(良种证号:R-SC-JS-061-2013)，遂定名。5年的观测结果表明，无性系物候期、花枝率、果枝率、坐果率、产量、坚果品质、抗性和内含物等各项指标均与母树相近而稳定[11]。

2.3.1 植物学特征

‘云林4号’品种的树冠为自然圆头形，树势较强，树姿直立。树干呈灰白色，沟纹浅裂；1年生枝呈褐色，皮孔近圆形、平、稀。叶色浓绿色，小叶数5～11枚，多为7枚，叶形阔披针形，全缘，先端渐尖；混合芽体饱满，呈圆球形。开花习性属雄先型，每枝平均着花3.3朵，每果枝平均坐果 2.65个。

2.3.2 坚果主要经济性状

‘云林4号’品种的坚果外观整齐，果形端正，三径平均为3.48 cm，属中果型；平均单果重12.08 g。刻纹明显，浅，壳薄，内褶壁纸质而隔膜退化，取仁易。仁色呈紫色，仁体饱满，仁肉细腻，味香，无异味。粗脂肪含量高达70.6%，蛋白质含量16.7%，出仁率为51.8%。

2.3.3 生长结果习性

‘云林4号’高接后次年始果，高接后7年生树的果枝率为77.4%；其中侧果枝率81.9%。高接后7年生树平均坐果率86.4%，平均单株产坚果405个，株产4.9 kg，折合每667 hm2产量107.8 kg(每667 hm2面积种植22株)。

2.4 红色泡核桃品种‘庆丰3号’

该品种由云南省林业科学院联合昭通市昭阳区林业局和昭通市昭阳区庆丰果树有限公司繁育，为核桃实生单株选出，2013年12月通过了云南省林木良种审定委员会认定，定名为‘庆丰3号’。连续两年的观测结果表明，无性系的丰产性、坚果品质、坐果率、物候期、抗性和营养成分等各项指标均与母树相近且稳定[12]。

2.4.1 植物学特征

‘庆丰3号’品种的树势中等，树姿呈开张，因分枝力强而树形分层。树干呈灰色，1年生枝呈浅褐色，新梢平均长43.3 cm，直径1.62 cm；1年生枝条光滑无茸毛，皮孔稀，微突起、呈长椭圆形。羽状复叶7～15枚，多11枚，呈阔披针形；混合芽饱满，圆球形，无芽柄。开花习性属雄先型，雄花长7～19 cm。

2.4.2 坚果主要经济性状

‘庆丰3号’品种的坚果外观整齐，长椭圆形，种壳刻纹深，三径平均为3.56 cm，属中果型；平均单果重14.67 g。缝合线结合紧密，平均种壳厚0.94 mm，内褶壁革质，易取整仁。仁皮呈红色，仁体饱满，食味香而细腻无异味。粗脂肪含量69.13%，蛋白质含量18.42%，出仁率52.5%。

2.4.3 生长结果习性

‘庆丰3号’高接后2～3年结果，幼苗嫁接后4～5年始果，短果枝结果类型。大树高接后果枝率为74.3%，顶芽枝结果为主，占82.3%，7年生树单株产量、面积产量均已超过对照漾濞大泡核桃和国标丰产指标。侧枝结果率为28.7%；着果率83.7%，每果枝平均结果2.68个，其中以结3果为主，高至 71.6%，结双果的占24.6%，结单果的占3.8%。

2.5 灰色(黑色)核桃品种(乌仁核桃)

乌仁核桃，又叫“乌米核桃”“紫瓤核桃”，是分布于川黔地区的农家核桃品种群，根据其植物学形态鉴定属泡核桃(J.sigillataDode)。乌仁核桃坚果的种皮多呈灰褐色不同于一般核桃坚果的浅黄色。乌仁核桃的树体形态及坚果外观，均与一般核桃无区别，主产区以贵州的威宁、赫章等地分布较多，占当地总核桃数量的5%～10%[13]。

