1、立项的背景和意义
文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge）又名木瓜、文官果、文登阁、僧灯毛道、温旦革子，隶属于无患子科文冠果属，为单种属。
文冠果株型优美，花色瑰丽且开花时间较长，是珍贵的园林绿化树种和蜜源植物；根系发达，根蘖生长能力强，是抗逆性强的旱区荒山荒漠造林及绿化树种；种子、种仁含油率高，是理想的木本油料树种和生物质能源树种；种子、果皮、枝、叶等均可入药，具较高的营养价值和药用价值。
（1）文冠果为优良观赏树种
文冠果树型优美，树姿婀娜，花序大且花朵密，花色绚丽多彩，初开时白、变红色、终为紫色，芳香味浓，花期一般持续20多天；叶为羽状复叶，叶面、叶背颜色有所差异，春天花加绿叶相衬，既清新美丽，又宜人引蜂，景色十分美观，是很好的蜜源树种和切花品种(陈会敏等 2010)，文冠果树质坚硬，纹理美观，景观效果出众，具有很大的综合开发潜力。
因此，文冠果可作为观赏树种配植于草坪、路边、公园街道、假山、建筑物前等，形成景观林，可极大地满足当今日益增长的城市绿化、旅游景点造景对观赏性树种的需求，具有较高的园林观赏价值。
（2）旱区荒山荒漠绿化树种
文冠果适宜于在我国北方大部地区栽植，文冠果的根系皮层厚,根系庞大, 深入土层较深，可达1.2米以上，根蘖能力强, 耐寒、耐旱、耐瘠薄，在沙质土壤上生长良好，能在山地、丘陵、土层较浅的山坡、石灰性冲积的土壤、固定或半固定的沙地正常生长,甚至在岩石缝隙中也仍然能生长发育,正常结实，是水土保持、防沙治沙、绿化荒山、改善旱区环境的先锋树种。
（3）优良的大气污染指示树种
文冠果被称为环保卫士，其叶片对铅和镉富有吸附功能，能够净化空气中的重金属离子，因此，文冠果可作为大气污染的指示植物，对净化环境有重要作用。经研究表明，文冠果种壳是制造活性炭的理想原料之一，可以用于改善环境污染、净化空气和保护环境。
（4）优良的木本油料树种
文冠果具有挂果早、出油率高、油品好等特点, 种子鲜美可食, 亦可榨油，其种子含油率21.2%-59.9%, 种仁含油60%(刘丽等 2009),是优良的木本油料树种,含多种人体所需的脂肪酸, 其中不饱和脂肪酸中的油酸占52.8 %-53.3 % , 亚油酸占37.8 %- 39.4 %,这些都容易被人体消化和吸收。文冠果的经济价值很高，被誉为“北方油茶”（高述民等2002）、“油料珍品”（曹平 2009）、“一年种，百年收的铁杆庄稼”（魏猛等 2009），其含油量比油菜籽含油量高1倍多,可代替部分油料作物来生产高档食用油。
文冠果油为半干性油,似花生油,比豆油好吃,是芬香可口食用油;文冠果油含碘值125.8 , 双烯值0.45，是制造润滑油、油漆等的原料，也是提取蛋白质或氨基酸的原料,果皮含糠醛所以也是提取重要工业原料糠醛的理想原料（方有海等2010）。
（5）优良的生物质能源树种
为贯彻落实我国生物质能源发展战略，国家目前重点抓两个植物品种—文冠果和黄连木，南方主抓黄连木，北方则重点发展文冠果。文冠果籽油制备的生物柴油相关烃脂类成分含量高，内含18C的烃类占 93.4％，而且无 S、N 等污染环境因子（陆发利等 2010），符合现行优质生物柴油的指标和环保要求，适合作为生产生物柴油的原料(丁明秀等2008)。文冠果即不与农争地，也不与人争粮，并且可改善生态环境等，受到国家和许多大型能源企业重视(李春光等 2008)，被国家林业局定为“生物质能源林”之一
（于海燕等 2007），“十一五”计划将规模化培育能源林1.3 X107 hm2，其中，包括与中石油的合作，计划投资12亿元，再就是培育木本油料作物文冠果，计划为2.0×105 hm2（佟恩福等 2011）。
文冠果被确定为我国北方唯一适宜发展的生物质能源树种，现在文冠果提取柴油技术已日趋成熟。马养民等（2010）以文冠果种子油作为原料，以KOH作为催化剂，认为以甲酯化反应制备生物柴油时，生物柴油中脂肪酸甲酯含量都受到催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度和时间的影响，并且确定了制备生物柴油的工艺：即催化剂用量是油重的1.2％，醇油摩尔比为8:1，反应温度为65℃，反应时间为120min。郝一男等（2011）也研究了催化剂用量、醇油摩尔比及反应温度等对反应的影响，确定了较适宜的反应条件：催化剂用量为原料油质量的1%，醇油摩尔比为6:1，反应温度为60℃，并对文冠果籽油得到的生物柴油进行红外光谱和性能指标进行分析，得文冠果主要的性能指标与我国柴油相接近。张乃静(2007)也对种子油制备生物柴油工艺进行了研究。
   鉴于文冠果优良的栽培特性和很高的经济价值，在我国北方特别是西北地区，很多地方都将文冠果列为重点发展树种。但是，文冠果在山地和沙土地上造林成活率较低，严重制约了文冠果产业的快速发展，使文冠果这一优良的基因资源没有发挥出它应有的潜在价值。为
