云南小香櫞授粉對琯溪蜜柚果實生長發育及品質的影響

王紹華,寸待澤,龍春瑞,趙 俊,王自然,柴利軍,高俊燕*

(1.云南省農業科學院 熱帶亞熱帶經濟作物研究所/國家柑橘產業技術體系檸檬綜合試驗站,云南 瑞麗 678600;2.華中農業大學 園藝植物生物學教育部重點實驗室,湖北 武漢 430000)

云南小香櫞授粉對琯溪蜜柚果實生長發育及品質的影響

王紹華1,寸待澤1,龍春瑞1,趙 俊1,王自然1,柴利軍2*,高俊燕1*

(1.云南省農業科學院 熱帶亞熱帶經濟作物研究所/國家柑橘產業技術體系檸檬綜合試驗站,云南 瑞麗 678600;2.華中農業大學 園藝植物生物學教育部重點實驗室,湖北 武漢 430000)

以云南小香櫞為父本,以琯溪蜜柚為母本進行人工授粉,研究了云南小香櫞授粉對琯溪蜜柚當年果實生長發育及品質的影響。結果表明：人工授粉對琯溪蜜柚果實的生長發育過程無顯著影響；人工授粉在一定程度上降低了果實的單果重及果實大小,但顯著提高了果實的坐果率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和種子數。

云南小香櫞;琯溪蜜柚;人工授粉;果實；生長發育;品質

琯溪蜜柚[Citrusgrandis(L.) Osbeck cv.guanximiyou]為蕓香科(Rutaceae)柚屬(CitrusMaxima)常綠果樹,是優良的柚子品種,具有很高的經濟價值。在中國,它已逐漸成為熱帶亞熱帶區農民脫貧致富的重要果樹。同時又由于其形態特征明顯、開花量大、坐果率高、種子飽滿單胚、果實成熟早及耐儲藏且遺傳背景清晰,而被廣泛用于柑橘野生半野生資源遺傳特性研究。

云南小香櫞(Citrusmedicavar.yunnanensis)主要分布于云南南部和西南部的荒山野澤地帶,是云南特有的具有一定抗性的野生柑橘種質資源之一[1]。隨著國家開發的不斷推進,野生小香櫞群落面積和數量均急劇減少。目前對云南小香櫞的研究已經從簡單的形態學描述上升到分子標記分析[2-4],但是有關以云南小香櫞為基礎材料的雜交育種研究還是空白。為此,我們以云南野生小香櫞為父本,以琯溪蜜柚為母本進行人工雜交授粉,對琯溪蜜柚當年果實的坐果率、生長發育及果實品質進行了測定,以期為開展云南小香櫞的基礎研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地選擇及雜交

試驗地位于云南省德宏州瑞麗市曹氏高品質柚子生產園內,選取8年生、性狀穩定的琯溪蜜柚為母本,在盛花期進行疏花去雄;以采集于中緬邊境的野生小香櫞為父本,進行人工授粉。

1.2 坐果率統計

在同等疏花條件下,各選取25朵花,4個重復,待生理落果結束后,對坐果率進行統計。

1.3 果實生長發育調查

在生理落果結束后,隨機選取發育良好的雜交果實和非雜交果實各6個，進行果實縱徑、橫徑及果基長度的調查,每15天調查1次,直到果實成熟。

1.4 成熟果實品質測定

待果實成熟后,隨機選取各6個果實進行果實重量、果實縱徑、果實橫徑、果心大小、果皮厚、種子數及果肉理化品質的測定;果肉理化品質指標主要包括可溶性固形物、維生素C及可滴定酸含量,利用手持折光儀測定可溶性固形物含量,利用氫氧化鈉滴定法[5]測定可滴定酸含量,利用2,6-二氯靛酚滴定法[6]測定維生素C含量。

1.5 數據處理

采用Excel軟件和SPASS軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 坐果率

從表1可知,琯溪蜜柚的人工授粉和自然授粉處理的坐果率呈現出顯著差異,相對于自然授粉,人工授粉的坐果率提高了19個百分點。

表1 不同處理對琯溪蜜柚坐果率的影響

注:進行Duncan’s多重比較分析,同列數據后標注不同的小寫字母為差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 果實縱徑和橫徑的變化

