西南長茄雜交制種技術(shù)研究

周珊珊 陶 濤 鄒 敏 楊 洋 王永清 田時炳

（重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，重慶 401329）

茄子是重要的蔬菜作物之一，深受消費者喜愛。目前，全世界茄子栽培面積約為179.40 萬hm2，我國茄子的播種面積為78.19 萬hm2，占世界茄子播種總面積的43.59%（劉丹 等，2019）。茄子生產(chǎn)上采用雜交品種的約占80%，面對巨大的市場需求，茄子高產(chǎn)高效雜交制種技術(shù)日益重要。迄今，研究者在茄子制種的父母本種植比例、整枝方式、留種部位、雌雄花授粉期等影響制種產(chǎn)量和質(zhì)量的方面均有一定研究（包崇來 等，2004；陳繼兵 等，2014；韓春葉 等，2015；張芳和鄧玉萍，2015），但對影響最終種子產(chǎn)量的關(guān)鍵因素研究較少。本試驗采用正交試驗設(shè)計，分析母本種植密度、授粉臺位的選擇、授粉方式、是否重復(fù)授粉、保留商品果等措施對西南地區(qū)長茄制種的影響，探究影響制種產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，并探索出一套高產(chǎn)的茄子雜交制種技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試茄子品種為渝茄5 號，其母本11-45-11-1-2-1、父本194-1-2 均由重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所選育并提供。

1.2 試驗設(shè)計

采用4 因素3 水平L9（34）正交試驗設(shè)計（表1），共9 個處理，每個處理3 次重復(fù)。

表1 L9（34）正交試驗因素水平表

1.3 試驗方法

試驗在重慶市九龍坡區(qū)白市驛鎮(zhèn)九里村國家蔬菜改良中心重慶分中心試驗基地進(jìn)行。所有處理安排在同一大棚內(nèi)，大棚兩邊各設(shè)1.0 m 的保護(hù)行，并定植父本材料。小區(qū)面積為4.8 m2，單行定植，每個處理3 次重復(fù)。C1、C2和C3的種植密度分別為9、12、14 株，即1 200、1 600、2 000 株 ·（667 m2）-1。父本為實生越冬苗，母本秧苗為嫁接苗（砧木為托魯巴姆）。2019 年1 月在海南播種，2 月嫁接，3 月中旬從海南運回重慶定植，5 月初進(jìn)行三干整枝，5 月中旬根據(jù)不同處理要求開始授粉，授粉至每株不能再繼續(xù)掛果為止，6月上旬結(jié)束授粉。8 月中旬收種，后熟12 d。將各處理后熟的種果統(tǒng)一用52 型絞肉機攪爛果肉，隨后人工清水漂洗，去除果皮和果肉，獲得種子并曬干。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

記錄每個處理的種果數(shù)量、種子產(chǎn)量、總果數(shù)、商品果數(shù)和商品果質(zhì)量，計算單果種子產(chǎn)量。利用DPS（v16.05）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對種果數(shù)量的影響

由表2 可知，處理2 獲得的種果數(shù)量最多，平均為64.33 個，其次為處理5 和處理7，三者間差異不顯著。根據(jù)正交試驗極差分析結(jié)果，影響種果數(shù)量的各因素主次順序為D ＞C ＞B ＞A，最優(yōu)組合為A3B2C3D2，即種植密度2 000 株 ·（667 m2）-1，保留第1 臺商品果，去掉第2 臺花，從第3 臺花開始采用蕾期去雄同時授粉的方式進(jìn)行授粉。

表2 種果數(shù)量的正交試驗結(jié)果

方差分析表明，因素C 和因素D 對種果數(shù)量的影響達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），因素B 達(dá)顯著水平，因素A 的影響不顯著（表3）。由此說明，是否保留商品果實、授粉臺位和種植密度是影響種果數(shù)量的主要因素，授粉方式對種果數(shù)量影響不大。

