迁西板栗主栽品种授粉组合的优化

郭素娟，吕文君，邹 锋，谢 鹏，李广会，熊 欢

(北京林业大学 省部共建森林培育与保护教育部重点实验室，北京 100083)

板栗(Castanea mollissima Bl.)在我国分布范围很广，并且不与粮农作物争地，是我国3 大木本粮食树种之一，其营养价值丰富，兼具经济效益与生态效益，具有重要的发展前景［1－2］。《国家粮食安全中长期规划纲要(2008—2020 年)》和2009 年、2010 年两个中央1 号文件明确指出，要大力发展板栗、油茶、核桃等木本粮油产业，加快提高单产水平和品种品质。目前，我国板栗产量占世界栗产量的70%左右，但是单位面积产量较低［3－4］。

河北省迁西县是板栗分布面积最大的中国“板栗之乡”，因其板栗品质优良，在国内外大受欢迎。当地板栗种质资源丰富，但是随着生产中品种化的推广，大部分产区栽培品种单一，很少配置授粉树，空苞落果现象严重。板栗是雌雄异花树种，许多研究表明，板栗自花结实率较低，生产中需要配置授粉树［5－10］。目前，关于不同地区板栗主栽品种授粉树配置的研究报道很多［6－8，11－13］，但是有关中国“板栗之乡”的迁西县其主栽品种授粉树选择的研究鲜为报道。因此，选择燕山短枝等8 个优良品种对迁西县板栗主栽品种燕山早丰、大板红进行人工授粉，通过测定比较不同授粉组合结实情况和果实品质，筛选最佳授粉组合，以确保板栗高产、稳产和优质。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2011 年和2012 年连续两年在河北省唐山市迁西县汉儿庄乡杨家峪村的燕山早丰板栗园和小龙湾村的大板红板栗园进行。试验区为山前平地，成土母质为片麻岩，土壤类型为沙壤土，树龄均为12 a，株行距为 4 m ×6 m，常规管理。该地位于东经 118°6' －118°37'，北纬 39°57' －40°27，属于东部季风暖温带半湿润地区。年平均气温10.9 ℃，最冷月平均气温－6.5 ℃，最热月平均气温25.4 ℃。年平均降水量744.7 mm，其中5 －10 月降雨量657.6 mm，占全年降水量的88%。年平均相对湿度59%，年平均无霜期176 d，全年日照2 581.5 h，占可照时数的58%。

1.2 试验材料

试验以当地主栽优良品种燕山早丰(C.mollissima‘Yanshanzaofeng’)(代号A)与大板红(C.mollissima‘Dabanhong’)(代号 B)为研究对象，授粉品种(系)分别为:燕山早丰(C.mollissima‘Yanshanzaofeng’)(代号 A)、大板红(C.mollissima‘Dabanhong’)(代号 B)、燕山短枝(C.mollissima‘Yanshanduanzhi’)(代号 C)、燕龙(C.mollissima‘Yanlong’)(代号 D)、遵玉(C.mollissima‘Zunyu’)(代号 E)、迁西14(C.mollissima‘Qianxi14’)(代号 F)、迁西 15(C.mollissima‘Qianxi15’)(代号 G)，树龄均为12 a。其中迁西14 号、迁西15 号均是河北迁西板栗产业研究发展中心实生选育出来的新品系，上述供试材料均由河北迁西县板栗产业研究发展中心提供。

1.3 试验设计

试验采用完全随机设计。选择树势均一，生长良好的燕山早丰、大板红各63 株作为母本，每3 株为一个小区，重复3 次。在每株树冠中部外围均匀选取健壮结果枝20 个，在每个结果枝上均匀选取生长发育程度相似的雌花簇，每株共取雌花簇40 朵。在雌花柱头刚露出，暂不具备授粉能力时进行去雄套袋。通过对雌雄开花物候的观察，在两个主栽品种雌花盛花期分别采集授粉品种的花粉进行授粉。试验以各主栽品种自花授粉及自然授粉为对照，燕山早丰自花授粉用YCK1 表示，燕山早丰自然授粉用YCK2 表示，大板红自花授粉用HCK1 表示，大板红自然授粉用HCK1 表示。授粉组合设计见表1。

