5个黑莓杂交F1品系及其亲本芽的特性

2015-12-19 05:21卫云丽吴文龙张春红李维林
经济林研究 2015年4期
关键词:现蕾成穗率双亲

卫云丽,吴文龙,张春红,2,李维林

(1.江苏省中国科学院植物研究所,江苏 南京 210014;2.南京中植农业科技开发有限公司,江苏 南京 211225)

5个黑莓杂交F1品系及其亲本芽的特性

卫云丽1,吴文龙1,张春红1,2,李维林1

(1.江苏省中国科学院植物研究所,江苏 南京 210014;2.南京中植农业科技开发有限公司,江苏 南京 211225)

为给新品种的选育提供科学依据,对5个黑莓杂交F1品系及其亲本品种的芽间距、萌芽与现蕾物候期、萌芽率和成穗率等生长习性进行了调查与统计分析。结果表明:5个黑莓杂交F1品系及其5个亲本品种的芽间距平均为(6.58±1.30)cm,各品系或品种间差异显著,但5个品系与各自亲本间的差异不显著;萌芽期为2月下旬~3月上旬,平均持续时间为(18.00±2.26) d,在5个品系间差异较小,在5个亲本品种间差异较大;现蕾期为3月底~5月初,平均持续时间(19.40±2.50) d,在5个品系间差异较大,在5个亲本品种间差异较小;萌芽率较高,平均为(92.20±3.15)%,品系及品种间差异不显著;平均成穗率为(77.19±10.23)%,品系及品种间差异显著;杂交F1品系‘7-7-4’具有高的萌芽率和成穗率,且物候早,在萌芽特性方面表现优良,是值得进一步观察和培育的育种中间材料。

黑莓;杂交育种;芽特性

黑莓Rubusspp.为蔷薇科悬钩子属的浆果类果树,其果实营养丰富、酸甜可口,受到国内外消费者的喜爱。在欧美国家黑莓育种和栽培研究开展了近300 a[1],已选育出了适合各地栽培的优良品种100多个。江苏省中国科学院植物研究所自1986年以来先后从美国等地引进黑莓和树莓品种40余个[2-3],开展了引种筛选、品种选育、高效栽培和加工利用等研究工作。目前我国栽培的黑莓都是国外引进筛选出的品种。近10 a来,作者等利用引进的黑莓、树莓品种以及国内优良的悬钩子种质资源,开展了黑莓育种工作,已经育成了‘宁植1号’[4]和‘宁植2号’[5]黑莓品种,并积累了一批优良育种材料。有试验采用座果率[6]、果实形态[7]、芽的发芽早晚[8]等指标进行优株的筛选,本研究中对2008年杂交组合中优选出的5个优良F1品系[9-10]的芽特性进行了观察,并与其亲本进行了比较,以期为进一步的新品种选育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

5-8-2 、6-6-3、7-7-4、7-10-2和7-10-6等5个黑莓杂交F1品系及其亲本‘Hull’、‘Chester’、‘Triple Crown’、‘Arapaho’和‘Kiowa’等5个黑莓品种(见表1)。所有观察材料种植于江苏省中国科学院植物研究所溧水白马科研基地(31°36′6″N,119°11′44″E,粘质壤土,pH5.8),2013 年 4 月以1年生顶端压条苗[11]定植,冬季适度轻修剪[12]后引绑上架。

表1 黑莓杂交F1品系及其亲本品种Table 1 The hybrid F1 strains and their parent cultivars in blackberry

1.2 方 法

1.2.1 芽的分布特点及物候期观察

2014年3月初,每品系、品种随机选取3株,每株选取1个生长良好的枝条,测量长度,并统计其上芽数,每隔2~4 d观察和记录芽的变化情况,观察时间为上午10点左右[13],计算芽间距,确定萌芽期及现蕾期。

芽间距=枝条长度/总芽数。

萌芽:是指芽顶端露出绿色叶尖,鳞片开始脱离(见绿1mm即为萌芽)。萌芽数占调查总芽数的25%以下为萌芽初期,25%~95%为萌芽盛期,超过95%为萌芽终期[14]。