了提高文冠果的造林成活率，开展文冠果返季节育苗及栽培新技术研究和推广已成为文冠果产业发展的当务之急，具有十分重要的意义。
2、国内外研究现状和发展关键
（1）良种选育研究现状
文冠果由于长期处于粗放管理状态、对文冠果的砍伐及之前的不够重视等原因，使得选出的优良单株无从查起,找不到母树,文冠果选育工作已迫在眉睫。对文冠果染色体组型、大小孢子及胚和胚乳形成过程的研究，为文冠果的选育工作提供了细胞学方面的基础材料，前人对文冠果的早期选育和优良单株选择等研究表明，文冠果早期选育是可行的（牟洪香等2007）。
我国文冠果的选育工作基本始于20世纪70年代，陆续选出了不少优良单株。内蒙古林学院先后选出了内林53 号（1980）、内林2号优良单株,并对优良单株的经济性状进行了跟踪调查研究；陕西杨凌金山农业科技公司成功选育出文冠果1号, 改良了野生文冠果的一些弊端（段爱国等 2010）。刘克武等（2008）通过对文冠果无性系优选和比较试验，初步筛选出适宜黑龙江地区的8个优良无性系，汪智军等（2011）采用不同标准对文冠果种类进行了划分，并且在木垒县和察布查尔县林场筛选出了6株文冠果优良高产单株，付超等（2012）对新疆文冠果优良品系引种及张萍等（2012）对文冠果优良类型选择都做了深入研究。此外，辐射育种也表现出一定的应用前景，还有研究发现用二氧化碳激光对文冠果种子处理后,对文冠果出苗及生长结实都有明显促进作用,并且激光引起的某些变异具有可遗传性。
（2）育苗技术研究现状
文冠果的育苗技术主要有播种育苗、分株育苗、根插育苗、枝插育苗、容器育苗和嫁接育苗。播种育苗是以采收的果实种子直接播种的方法，播种前要对种子进行湿沙埋藏或快速催芽；分株育苗是壮树根部的萌蘖苗挖出再分株移栽；根插育苗是从壮龄树上挖部分粗度在0.4-1.0厘米的根，插前截成10厘米根段，插入土中，顶端比地表低2-3厘米，赵国锦（2006）对插根育苗技术作了报道；枝插育苗分为硬枝扦插和嫩枝扦插两种（申端鹏 2010）；容器育苗需要先制作容器 容器的种类有营养钵、营养杯、营养袋等（贺全林2011）；嫁接育苗有带木质部大片芽接、劈接、嫩稍芽接、插皮接等，但以带木质部大片芽接效果较好。
葛寒英（2007）通过对文冠果育苗技术和物候期等研究，结果表明文冠果秋播出苗时间比春播苗早10天左右,而且出苗整齐,出土时间约需25天，叶面喷肥可以显著促进苗木粗生长,以喷施0.5%尿素和0.5%磷酸二氢钾混合液效果******。韩少琼等（2011）通过采用混沙埋藏、温水浸种和快速催芽法对文冠果种子进行催芽试验，研究表明用混沙埋藏催芽法对文冠果种子催芽,出苗率能达到100%, 并且在其生长过程中,苗高和地径都显著优于其他催芽方法，结果还表明容器育苗（塑料营养袋）和插根育苗在苗高和地径方面优于播种育苗。李永安(2011)通过对文冠果种子采收、处理、发芽率、出苗率及生长量的观察和苗期管理措施等方面进行了研究，总结出了在固原地区文冠果的育苗技术。张乘勇（2008）、崔红（2004）等也都对文冠果育苗技术做了深入研究。
（3）文冠果化学成分研究现状
文冠果的化学成分主要有黄酮、萜类、香豆素、木脂素类、甾醇类、有机酸、酚类及其他类。国内外学者对文冠果的花、枝、叶、种皮等的化学成分进行了许多实验研究。如黄雅芬等（1987）对文冠果茎枝、崔承彬等（1991）对文冠果心材、李光勋（2008）文冠果果壳的化学成分进行了详细研究，此外，在文冠果叶、文冠果种仁等方面都有大量研究。Plouvier（1966）从文冠果嫩叶中分得杨梅树皮苷，Chirva（1971）等从文冠果果实中分离得到一种皂苷类成分，张文霞等(2000)从文冠木中得到 2,5-二甲氧基对苯醌和文冠木素,李占林（2005）从文冠果果壳中分离得到原儿茶酸、香草酸、对羟基苯甲酸等成分。
（4）文冠果药理作用研究现状
文冠果有多种药理作用。文冠木可以祛风湿性关节炎、风湿内热、皮肤风湿等；文冠果油含有丰富的亚油酸、亚麻酸是人体自身不能合成的,对防治心血管病有一定效果，缺少时会发生脱发、各种皮肤病等；文冠果叶所含的杨梅树皮贰具杀菌、稳定毛细管、止血、降胆固醉等作用；冠果种仁、果柄和叶的水浸膏对遗尿症有显著疗效；花萼片中所含的岑皮苷有安眠、抗痉、解热等功效。文冠果主要具有的药理作用为：治疗遗尿症作用、抗炎作用、祛风湿作用、改善学习记忆功能、抗HIV蛋白酶作用。
（5）文冠果开花结实规律研究现状
在文冠果花瓣颜色方面，冯继臣等人将文冠果花分为白花型、黄花型和紫花型，余树勋（1985）将文冠果花进一步分为重瓣茉莉型、重瓣桂花型、单瓣小花型、单瓣枣红型和普通型。在文冠果开花物候方面，不同地区各个时期（如芽膨胀期、盛花期等）发生时间有所差异，如乌丹地区文冠果盛花期为5月18日，甘肃定西地区文冠果开花盛期在5月6日-15日，杨凌地区文冠果开花盛期在4月18日-22日，时间上的差别主要是因为各个地区海拔、降水量、温度等影响因子所致。