2.5.1 植物学特征

该品种群的树龄40～50年左右的树高10 m左右，单株年产量在100～150 kg。树势中等，树姿开张，树干褐灰色，1年生枝呈浅褐色，新梢平均长39.23 cm，直径1.52 cm；1年生枝条光滑无茸毛，皮孔呈椭圆形。羽状复叶7～13枚，呈阔披针形；混合芽较饱满，圆球形，无芽柄。开花习性属雄先型，雄花长7～8 cm。果实成熟期分布于9月中旬。

2.5.2 坚果主要经济性状

核果圆形，纵横径3.03 cm×3.18 cm，壳色黄褐色，刻纹浅、少，缝合线较平坦，果面光滑，核壳厚度1.37 mm，内褶壁不发达、软，隔膜薄软。壳薄，易破壳，可取全仁，仁皮呈灰黑色，平均单果重11.63 g。粗脂肪含量70.10%，蛋白质含量17.83%，出仁率46.5%，风味甘甜香味浓。

3 开发利用前景

近年来，随着国内产业结构的调整，我国的核桃产业得到了迅猛的发展，尤其是国家退耕还林国策的落实和国家扶贫开发力度的加大，极大地促进了核桃面积的扩大和产量的增长。但由于面积增长过快，管理体制、管理技术以及立地条件的限制，造成了核桃产业发展的瓶颈期出现，表现为核桃坚果售价低迷，田间管理技术松劲和产业效益降低等状况。从长远眼光来看，核桃产业发展要基于以下四方面内容进行调整：

1)从全产业链看，核桃加工业出现良机，处理提高带来价格的降低对加工企业不啻为福音。无论是核桃油还是核桃乳，以及其他加工品均可以出现一个新局面。

2)从长远眼光看，应调整经营和种植模式，突破传统的果业经营理念，扩大为大生态经济林理念，要搞果材兼用核桃以及以生态效应为主的经济林。

3)在生产领域，开发和引进新品种，如本文介绍的彩色核桃，丰富核桃品种资源内容，扩大特色品种资源分布范围，让新品种促力核桃产业升级换代。与此同时，应进一步加强树体管理水平，生产高质量核桃产品，从改变观念入手杜绝弃管而造成毁树现象的发生。

4)在市场供销方面做文章，扩大传统的消费渠道，大力提倡核桃鲜食消费。

其实，在我国传统的核桃产区如太行山区及吕梁山区，人们就有消费新鲜核桃的习惯，因而还有专门为剥取嫩核桃的工具刀，形状为一个微型镰刀而开刃朝外。

作为鲜食核桃品种的优先选择，一类是专用为鲜食的品种(如中核4号)，其壳薄如纸，切开青皮后核壳即可轻松用手撕开，很方便食用[14]；另一类即为本文介绍的彩色核桃品种资源。这些类型作鲜食应用时有两大优势：一是外观优势，核仁为红色时，核仁颜色与绿色果肉形成明显对比，反差强烈，引人注目，而且与中国人喜好的节庆色一致，可以彰显喜庆气氛；二是红色核仁富有较多的花青苷含量，例如，我们先期的研究已表明红仁核桃叶片和果皮含有大量花青苷[8]。在红仁核桃的核仁营养成分含量与西洛3号(对照品种)基本一致的情况下，其种皮花青苷含量分别为76.70 mg/kg及611.70 mg/kg，前者是对照的8倍[10]。花青苷(Anthocyanin)是一种水溶性的黄酮类化合物，在植物对外界胁迫的响应中起着重要的作用(包括紫外线、低温和干旱胁迫在内的非生物胁迫及病虫害)[15]，具有抗氧化、抗癌、保护视力、预防心血管疾病及抗衰老、提高记忆力等生物学功能，在人类健康中发挥了重要作用[16-18]。而开发红核桃资源、选育红核桃新品种供应鲜果消费市场，这对人们在营养保健及食疗调理上具有更优异的作用。