现蕾:是指顶花序露出,可由肉眼看到。25%以下的芽现蕾为现蕾初期,25%~95%的芽现蕾为现蕾盛期,95%以上的芽现蕾为现蕾终期[15-16]。

1.2.2 萌芽特性调查

在现蕾盛期选取树形均一、长势良好的植株进行观察和测量。每品系、品种选取3株,每株选取具有代表性的5个枝条,统计每个枝条的总芽数、萌芽数、现蕾数,计算萌芽率和成穗率。

萌芽率=(萌芽数/总芽数)×100%;

成穗率=(现蕾数/萌芽数)×100%。

1.3 数据处理

采用Excel 2010分析软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 芽的分布特点

芽间距是黑莓的一个重要的植物学性状,不同品种具有较为固定的芽间距。一般来说,芽间距(节间)短而适中,枝条较为充实,反之为枝条徒长、中空。枝条的充实与否会影响其冬季的耐寒性及芽的萌发力。

本研究中观察的黑莓杂交F1品系及其亲本品种的枝条长度、粗度与芽间距见表2。由表2可知,5个黑莓杂交F1品系及其5个亲本品种的芽间距平均为(6.58±1.30)cm,变异系数为19.72%。各品系、品种间芽间距差异较大,达到了显著与极显著水平,其中‘Arapaho’芽间距最小,为(4.63±0.71)cm,‘7-10-2’芽间距最大,为(9.14±2.27)cm,是前者的1.97倍。多数品系、品种的芽间距在6~7cm之间。‘Kiowa’品种芽间距的变异系数最小,为12.58%,‘Triple Crown’品种芽间距的变异系数最大,为31.07%。

表2 黑莓杂交F1品系及其亲本品种的枝条长度、粗度与芽间距†Table 2 The branch length, width and bud space of hybrid F1 strains and their parent cultivars in blackberry

2.2 萌芽及现蕾物候期

物候期开始时间、持续时间与植物自身条件和气候条件有着密切联系,后者对物候期有着直接显著的影响[15]。黑莓杂交F1品系及其亲本品种的萌芽及现蕾物候期见表3。由表3可见,黑莓一般在2月下旬~3月上旬开始萌芽,平均持续时间为(18.00±2.26) d,品种间存在一定差异。在调查的10个品系、品种中,‘Arapaho’和‘Kiowa’物候较早,其中‘Kiowa’萌芽最早,萌芽期持续时间为18 d。‘Hull’萌芽最晚,萌芽期持续时间也最短,只有14 d。‘7-7-4’的萌芽期持续时间最长,达21 d。‘Arapaho’和‘Kiowa’现蕾期较早,在3月底~4月初,其余品系和品种集中在4月底~5月初。10个品系、品种的平均现蕾持续时间(19.40±2.50) d,变异系数12.9%,存在差异;‘5-8-2’和‘6-6-3’品系现蕾持续时间最长,为23 d,‘Hull’和‘Chester’现蕾持续时间最短,为16 d。

表3 黑莓杂交F1品系及其亲本品种的萌芽及现蕾物候期Table 3 The bud phenophase of hybrid F1 strains and their parent cultivars in blackberry

2.3 萌芽率与成穗率

黑莓的萌芽率和成穗率,尤其是成穗率,直接影响产量形成,是重要的品种特性。萌芽率和成穗率与品种有关,也与植株年龄、管理水平和气候条件有关,萌芽率、成穗率高的品种一般可获较高产量。

黑莓杂交F1品系及其亲本品种的萌芽率与成穗率见表4。由表4可见,5个黑莓杂交F1品系及其5个亲本品种的萌芽率均较高,平均值为(92.20±3.15)%,变异系数为3.42%(P<5%),除‘Kiowa’品种的萌芽率为100%,显著高于其它品种外,其它品系、品种的萌芽率都在90%左右,相互间没有显著差异。同一品系、品种的不同枝条间萌芽率的差异也较小,变异系数在0~8.16%之间。