2.2 不同處理方式對單果種子產(chǎn)量的影響

統(tǒng)計每個小區(qū)的種果數(shù)量，計算平均單果種子產(chǎn)量。結(jié)果表明（表4）：處理4（A2B1C2D3），即種植密度1 600 株 ·（667 m2）-1，保留第1、2 臺商品果，從第2 臺開始采用蕾期去雄、花期重復(fù)授粉的方式授粉是獲得最高單果種子產(chǎn)量的最優(yōu)處理組合。分析比較4 個因素的極差值，各因素對單果種子產(chǎn)量影響的主次順序為A ＞B ＞C ＞D，最優(yōu)組合為A2B1C1D1，即種植密度為1 200 株 ·（667 m2）-1，不保留商品果，從第2 臺開始采用蕾期去雄、花期重復(fù)授粉的處理方式授粉。方差分析結(jié)果表明，A、B 兩因素對單果種子產(chǎn)量具有極顯著影響（表5），因素C 為顯著影響，因素D 影響不顯著。

表3 種果數(shù)量的正交設(shè)計方差分析結(jié)果

表4 單果種子產(chǎn)量的正交試驗結(jié)果

表5 單果種子產(chǎn)量的正交設(shè)計方差分析結(jié)果

2.3 不同處理對種子產(chǎn)量的影響

由表6 可知，處理5（A2B2C3D1）獲得的種子產(chǎn)量最高，平均小區(qū)種子產(chǎn)量可達(dá)372.4 g，折合51.74 kg ·（667 m2）-1。即種植密度2 000 株 ·（667 m2）-1，不保留商品果即去掉第1、2 臺花，從3 臺開始采用蕾期去雄、花期重復(fù)授粉。根據(jù)正交試驗極差分析結(jié)果，參試的4 個因素對制種產(chǎn)量影響的主次順序為A ＞D ＞B ＞C，最優(yōu)組合為A2B2C2D1，即種植密度1 600 株 ·（667 m2）-1，不保留商品果即去掉第1、2 臺花，從3 臺開始采用蕾期去雄、花期重復(fù)授粉的方式授粉。方差分析結(jié)果表明，4 個因素對種子產(chǎn)量的效應(yīng)均達(dá)到極顯著水平（表7）。

表6 種子產(chǎn)量的正交試驗結(jié)果

表7 種子產(chǎn)量的正交設(shè)計方差分析結(jié)果

3 討論與結(jié)論

目前，國內(nèi)研究者利用正交試驗分析雜交種子制種技術(shù)的研究較少，一般采用單個或多個因素進(jìn)行分析的方法研究制種技術(shù)的優(yōu)劣。本試驗結(jié)果表明，授粉方式是決定茄子制種產(chǎn)量的重要因素。傳統(tǒng)的授粉方式是蕾期去雄，同時授粉。新的方法為蕾期去雄，待開花當(dāng)天進(jìn)行授粉，第2 天重復(fù)進(jìn)行授粉。錯期授粉保證了柱頭的充分成熟，創(chuàng)造了良好的受精條件，重復(fù)授粉則保證了花粉能夠更全面地與子房接觸，完成受精，從而獲得更多的種子。一般來說，傳統(tǒng)的授粉方式（處理7、8、9）的制種產(chǎn)量為每667 m230.5～37.2 kg，利用新的授粉方法制種產(chǎn)量達(dá)到每667 m244.3～51.7 kg，新的授粉方式極顯著地提高了種子產(chǎn)量。這一結(jié)論也與前人結(jié)論相一致（樊紹翥 等，2010；韓春葉和王明山，2011；周珊珊 等，2019）。值得一提的是，在田間實際操作中，新的授粉方式僅僅增加了重復(fù)授粉這一環(huán)節(jié)，與種子獲得的效益相比，所耗費的人工增加不多，具有可操作性。