表1 授粉品种配置设计Tab.1 Pollination varieties configuration design

1.4 测定项目与方法

果实成熟时，统计各个授粉组合的座苞率、结实率、出籽率，计算公式如下［14］:

测定果实品质的样品，105 ℃杀青，70 ℃烘干后粉碎保存，可溶性糖的测定采用蒽酮比色法［15，18］，支链淀粉与直链淀粉的测定采用双波长法［16］，脂肪的测定采用索氏抽提法［6］，蛋白质的测定采用凯氏定氮法［17］。

1.5 数据分析

试验结果用Office Excel 和Spass18.0 软件进行统计分析，邓肯新复极差法检验显著性。

2 结果与分析

2.1 不同品种授粉对主栽品种结实情况的影响

2.1.1 不同品种授粉对燕山早丰结实情况的影响 由图1 看出，不同品种授粉对燕山早丰(A)的座苞率具有一定影响，大板红(B)、遵玉(E)、迁西15 号(G)授粉显著提高了燕山早丰的座苞率，并且高于自然授粉(YCK2)条件。其中以迁西15 号(G)授粉座苞率最高，达到86.11%，相对于燕山早丰自交(YCK1)增加了21.82%。燕龙(D)授粉的座苞率小于燕山早丰自交，大于自然授粉(YCK2)，但是3 者差异不显著。其余品种授粉均使燕山早丰(A)的座苞率降低，并且显著低于自然授粉(YCK2)。

自然授粉条件下燕山早丰(YCK2)的结实率较低，只有35.36%，可能是因为当地栽植品种过于单一造成的。燕山早丰自交(YCK1)结实率为34.00%，大板红(B)、迁西15 号(G)授粉提高了燕山早丰(A)的结实率，相对于自交(YCK1)分别增加了34.42%、39.62%，并显著高于自然授粉(YCK2)条件下的结实率，其余授粉品种授粉均降低了燕山早丰(A)的结实率。

大板红(B)、燕龙(D)、迁西15 号(G)授粉的燕山早丰平均每个苞内的坚果数较多，显著大于燕山早丰自交(YCK1)及自然授粉(YCK2)，其余授粉组合每个苞内的坚果数均小于燕山早丰自交(YCK1)

自然授粉条件下燕山早丰(YCK2)的出实率只有30.21%，大多数苞里只有一个坚果。燕山早丰自交(YCK1)的出实率较高，达到40.89%，除了迁西15 号(G)授粉的出实率大于燕山早丰自交(YCK1)，这可能是由于迁西优系每个苞内的坚果数较多，且坚果单粒质量较大的缘故，其余授粉组合的出实率均小于自交(YCK1)。

从提高产量的因素考虑，大板红(B)、迁西15 号(G)均可作为燕山早丰(A)的授粉品种。

图1 以燕山早丰为母本的不同授粉组合坐苞率、结实率、出籽率及每个苞内坚果数Fig.1 Rate of bur setting，rate of nut in bar，nut rate and nuts number in each bar of different combination combination with Yanshanzaofeng

2.1.2 不同品种授粉对大板红结实情况的影响 不同授粉品种对大板红(B)座苞率的影响如图2，大板红自然授粉(HCK2)条件下的座苞率、结实率、出实率均较高，并且与燕山早丰(A)和大板红(B)授粉差异不显著，可能是因为所选试验地周围大面积栽植的是燕山早丰(A)的缘故。

图2 以大板红为母本的不同授粉组合坐苞率、结实率、出籽率及每个苞内坚果数Fig.2 Rate of bur setting，rate of nut in bar，nut rate and nuts number in each bar of different combination combination with Dabanhong

大板红自交(HCK2)授粉座苞率为78.79%，燕山短枝(C)、燕龙(D)授粉降低了大板红(B)的座苞率，其它品种授粉均使大板红(B)的座苞率提高，其中燕山早丰(A)、遵玉(E)、迁西14 号(F)授粉的座苞率均达到90%以上，以迁西14 号(F)与大板红(B)杂交座苞率最高，达到93.55%。

异花授粉显著提高了大板红的结实率与出实率，除了燕山短枝(C)授粉以外，其余授粉组合的结实率与出实率均显著大于燕山早丰自交(HCK1)。其中迁西14 号(F)与大板红(B)授粉的结实率最高，相对于自交(HCK1)增加了35.18%，迁西14 号(F)、迁西15 号(G)、遵玉(E)、燕山早丰(A)授粉的大板红的结实率均大于80%。燕龙(D)授粉的大板红(B)出实率最高，相对于对照增加了17.56%。