5个黑莓杂交F1品系及其5个亲本品种的平均成穗率为(77.19±10.23)%,变异系数为13.25%,品系和品种间差异较大,达到了显著与极显著水平。成穗率最低的是‘5-8-2’品系,只有(60.08±11.10)%,成穗率最大的是‘Chester’品种,达到了(89.69±6.01)%,高出前者29.61%。其中‘7-7-4’品系、‘Chester’和‘Triple crown’品种不同枝条间成穗率差异较小,变异系数分别为6.31%、6.70%和6.55%。‘5-8-2’和‘7-10-6’品系、‘Arapaho’品种不同枝条间成穗率差异较大,变异系数分别为18.47%、18.75%和18.59%。

2.4 杂交F1品系与亲本的萌芽特性比较

2.4.1 ‘5-8-2’品系

芽间距为6.80cm,极显著长于母本‘Arapaho’,略短于父本‘Hull’,差异不显著;萌芽率为92.99%,略高于双亲,差异不显著;成穗率为60.08%,极显著低于亲本。萌芽早于父本,晚于母本,从3月4日开始持续19 d,长于双亲;现蕾与萌芽相似,从4月6日开始持续23 d,显著比双亲长。由此可见,‘5-8-2’品系的芽间距遗传了父本‘Hull’,萌芽和现蕾持续时间超过了双亲,成穗率显著低于双亲,属于超亲遗传[16],其它萌芽特性与双亲相似或介于两者之间,即遗传了双亲性状。

2.4.2 ‘6-6-3’品系

芽间距为6.34cm,长于母本‘Kiowa’,短于父本‘Hull’,但与亲本间差异不显著;萌芽率为90.98%,极显著低于‘Kiowa’,与‘Hull’差异不显著;成穗率为81.74%,与亲本‘Kiowa’和‘Hull’均无显著差异。萌芽早于父本,晚于母本,从3月1日开始持续20 d,持续时间长于双亲;现蕾与萌芽相似,从4月22日开始持续23 d,持续时间也长于双亲。数据分析表明,‘6-6-3’品系的芽间距、萌芽率、现蕾率均介于双亲之间,即遗传了双亲性状。萌芽和现蕾持续时间超过了双亲,属于超亲遗传。

2.4.3 ‘7-7-4’品系

芽间距为6.89cm,介于双亲之间,与亲本差异不显著;萌芽率和成穗率是5个杂交品系中最高的,分别为90.04%和85.88%,与母本‘Triple crown’和父本‘Chester’差异不显著;萌芽略早于亲本,从3月1日开始持续21 d,长于亲本;现蕾与萌芽相似,从4月20日开始持续17 d,也长于亲本。结果显示,‘7-7-4’品系的芽间距遗传了双亲性状,萌芽率略高于双亲,而现蕾率低于双亲,其萌芽现蕾物候期都属于超亲遗传。

2.4.4 ‘7-10-2’品系

芽间距在5个杂交品系中最长,为9.14cm,极显著大于双亲;萌芽率为90.10%,极显著低于父本‘Kiowa’,与母本‘Hull’差异不显著;成穗率为65.71%,显著低于父本‘Kiowa’,与母本‘Hull’差异不显著;萌芽早于母本,晚于父本,从3月3日开始持续19 d,长于亲本;现蕾与萌芽相似,从4月21日开始持续20 d,长于母本,与父本相同。由此可见,‘7-10-2’品系的芽间距长于亲本,萌芽率与现蕾率都低于亲本,属于超亲遗传。萌芽和现蕾持续时间超过了双亲,也属于超亲遗传。萌芽和现蕾物候期持续时间遗传了母本‘Kiowa’。

