肖 艺,何凯霞,刘世彪.2,田杨俊
(1.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首416000;2.吉首大学武陵山猕猴桃研究中心,湖南 吉首416000)
花粉直感是父本花粉对种子和果实的直感效应,即父本花粉在当年内对果实的形状、成熟期、大小、颜色、风味及内在成分含量等性状的直接影响。直感现象对果树生产有着重要的现实意义,它可为配置授粉树品种、改善果实外在和内在品质、提高产量和经济效益提供理论依据[1]。
湘吉是吉首大学选育的无籽猕猴桃新品种,属美味猕猴桃系列,2011年获得农业部植物新品种保护权。该品种雌株可以单性结实,即在自然栽培状态下不需要人工授粉也可以结出果实。该品种果实为短圆柱形,较小,果皮表面具棕褐色茸毛,果肉翠绿色,甜度高,浓香细嫩,品质极佳,且无籽[2]。但是,给该品种雌花人工授粉后,它也能结出果实,果实有籽。湘吉的这种育性使之成为猕猴桃育种的优良材料。因此,试验以湘吉无籽猕猴桃为供试母本,以另外4个猕猴桃品种为父本进行花粉直感研究,以了解父本遗传信息在果实生长发育过程中的表达以及对果实品质的影响情况,为无籽猕猴桃的遗传机制分析和育种与推广提供理论参考。
2008年在吉首大学猕猴桃种植园定植湘吉无籽猕猴桃嫁接苗(雌株),株行距3 m×3 m,2010年进入初果期,2012年进入盛果期。雄株花粉采自吉首市老爹生物科技公司猕猴桃品种园的不同雄株,分别是帮增1号(米良1号猕猴桃配套授粉品种)、磨山4号(武植3号猕猴桃配套授粉品种)、翠玉配套授粉树、红阳配套授粉树。
试验于2012年4月中旬进行,用帮增1号、磨山4号、翠玉配套授粉树和红阳配套授粉树4个雄株的花粉对湘吉进行授粉,以湘吉不授粉处理为对照。授粉操作:每株雌树选择20个处于大蕾期的中心花套袋,挂牌标记;雄树在大蕾期套袋隔离,花开时采集整朵雄花,将其雄蕊涂粘于解袋雌花的柱头上,授粉后套上纸袋并挂牌标记,一周后解开纸袋。每个处理3次重复。
授粉5周后果实膨大到鸡蛋大小时,调查各处理的坐果数与坐果率(坐果率=坐果数/授粉花朵×100%);湘吉完熟时采摘试验样果,每个处理和对照随机取果10个,观测果实外观品质(单果重、横径、纵径、侧径、果柄长、果形指数、茸毛着生状况)和果实内在品质(种子数、可溶性固形物、总糖、总酸、维生素C)。果径和果柄长度用数显游标卡尺测量;果实可溶性固形物含量用手持测糖仪测量;总糖含量测定采用碘量法;总酸含量测定采用NaOH滴定法;维生素C含量测定采用2,6-二氯靛酚滴定法。数据采用SPSS统计软件作方差分析和多重比较。
统计表明,以湘吉为母本,帮增1号为父本的处理,坐果率为93.78%;以磨山4号为父本的处理,坐果率为94.36%;以翠玉配套授粉树为父本的处理,坐果率为93.55%;以红阳配套授粉树为父本的处理,坐果率为91.71%;而作为对照的湘吉非人工授粉树的处理,坐果率为82.23%。由此可见,人工授粉能够显著提高湘吉品种的坐果率,使其坐果率从82.23%提高到94.36%,但各雄性品种间的坐果率之间差异不显著。
从表1中看出,帮增1号和翠玉配套授粉树处理的果实在纵径、横径、侧径、果柄长和果形指数方面无显著差异,但显著高于对照处理的相应结果,帮增1号处理的单果重显著重于翠玉配套授粉树处理;红阳配套授粉树处理的果实在纵径、横径、侧径和单果重方面显著高于磨山4号,但前者的果柄显著短于后者;湘吉对照处理的果实指数和单果重均显著小于各授粉处理的果实,但其果柄却显著长于各授粉处理,即授粉处理的果实均为长圆柱形,而湘吉对照处理的果实为短圆柱形;果皮茸毛性状上,各授粉处理的花粉直感效应并不明显,各处理的果实均具茸毛。
表1 花粉直感对湘吉无籽猕猴桃果实外在品质的影响
由表2可知,在自然状态下,湘吉的果实是无籽的,而授粉处理后代的果实都有籽,这是无籽猕猴桃花粉直感效应的最突出表现。其中,翠玉配套授粉树处理的果实所含种子数最多,其次为磨山4号处理,两者的种子数均显著高于帮增1号和红阳配套授粉树处理的果实种子数。从营养成分来看,4个授粉处理的果实在可溶性固形物、总糖、总酸和维生素C量方面互有差异,与湘吉对照处理相比表现出不同程度的花粉直感效应。湘吉对照和红阳配套授粉树处理果实的可溶性固形物和总糖含量较高,总酸含量较低,因此口感最甜。但湘吉对照处理果实的维生素C含量显著低于各授粉处理的果实,这表明花粉直感可提高无籽猕猴桃果实的维生素C含量,其中以磨山4号和翠玉配套授粉树处理最为明显。
表2 花粉直感对湘吉无籽猕猴桃果实内在品质的影响
近几十年来,人们在苹果[3]、梨[4]、板栗[5]等果树上都发现了花粉直感现象的存在,1996年我国最早报道了猕猴桃花粉直感作用[6]。试验结果表明,与有籽猕猴桃相似[6-7],无籽猕猴桃也存在着花粉直感效应,不同品种的花粉直感影响着无籽果实的外在品质(不包括果皮茸毛着生性状)和内在品质。虽然猕猴桃无籽果实的形成机理还需进一步研究,但这无疑是鉴别和选育雄性品种的优秀遗传材料,比其他有籽雌性品种在表达雄性品种的遗传影响力方面更具优势。
[1]贾爱平.猕猴桃种内与种间杂交亲和性与花粉直感研究[D].杨陵:西北农林科技大学硕士学位论文,2010.
[2]裴昌俊,向远平,刘世彪,等.无籽猕猴桃新品系选育及其栽培技术[J].吉首大学学报(自然科学版),2009,30(4):107-108.
[3]李保国,顾玉红,郭素平,等.苹果果实若干性状的花粉直感规律研究[J].河北农业大学学报,2004,27(6):34-37.
[4]吴少华.黄花梨授粉品种选配的研究[J].果树科学,1986,(2):20-24.
[5]陈在新,王宜雄,李金秋,等.3个板栗新品系授粉结实特性研究[J].长江大学学报,2006,3(2):119-122.
[6]陈庆红,张忠慧,秦仲麒,等.金魁猕猴桃的雄株选配及其花粉直感研究[J].中国果树,1996,(2):23-24.
[7]齐秀娟,韩礼星,李 明,等.3个猕猴桃品种花粉直感效应研究[J].果树学报,2007,24(6):774-777.