大板红自交(HCK1)每个苞内的坚果数较少，平均只有1.67，不同授粉品种与大板红(B)授粉显著提高了每个苞内的坚果数。

综合考虑座苞率、结实率、出实率，燕山早丰(A)、燕龙(D)、遵玉(E)、迁西15 号(G)、迁西14 号(F)均可作为大板红(B)的授粉品种。

2.2 不同品种授粉对主栽品种果实品质的影响

2.2.1 不同品种授粉对燕山早丰果实品质的影响 不同品种与燕山早丰(A)授粉后的单粒质量存在显著差异。如表2 所示，燕山短枝(C)、遵玉(E)、迁西15 号(G)作为授粉品种与燕山早丰(A)授粉的单粒质量较大，其中燕山短枝(C)、遵玉(E)与燕山早丰(A)授粉后每个苞内的坚果数较少，坚果生长发育空间较大，因此单粒质量较大。而迁西15 号(G)每个苞内的坚果数、单粒质量均较大，均显著大于燕山早丰自交(YCK1)。

表2 表明，不同授粉品种对燕山早丰(A)的果实品质有显著影响，迁西15 号(G)、授粉的燕山早丰(A)的可溶性糖含量极显著高于燕山早丰自交(YCK1);迁西14 号(F)授粉的燕山早丰(A)的可溶性糖也高于燕山早丰自交(YCK1)，但是差异不显著;其余授粉组合的可溶性糖含量均显著小于燕山早丰自交(YCK1)。

迁西14 号(F)授粉的燕山早丰直链淀粉与支链淀粉的含量均最大，因此总淀粉的含量也较高，显著大于燕山早丰自交(YCK1)与自然授粉(YCK1)。遵玉(E)授粉的燕山早丰(A)的支链淀粉占总淀粉的百分比最大，相对于燕山早丰自交提高了3.02%，其余品种授粉的坚果糯性均不如燕山早丰自交(YCK1)。

表2 不同授粉品种授粉对燕山早丰果实品质的影响Tab.2 Content of main nutrient ingredients of different Pollination combination with Yanshanzaofeng for female parent

大板红(B)、迁西14 号(F)授粉均显著提高了燕山早丰(A)的脂肪含量，燕山短枝(C)、遵玉(E)、迁西15 号(G)授粉的脂肪含量与燕山早丰自交(YCK1)差异不显著，其余授粉组合的脂肪含量均显著低于燕山早丰自交(YCK1)。

燕山早丰自交(YCK1)的蛋白质含量最高，其余授粉组合的蛋白质含量均显著小于燕山早丰自交(YCK1)。

不同授粉品种对燕山早丰的各项品质指标影响并不一致，综合考虑各项品质指标，迁西14 号、大板红、迁西15 号均可作为燕山早丰的授粉品种。从育种的角度考虑，可以用迁西15 号与燕山早丰杂交选育大粒品种;选育糖含量较高的品种，可以用迁西15 号与燕山早丰杂交;选育糯性好、高脂肪的品种可以用迁西14 号与燕山早丰杂交。

2.2.2 不同品种授粉对大板红果实品质的影响 如表3 所示，燕山短枝(C)、迁西14 号(F)与大板红(B)授粉后，坚果的单粒质量与大板红自交(HCK1)差异不显著，并且显著高于自然授粉(HCK2)条件下的单粒质量。其余品种与大板红授粉的单粒质量均显著小于大板红自交(HCK1)。

表3 不同授粉品种授粉对大板红果实品质的影响Tab.3 Content of main nutrient ingredients of different Pollination combination with Dabanhong for female parent

不同授粉品种对大板红(B)果实可溶性糖的影响如表3 所示，燕山早丰(A)、迁西14 号(F)、迁西15 号(G)授粉显著提高了大板红(B)的可溶性糖含量，燕龙(D)与大板红(B)授粉后的可溶性糖含量也高于大板红自交(HCK1)，但是二者差异不显著，其余授粉组合均与大板红自交(HCK1)差异不显著。迁西14 号(F)、燕山短枝(C)、遵玉(E)授粉显著提高了大板红(B)的糯性，其中迁西14 号(F)与大板红(B)授粉的坚果糯性最强，支链淀粉含量最高，其余品种授粉对大板红(B)的糯性无显著影响。