2.4.5 ‘7-10-6’品系

芽间距为6.35cm,介于亲本之间,与亲本差异不显著;萌芽率在5个杂交品系中最低,为89.49%,极显著低于其父本‘Kiowa’,与母本‘Hull’差异不显著;成穗率为69.70%,显著低于父本‘Kiowa’,与母本‘Hull’差异不显著;萌芽早于母本,晚于父本,从3月5日开始持续17 d,介于双亲之间;现蕾与萌芽相似,从4月23日开始持续20 d,长于母本,与父本相同。分析认为,‘7-10-6’品系与‘7-10-2’品系属于相同杂交组合的不同品系,‘7-10-6’品系的萌芽率与现蕾率都低于亲本,属于超亲遗传。其它萌芽特性遗传了双亲性状。

3 讨论与结论

黑莓5个杂交F1品系及其5个亲本品种的芽间距差异显著,但5个品系与各自亲本间的芽间距差异不明显,说明5个杂交品系基本上遗传了亲本性状。

5个杂交F1品系及其5个亲本品种的萌芽开始时间差异较大,其差异主要存在于5个品种间,最早的是‘Kiowa’,在2月中下旬萌芽,最迟的是‘Hull’,在3月中旬萌芽;而5个品系间萌芽开始时间差异较小,都在3月初开始萌芽。现蕾开始的时间在5个品系间存在较大差异,其中‘5-8-2’较早,在4月初现蕾,其它4个品系都在4月中旬初开始现蕾。

5个杂交F1品系及其5个亲本品种均具较高的萌芽率和成穗率,这与植株年轻、生命力旺盛有关,因为观察的品系和品种都是2年生植株。‘5-8-2’和‘7-7-4’的萌芽率高于亲本,‘5-8-2’成穗率是10个品系、品种中最低的,且极显著低于双亲;相同杂交组合不同株系的‘7-10-2’和‘7-10-6’的成穗率都低于亲本。杂交品系‘7-7-4’具有高的萌芽率和成穗率,且物候早,在萌芽特性方面表现优良,是值得进一步观察和培育的育种中间材料,有望育成生长旺盛、丰产的黑莓新品种。

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Bud characteristics of fi ve hybridF1strains and their parent cultivars in blackberry

WEI Yun-li1, WU Wen-long1, ZHANG Chun-hong1,2, LI Wei-lin1
(1.Institute of Botany, Jiangsu Province and the Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210014, Jiangsu, China;2. Nanjing Zhongzhi Agricultural Science and Technology Development Co. Ltd., Nanjing 210014, Jiangsu, China)

In order to provide a scientific data for breeding new cultivars, the investigation of bud characteristics including bud space, phenophase, germination and tassel rate of five hybridF1strains and their parent cultivars of blackberry were carried out. The results showed that the average bud space of fi ve hybridF1strains and their fi ve parent cultivars was (6.58±1.30)cm, with signi fi cant differences among all strains and cultivars and no signi fi cant differences between strains and their parent cultivars; The sprout phenophase was from late February to early March, and average value of lasting time was (18.00±2.26) days, with little difference among strains and signi fi cant difference among parent cultivars; The bud-appearing phenophase was from late March to early May, and average value of lasting time was(19.40±2.50) days, with bigger differences among strains and little signi fi cant among parent cultivars; The sprouting rate was higher, and the average value was (92.20±3.15)%, with no signi fi cant differences among strains and cultivars;The average tassel rate was (77.19±10.23)%, with signi fi cant differences among all strains and cultivars; The ‘7-7-4’stain had higher sprouting rate, higher tassel rate and early phenophase, and it showed good performance in terms of bud characteristics, which should be considered to be as an potential material for blackberry breeding.

blackberry; cross breeding; bud characteristics

S663.2

A

1003—8981(2015)04—0049—04

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.04.008

2014-10-11

江苏省农业科技支撑计划项目(BE2013440);江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(14)2021);2014年度中植农业科技创新基金项目(201401)。

卫云丽,硕士研究生。

李维林,研究员。E-mail:lwlcnbg@mail.cnbg.net

卫云丽,吴文龙,张春红,等.5个黑莓杂交F1品系及其亲本芽的特性[J].经济林研究,2015,33(4):49-52, 80.

[本文编校:闻 丽]

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