傳統(tǒng)的授粉方式多采用摘除頭臺果，從第2 臺開始授粉的方法進(jìn)行。本試驗結(jié)果表明，去除第1、2 臺果，從3 臺開始授粉，能獲得較高的制種產(chǎn)量。這是因為，根據(jù)整枝的方式不同，2 臺果有2～3 個果，一旦坐果，會影響到2 臺以上果實坐果和發(fā)育，進(jìn)而影響種子產(chǎn)量。種果數(shù)量調(diào)查結(jié)果也表明，3 臺果開始授粉的種果數(shù)量達(dá)到64.33 個，高于其他水平。韓春葉等（2015）對不同整枝方式下不同坐果部位的茄子雜交制種產(chǎn)量進(jìn)行研究，結(jié)果表明雙干整枝方式下從3 臺果留種的種子總產(chǎn)量要高于2 臺果開始留種的種子總產(chǎn)量，也與本試驗的結(jié)果相同。可見，授粉起始臺位的選擇對制種產(chǎn)量尤為重要。

為了提高制種產(chǎn)量，種子生產(chǎn)者往往會增加母本種植密度，但這樣做一方面會導(dǎo)致種子質(zhì)量下降，另一方面會增加制種田的病蟲害發(fā)生風(fēng)險，從而增加田間管理成本，導(dǎo)致制種成本也隨之上漲。研究者也根據(jù)不同種植區(qū)域給出茄子適宜的母本種植密度，如包崇來等（2004）研究表明南方長茄采用三干整枝，母本種植密度1 400 株 ·（667 m2）-1是理想的制種模式；陳軍等（2013）的試驗結(jié)果表明雙干整枝、種植密度2 700 株 ·（667 m2）-1時制種產(chǎn)量最高。根據(jù)種子產(chǎn)量結(jié)果，本試驗中最優(yōu)組合的種植密度為2 000 株 ·（667 m2）-1。但極差分析結(jié)果表明，種植密度1 600 株 ·（667 m2）-1為最優(yōu)水平，這還需要進(jìn)一步驗證。另外，本試驗中處理6，即種植密度1 200 株 ·（667 m2）-1，保留第1 臺果去掉第2、3 臺花，從4 臺開始，采用蕾期去雄、花期重復(fù)授粉方式進(jìn)行授粉得到的種子產(chǎn)量達(dá)到46.0 kg ·（667 m2）-1，雖然比處理5 減少5.7 kg，但在人力成本逐漸上升的市場環(huán)境下，節(jié)約的田間管理和授粉成本使得這種處理也具有較大的優(yōu)勢。

因為茄子雜交種子質(zhì)量（千粒重、發(fā)芽率）較穩(wěn)定，因此本試驗沒有設(shè)計對不同處理組合種子質(zhì)量的研究。2019 年南繁，筆者對試驗制種純度進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明試驗獲得的雜交種子純度為99.9%，種子發(fā)芽率為95%，種子千粒重為4.895 g。

本試驗結(jié)果表明，授粉方式對單果種子產(chǎn)量影響最大，其次為授粉臺位、種植密度和保留商品果臺位。這也從另一方面驗證了授粉方式對單果種子產(chǎn)量起關(guān)鍵性作用，從而影響了種子總產(chǎn)量。本試驗增加保留商品果臺位這一因素，目的是為了研究制種和生產(chǎn)能否有效結(jié)合，從而使生產(chǎn)者的收益最大化的問題。茄子1～2 臺果熟性較早，市場價格較高，是提高收益的重要途徑。但試驗結(jié)果表明，商品果獲得的經(jīng)濟(jì)效益，不能彌補因種子產(chǎn)量的降低而帶來的損失。另外，考慮到采摘商品果所耗費的人力物力，因此并不建議保留商品果。

經(jīng)綜合比較分析，在進(jìn)行規(guī)模化茄子雜交制種時，最優(yōu)的制種方式為種植密度1 600 株 ·（667 m2）-1，不保留商品果即去掉第1、2 臺花，從3 臺開始采用蕾期去雄、花期重復(fù)授粉方式進(jìn)行授粉，可獲得最高的制種產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。