燕龙(D)授粉显著提高了大板红(B)的脂肪含量，燕山短枝(C)授粉显著降低了大板红(B)的脂肪含量，其余品种授粉对大板红(B)的脂肪含量无显著影响。

不同授粉品种对大板红(B)蛋白质含量产生显著影响，其中遵玉(E)与大板红(B)授粉的蛋白质含量最高，并且显著高于大板红自交(CHK1)。燕山早丰(A)、燕山短枝(C)授粉对大板红(B)的蛋白质含量无显著影响，其余品种授粉均使大板红(B)的蛋白质含量下降。

不同授粉品种对大板红的各项品质指标影响并不一致，综合考虑各项品质指标，迁西14 号、遵玉、迁西15 号均可作为大板红的授粉品种。从育种的角度考虑，选育糖含量较高的品种，可以用迁西15 号与大板红杂交，选育糯性品种可以用迁西14 号与大板红杂交。

2.3 同一品种对不同主栽品种授粉效果

同一授粉品种对不同主栽品种授粉后的结实状况存在较大差异，其中燕龙、遵玉、迁西14 号作为授粉品种与燕山早丰授粉的座苞率、结实率、出实率显著大于与大板红授粉的座苞率、结实率、出实率，其中座苞率最大相差34.51%，结实率最大相差54.63%，出实率最大相差11.51%;燕山短枝(C)、迁西15号授粉的大板红、燕山早丰的座苞率、结实率、出实率差异不显著。这可能是由于不同品种间的授粉亲和力不同的缘故。两个主栽品种间正交和反交座苞率、结实率、出籽率均较高，从提高产量的角度考虑，二者可以互作授粉树。

同一授粉品种对不同主栽品种授粉后的品质差异并不一致，其中迁西15 号与燕山早丰和大板红授粉的坚果的可溶性糖均最高，显著大于其它授粉组合;迁西14 号与两个主栽品种授粉后的支链淀粉含量最高。可能与这两个品种本身的特性有关，可在育种中进行应用。

3 讨论与结论

研究结果表明，燕山早丰自交能够保证一定的结实率。刘庆香［11］对河北省主栽品种授粉结实特性的研究表明，8 个主栽品种中，燕山早丰自交结实率较高，与本研究的结论一致。本研究中，燕山早丰及大板红自交授粉的座苞率、结实率、出籽率及每个苞内的坚果数均较低，其中燕山早丰自交坚果的支链淀粉、蛋白质含量较高，脂肪、可溶性糖含量中等，直链淀粉含量较低，大板红自交坚果的直连淀粉、支链淀粉、蛋白质含量较高，脂肪含量中等，可溶性糖含量较低。

虽然燕山早丰具有一定的自交亲和能力，但是考虑到丰产目标，部分品种异花授粉优于燕山早丰自花授粉，因此生产中需要科学合理配置授粉树。

本研究中，迁西15 号、大板红与燕山早丰授粉的座苞率、结实率及每个苞内的坚果数均显著提高，其中迁西15 号与燕山早丰授粉出实率最大。迁西15 号与燕山早丰授粉后坚果的可溶性糖含量最高，遵玉次之，其余品种授粉后坚果的可溶糖显著降低;迁西14 号授粉的支链淀粉、脂肪含量最高，大板红授粉次之，其余品种授粉显著降低了支链淀粉与脂肪的含量;所有品种授粉与燕山早丰授粉后坚果的蛋白质含量均显著降低。

大板红、遵玉、迁西14 号、迁西15 号与大板红授粉的座苞率、结实率、每个苞内的坚果数、出实率均显著提高。燕山短枝、迁西14 号与大板红授粉的单粒质量与大板红自交差异不显著，其余授粉组合的单粒质量均显著降低;迁西15 号、迁西14 号、遵玉、燕山早丰与大板红授粉显著提高了坚果可溶性糖含量，其中迁西15 号与大板红授粉后坚果的可溶性糖含量最高;迁西14 号与大板红授粉的支链淀粉含量最高，燕龙授粉的坚果脂肪含量最高，遵玉授粉的蛋白质含量最高，其余授粉组合的支链淀粉含量、脂肪含量、蛋白质含量均显著降低。