文冠果坐果率极低，落花落果率很高。冯继臣等（1981）调查研究得内蒙古通辽县地区文冠果坐果率为3.7%，徐东翔（1990）对内蒙古呼和浩特市地区文冠果坐果率进行了调查研究，为2.2%-6.3%，柴春山等（2012）研究得甘肃省定西文冠果坐果率为5.35%，以上几个地区文冠果坐果率基本在2%-6%之间，落花落果率都在90%以上。针对文冠果落花落果的防治措施，主要从树体管理方面、水分和养分管理方面和化学技术措施方面着手。哲里木盟林科（1981）对文冠果保花保果措施作了研究报道。喷射脱离抑制剂如萘乙酸，2,4-D，对防止落果有明显效果，喷射微量元素对减少落花落果也有一定效果，各种微量元素不同浓度的效果差别明显，经试验发现0.15%的硼酸************。
关于果实生长发育进程研究，马利苹等研究证明果实第1次脱落刚结束时，果实纵横比可达2.17，果实内养分主要用于果实的纵径生长，柴春山等对甘肃定西生长文冠果果实生长发育特征进行了探讨研究，得文冠果生长发育主要在花期后的40d内，在花期过后的10天内增长率达 193%，生长最快，此后一月月增长率达120%，生长速度仍较快，最后一月月增长率仅为7%，整个果实发育期内横径的发育速度一直大于纵径。关于果实特征，汪智军等（2011）研究得，3裂果实比例占绝大多数，4裂果实比较少，5裂果实较罕见，对新疆维吾尔族自治区木垒县和察布查尔县文冠果研究表明，文冠果瓣性开裂类型对文冠果的产量有一定影响。
杜希华等(2003) 从基因表达方面通过反转录PCR与差别显示相结合的DDRT-PCR技术对文冠果雄性不育原因作了试验分析。王晋华等(1992)等在物质代谢方面对文冠果雄性不育进行了深入分析和研究，郑彩霞等(1993)认为文冠果两性花花粉败育可能与花粉中某些细胞器的减少以及生理生化代谢上的障碍造成的花粉缺乏足够营养物质等因素有关。在激素调控方面，朱士锋(2000)利用酶联免疫吸附法测定了文冠果顶生花芽和侧生花芽发育过程中内源激素含量的变化，赵德刚等(1999)也在激素调控方面对文冠果雄性不育进行了深入的分析研究，发现文冠果的雌、雄花分化关键时期，是在二核期或二核期之前。
虽然人们在此方面做了很多研究，但其真正的生理机制还没有搞清楚，文冠果“繁花少实”的问题还没有能从根本上得到解决。目前，只有借助于育苗栽培技术来适当提高文冠果的座果率和结实量。文冠
果返季节育苗及栽培新技术研究和推广正是目前条件下文冠果产业发展的关键技术。
3、研究开发内容和技术关键
（1）选择文冠果优良种源和优良单株，提高文冠果座果率；
（2）文冠果繁殖技术；
（3）文冠果旱地栽培技术。
其中关键技术就是文冠果返季节育苗及栽培新技术。
4、预期目标（主要技术经济指标、知识产权申请情况、应用前景）
（1）主要技术经济指标
选择1-2个优良种源;
选择20-30个优良单株；
提高旱地造林成活率35%以上。
（2）知识产权申请情况
正在申报国家文冠果返季节育苗及栽培新技术发明专利；
计划申报陕西省文冠果良种审定。
（3）应用前景
目前文冠果产业发展中遇到的首要问题就是结实率低、产量低的问题，已经影响到人们发展文冠果产业的积极性，优良种源和高产优良单株的选出能极大地改善文冠果的结实情况。据我们的研究结果，高产单株比商品种子育苗造林的结实率至少提高35%，在文冠果产业发展中具有十分重要的发展前景。
文冠果发展的区域大部分位于山地或沙区，气候干旱，大气湿度低，造林成活低。文冠果返季节育苗及栽培新技术可显著提高造林成活率，同时有利于成活苗木的生长和提早开花结实，在旱地和沙地文冠果发展过程中具有十分重要的意义。
5、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解
（1）研究方案
1）良种选择：大面积人工造林必须采用良种，因此，根据文冠果目前的良种选育实际，选择采用文冠果的优良品种、家系或优良种源作为繁殖材料，可保证项目建设的质量和预期效益。
2）培育壮苗：通过采购、自育和联合培育的方式，培养文冠果的优良种苗。采用2年生以上的大容器苗栽植，提高造林成活率。
3、丰产栽培：文冠果属小乔木，采用良种壮苗、大穴客土、合理密植、集约管理的方式，营建高质量的文冠果林，提高文冠果的栽培效益。一般可采用3X3米或3X2米的株行距进行合理密植。
4、种子采收：为节约采收成本，宜采用密植、矮化管理等技术措施。
5、种子加工：文冠果种子含油率可高达40%，可加工成高档食用油，具有烟点低、污染小、品质好的优良特性；也可加工成生物柴油，解决未来石油短缺的矛盾。
（2）技术路线