總體來講，琯溪蜜柚果實的生長發育過程呈現出緩慢而平滑的“S”形曲線,且果實縱徑的生長速率大于果實橫徑的生長速率；人工授粉并未改變其生長發育曲線。雜交果實和對照果實在生長發育期間，從4月到5月呈現出1個果實急劇膨大區,從6月到7月又出現第2個生長高峰期,在7月以后隨著果實成熟期的到來,其生長速率明顯變緩(圖1)。

圖1 琯溪蜜柚果實縱徑和橫徑的變化

2.3 果基生長量的變化

由圖2可知,自然授粉琯溪蜜柚果實的果基生長量變化呈現出一條平滑的曲線,而人工授粉處理則呈現出平緩的“S”形曲線。在授粉完成初期,人工授粉的果實果基長(10.22 mm±1.32 mm)低于自然授粉的果基長(16.05 mm±6.05 mm),呈現出顯著差異；隨著果實急劇生長期的到來,人工授粉果實的果基長快速增長,超過了自然授粉的果基長；隨著果實的不斷膨大,人工授粉果實的果基長一直高于自然授粉果實的果基長。

圖2 琯溪蜜柚果實果基生長量的變化

2.4 果形指數的變化

由圖3可見：琯溪蜜柚果實的果形指數在1.00～1.25之間變化,但人工授粉果實的果形指數明顯大于對照果的果形指數。具體而言：在4～5月期間,隨著生理落果的結束,果形指數呈急劇變化,人工授粉果實的果形指數從4月22日的1.02急劇變化到1.23,對照果實的果形指數從0.98變化到1.18,增幅均在0.20左右,這說明此時果實縱徑的生長速率遠遠大于果實橫徑的生長速率;此后從5月中旬到7月,果形指數均保持在一個相對穩定的水平,其中人工授粉果實的果形指數穩定在1.22±0.02左右,對照果實的果形指數穩定在1.17±0.02左右；最后,隨著果實成熟期的到來,兩種果實的果形指數均呈緩慢的下降趨勢,這說明此時果實橫徑的生長速率略高于果實縱徑的生長速率。

圖3 琯溪蜜柚果實果形指數的變化

2.5 果實理化性狀

從表2可以看出：人工授粉果實的單果重、果實縱徑略低于自然授粉果實的,果心大小、果皮厚和維生素C含量略高于自然授粉果實的,但差異均不顯著；與自然授粉的對照相比，人工授粉顯著提高了果實的可溶性固形物和可滴定酸含量，還顯著提高了果實的種子粒數,降低了癟種子數。說明人工授粉對琯溪蜜柚果實的理化性質具有一定的影響。

表2 琯溪蜜柚果實理化性質測定結果

3 討論與結論

3.1 人工授粉處理對琯溪蜜柚坐果率及果實生長發育的影響

本試驗結果表明，經人工授粉處理的琯溪蜜柚果實的生長速率及果基生長速率與自然授粉果實差異不顯著,但人工授粉果實的坐果率(65%)顯著高于自然授粉果實的(46%)。這可能與花粉的親和力有關。彭建平等[7]和楊海健[8]的研究發現,人工授粉顯著提高了柑橘果實的坐果率并且影響柑橘果實的生長；在其它作物如蘋果[9]、梨[10]和荔枝[11]等上的研究也發現,人工授粉能顯著提高坐果率且能在一定程度上影響果實的生長發育。

3.2 人工授粉處理對琯溪蜜柚果實理化特征的影響

3.2.1 對果實單果重、果實縱徑的影響 本試驗發現，經人工授粉處理的琯溪蜜柚果實的單果重、果實縱徑均略低于自然授粉果實的。這與人工授粉果的果形較小有關，且授粉果的果形大小與父本果形大小呈正相關。授粉品種云南野生小香櫞果實為小果,其果實縱徑為5～7 cm,橫徑為4～6 cm,單果重在80 g左右；而琯溪蜜柚類的果實縱徑為15～22 cm,橫徑為15～20 cm,單果重在1500～2200 g。這種現象在許多作物上均呈現,例如,在梨上,張興旺[12]的研究表明,將梨的大果型花粉分別授予不同果形的品種,授粉果實的單果重、果實縱徑和果實橫徑均大于自然授粉果實的。在李上,張靜茹等[13]以大果形的秋姬為父本進行授粉研究發現,授粉果實的單果重為79.7 g，遠遠高于自然授粉果實的(73.0 g),其果實縱徑、橫徑也遠遠大于自然授粉果實的；而以小果形的大石生早為父本進行授粉，效果剛好與上述相反。