板栗授粉树配置的主要目标在于提高产量，根据GB/T 22346 －2008 板栗质量等级标准及前人对板栗的研究［6－8，19－24］，单粒质量、淀粉含量及可溶性糖含量是板栗最重要的品质指标，因此综合考虑不同授粉品种对主栽品种产量与品质的影响，燕山早丰的最佳授粉品种为迁西15 号与大板红，大板红的最佳授粉品种为迁西14 号、遵玉。但是如果只注重某一特性的提高，选用迁西15 号与燕山早丰授粉可获得大粒坚果，同时提高糖含量;迁西15 号与大板红授粉，可提高糖含量;迁西14 号与燕山早丰授粉，可提高糯性，但脂肪含量较高。结合现代人们的消费观念，迁西15 号是迁西主栽品种燕山早丰和大板红的最适授粉组合。

［1］张宇和，柳鎏，维坚，等.中国果树志(板栗棒子卷)［M］.北京:中国林业出版社，2005:11 －13.

［2］柳鎏，蔡剑华，张宇和.板栗［M］.北京:科学出版社，1988:169 －171.

［3］黄武刚.中国板栗生产的现状、问题与对策［J］.中国林业，2003，53(4):8 －9.

［4］黄宏文.从世界栗属植物研究的现状看中国栗属资源保护的重要性［J］.武汉植物学研究，1998，16(2):171 －176.

［5］周志翔.板栗空苞形成与调节的生理机制研究［D］.武汉:华中农业大学，1999.

［6］周晶.花粉直感与土壤理化性质对板栗果实品质的影响［D］.北京:北京林业大学，2009.

［7］林翠翠.板栗花粉直感现象对果实品质的影响［D］.昆明:西南林业大学，2010.

［8］王倩.品种配置对燕山板栗结实情况及果实品质影响研究［D］.北京:北京林业大学，2012.

［9］Klinac D J，Lelieveld J F，Knowles R D.Time of flowering and pollination in some New Zealand chestnut selections and introduced cultivars［J］.New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science，1995，23(3):330 －340.

［10］Roberto botta，Grazia vergano，Giovanni me，etal.Floral biology and embryo development in chestnut (Castaneasativa Mill.)［J］.HORTSCIENCE，1995，30(6):1283 －286.

［11］刘庆香，王广鹏，孔德军，等.河北省主栽板栗品种授粉结实特性研究［J］.河北农业科学，2009，13(8):11 －12，18.

［12］范邦文，罗舜炯.板栗授粉品种组合测交研究［J］.江西农业大学学报，1993，15(4):371 －375.

［13］谢治芳，曾曙才，谢正生.农大1 号板栗授粉品种的择优选择［J］.南京林业大学学报，2005，29(5):94 －95.

［14］刘庆忠.板栗种质资源描述规范和数据标准［M］.北京:中国农业出版社，2005:242 －282.

［15］陈炫，陶忠良，吴志详，等.多效唑+乙烯利对妃子笑荔枝内源激素及碳氮营养的影响［J］.江西农业大学学报，2012，34(1):27 －33.

［16］王广鹏，刘庆香，孔德军，等.板栗支链淀粉含量的双波长测定方法［J］.河北农业科学，2008，12(1):53 －56.

［17］鲍士旦.土壤农化分析［M］.北京:中国农业出版社，2005:242 －282.

［18］张建辉，张春莲，肖永贤，等.番茄不同品种的品质分析［J］.西北农林科技大学学报，2005，33(4):43 －46.

［19］苏淑钗，林莉，邓钰薪，等.华北品种群板栗品质的综合评价［J］.经济林研究，2009，27(2):20 －27.

［21］马玉敏.泰山板栗良种选育及高效栽培技术研究［D］.济南:山东农业大学，2004.

［22］孙海伟.板栗新品种综合评价研究［D］.济南:山东农业大学，2004.

［23］郑诚乐，吴少华，佘文琴，等.锥栗果实营养成分分析与品质的模糊评判［J］.福建林学院学报，2003，23(4):293－296.

［24］陈在新，雷泽湘，刘会宁，等.板栗营养成分分析及其品质的模糊综合评判［J］.果树科学，2000，17(4):286－289.