文冠果良种选择
              
文冠果壮苗培育

文冠果丰产栽培

文冠果种子采收

文冠果种子加工

高级食用油    生物柴油

（3）组织方式
   采用公司（专业合作社）+农户+科研院所（西北农林科技大学）的联合攻关方式。
（4）课题分解
合作社负责项目的组织申报和组织实施；
农户负责苗木的培育；
西北农林科技大学专家组提供技术支撑。
6、计划进度安排
201401- 201403：选择育苗地，选育良种与种子购置，购置育苗容器和育苗基质
201404-201404：文冠果容器苗基质装填和种子催芽；1年生小苗上钵
201405-201412：文冠果容器苗的田间管理和提高抗旱性技术处理与锻炼
7、现有工作基础和条件
（1）已选择优良种源区1个；
（2）已选育出优良单株300株；
（3）已建立容器育苗造林示范基地1个；
（4）和西北农林大学文冠果专家组建立紧密的合作关系；
（5）已培育1年生文冠果小苗30万株。
8、项目组成人员名单
（1）楊德庆，杨凌文冠果种植专业合作社法人；
（2）郭军占，西北农林大学文冠果专家；（教授）
（3）刘建军，西北农林大学文冠果专家；（博士生导师）
（4）王鸿哲，西北农林大学文冠果专家；（研究员）
（5）程源春，合作社股东；
（6）王亚红，合作社股东；
（7）殷宏新，合作社股东；
（8）殷旭东，合作社股东；
9、项目经费预算
（1）租用土地100亩，每亩1千5百元，合计15万元；
（2）选育良种与种子购置30万元；
（3）购置育苗容器和育苗基质30万元；
（4）温室建筑30万元
（4）田间管理（人工费、水电费、农资费等）20万元；
合计125万元。