3.2.2 對果實理化品質的影響 在本試驗中，人工授粉對琯溪蜜柚果實的維生素C含量影響不顯著,但對果實的可溶性固形物含量、可滴定酸含量及種子數均有顯著的影響。楊立峰等[14]對杏的研究發現,不同授粉品種對杏果實的可滴定酸含量具有較大的影響；而齊秀娟等[15]在獼猴桃上的研究發現,獼猴桃果實的內在品質因授粉品種的差異而存在不同。

[1] 云南農業大學柑橘資源調查組.云南小香櫞調查研究[J].中國柑橘,1980,3(1):1007-1431.

[2] 郭天池.中國的枸櫞[J].中國柑橘,1993,22(4):3-6.

[3] 丁素琴.云南香櫞:柑桔屬枸櫞的一個新變種[J].園藝學報,1979,6(2):85-87.

[4] 龔桂芝,洪棋斌,彭祝春,等.枳屬種質遺傳多樣性及其與近緣屬植物親緣關系的SSR和cpSSR分析[J].園藝學報,2008,35(12):1742-1750.

[5] 馮雙慶,趙玉梅.果蔬保鮮技術及常規測試方法[M].北京:化學工業出版社,2001:123-178.

[6] 韓雅珊.食品化學實驗指導[M].北京:中國農業出版社,1996:79-81.

[7] 彭建平,李小初,鄭玉亮,等.授粉對度尾文旦柚裂果及果實品質的影響[J].中國果樹,2007(3):27-28.

[8] 楊海健.柑橘有性雜交創造新種質及授粉對馬家柚和HB柚果實品質的影響研究[D].武漢：華中農業大學,2012.

[9] 郗榮庭.中國鴨梨[M].北京:中國林業出版社,1999.

[10] 周其石.花粉直感作用對香梨果實主要性狀的影響[J].果樹科學,1988,5(4):176-180.

[11] 邱燕萍,戴宏芬,李志強,等.不同品種授粉對桂味荔枝果實品質的影響[J].果樹學報,2006,23(5):703-706.

[12] 張興旺.梨樹的授粉樹研究[J].北方園藝,1999(5):4-6.

[13] 張靜茹,孟照剛,鞏文紅.花粉直感對黑寶石李果實品質的影響[J].果樹學報,2009,26(6):836-839.

[14] 楊立峰,姚連芳,周秀梅,等.仰韶和貴妃杏花粉直感研究[J].果樹學報,2002,19(4):275-277.

[15] 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.

(責任編輯:黃榮華)

Effects of Pollination of Yunnan Small Citron on Fruit Growth and Quality of Guanxi Pomelo

WANG Shao-hua1, CUN Dai-ze1, LONG Chun-rui1, ZHAO Jun1,WANG Zi-ran1, CHAI Li-jun2*, GAO Jun-yan1*

(1. Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / Integrated Experimental Station of Lemon, Modern Citrus Industrial Technology System in China, Ruili 678600, China; 2. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology, Ministry of Education, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

Guanxi pomelo (mother parent) was artificially pollinated by Yunnan small citron (male parent), and the effects of the pollination of Yunnan small citron on the fruit growth and quality of Guanxi pomelo were studied. The results showed that: the artificial pollination had no significant effect on the growth and development of Guanxi pomelo fruits in the first year; the artificial pollination reduced the single-fruit weight and fruit size to a certain extent, but it significantly increased the fruit-setting rate, the contents of soluble solids and titratable acids in fruits, and the seed number of Guanxi pomelo.

Yunnan small citron; Guanxi pomelo; Artificial pollination; Fruit; Growth and development; Quality

2016-12-02

國家自然科學基金地區科學基金項目(31460507);云南省創新人才培養對象項目(2013HB155);農業部公益性行業(農業) 科研專項(201403036);德宏州科技合作項目(zx2014-03)。

王紹華,男,助理研究員,碩士,從事柑橘種質資源研究。*通訊作者:柴利軍、高俊燕。

S666.3

A

1001-8581(2017)05-0043-03