肖 藝,何凱霞,劉世彪.2,田楊俊
(1.吉首大學生物資源與環境科學學院,湖南 吉首416000;2.吉首大學武陵山獼猴桃研究中心,湖南 吉首416000)
花粉直感是父本花粉對種子和果實的直感效應,即父本花粉在當年內對果實的形狀、成熟期、大小、顏色、風味及內在成分含量等性狀的直接影響。直感現象對果樹生產有著重要的現實意義,它可為配置授粉樹品種、改善果實外在和內在品質、提高產量和經濟效益提供理論依據[1]。
湘吉是吉首大學選育的無籽獼猴桃新品種,屬美味獼猴桃系列,2011年獲得農業部植物新品種保護權。該品種雌株可以單性結實,即在自然栽培狀態下不需要人工授粉也可以結出果實。該品種果實為短圓柱形,較小,果皮表面具棕褐色茸毛,果肉翠綠色,甜度高,濃香細嫩,品質極佳,且無籽[2]。但是,給該品種雌花人工授粉后,它也能結出果實,果實有籽。湘吉的這種育性使之成為獼猴桃育種的優良材料。因此,試驗以湘吉無籽獼猴桃為供試母本,以另外4個獼猴桃品種為父本進行花粉直感研究,以了解父本遺傳信息在果實生長發育過程中的表達以及對果實品質的影響情況,為無籽獼猴桃的遺傳機制分析和育種與推廣提供理論參考。
2008年在吉首大學獼猴桃種植園定植湘吉無籽獼猴桃嫁接苗(雌株),株行距3 m×3 m,2010年進入初果期,2012年進入盛果期。雄株花粉采自吉首市老爹生物科技公司獼猴桃品種園的不同雄株,分別是幫增1號(米良1號獼猴桃配套授粉品種)、磨山4號(武植3號獼猴桃配套授粉品種)、翠玉配套授粉樹、紅陽配套授粉樹。
試驗于2012年4月中旬進行,用幫增1號、磨山4號、翠玉配套授粉樹和紅陽配套授粉樹4個雄株的花粉對湘吉進行授粉,以湘吉不授粉處理為對照。授粉操作:每株雌樹選擇20個處于大蕾期的中心花套袋,掛牌標記;雄樹在大蕾期套袋隔離,花開時采集整朵雄花,將其雄蕊涂粘于解袋雌花的柱頭上,授粉后套上紙袋并掛牌標記,一周后解開紙袋。每個處理3次重復。
授粉5周后果實膨大到雞蛋大小時,調查各處理的坐果數與坐果率(坐果率=坐果數/授粉花朵×100%);湘吉完熟時采摘試驗樣果,每個處理和對照隨機取果10個,觀測果實外觀品質(單果重、橫徑、縱徑、側徑、果柄長、果形指數、茸毛著生狀況)和果實內在品質(種子數、可溶性固形物、總糖、總酸、維生素C)。果徑和果柄長度用數顯游標卡尺測量;果實可溶性固形物含量用手持測糖儀測量;總糖含量測定采用碘量法;總酸含量測定采用NaOH滴定法;維生素C含量測定采用2,6-二氯靛酚滴定法。數據采用SPSS統計軟件作方差分析和多重比較。
統計表明,以湘吉為母本,幫增1號為父本的處理,坐果率為93.78%;以磨山4號為父本的處理,坐果率為94.36%;以翠玉配套授粉樹為父本的處理,坐果率為93.55%;以紅陽配套授粉樹為父本的處理,坐果率為91.71%;而作為對照的湘吉非人工授粉樹的處理,坐果率為82.23%。由此可見,人工授粉能夠顯著提高湘吉品種的坐果率,使其坐果率從82.23%提高到94.36%,但各雄性品種間的坐果率之間差異不顯著。
從表1中看出,幫增1號和翠玉配套授粉樹處理的果實在縱徑、橫徑、側徑、果柄長和果形指數方面無顯著差異,但顯著高于對照處理的相應結果,幫增1號處理的單果重顯著重于翠玉配套授粉樹處理;紅陽配套授粉樹處理的果實在縱徑、橫徑、側徑和單果重方面顯著高于磨山4號,但前者的果柄顯著短于后者;湘吉對照處理的果實指數和單果重均顯著小于各授粉處理的果實,但其果柄卻顯著長于各授粉處理,即授粉處理的果實均為長圓柱形,而湘吉對照處理的果實為短圓柱形;果皮茸毛性狀上,各授粉處理的花粉直感效應并不明顯,各處理的果實均具茸毛。

表1 花粉直感對湘吉無籽獼猴桃果實外在品質的影響
由表2可知,在自然狀態下,湘吉的果實是無籽的,而授粉處理后代的果實都有籽,這是無籽獼猴桃花粉直感效應的最突出表現。其中,翠玉配套授粉樹處理的果實所含種子數最多,其次為磨山4號處理,兩者的種子數均顯著高于幫增1號和紅陽配套授粉樹處理的果實種子數。從營養成分來看,4個授粉處理的果實在可溶性固形物、總糖、總酸和維生素C量方面互有差異,與湘吉對照處理相比表現出不同程度的花粉直感效應。湘吉對照和紅陽配套授粉樹處理果實的可溶性固形物和總糖含量較高,總酸含量較低,因此口感最甜。但湘吉對照處理果實的維生素C含量顯著低于各授粉處理的果實,這表明花粉直感可提高無籽獼猴桃果實的維生素C含量,其中以磨山4號和翠玉配套授粉樹處理最為明顯。

表2 花粉直感對湘吉無籽獼猴桃果實內在品質的影響
近幾十年來,人們在蘋果[3]、梨[4]、板栗[5]等果樹上都發現了花粉直感現象的存在,1996年我國最早報道了獼猴桃花粉直感作用[6]。試驗結果表明,與有籽獼猴桃相似[6-7],無籽獼猴桃也存在著花粉直感效應,不同品種的花粉直感影響著無籽果實的外在品質(不包括果皮茸毛著生性狀)和內在品質。雖然獼猴桃無籽果實的形成機理還需進一步研究,但這無疑是鑒別和選育雄性品種的優秀遺傳材料,比其他有籽雌性品種在表達雄性品種的遺傳影響力方面更具優勢。
[1]賈愛平.獼猴桃種內與種間雜交親和性與花粉直感研究[D].楊陵:西北農林科技大學碩士學位論文,2010.
[2]裴昌俊,向遠平,劉世彪,等.無籽獼猴桃新品系選育及其栽培技術[J].吉首大學學報(自然科學版),2009,30(4):107-108.
[3]李保國,顧玉紅,郭素平,等.蘋果果實若干性狀的花粉直感規律研究[J].河北農業大學學報,2004,27(6):34-37.
[4]吳少華.黃花梨授粉品種選配的研究[J].果樹科學,1986,(2):20-24.
[5]陳在新,王宜雄,李金秋,等.3個板栗新品系授粉結實特性研究[J].長江大學學報,2006,3(2):119-122.
[6]陳慶紅,張忠慧,秦仲麒,等.金魁獼猴桃的雄株選配及其花粉直感研究[J].中國果樹,1996,(2):23-24.
[7]齊秀娟,韓禮星,李 明,等.3個獼猴桃品種花粉直感效應研究[J].果樹學報,2007,24(6):774-777.