云南小香橼授粉对琯溪蜜柚果实生长发育及品质的影响

王绍华,寸待泽,龙春瑞,赵 俊,王自然,柴利军,高俊燕*

(1.云南省农业科学院 热带亚热带经济作物研究所/国家柑橘产业技术体系柠檬综合试验站,云南 瑞丽 678600;2.华中农业大学 园艺植物生物学教育部重点实验室,湖北 武汉 430000)

云南小香橼授粉对琯溪蜜柚果实生长发育及品质的影响

王绍华1,寸待泽1,龙春瑞1,赵 俊1,王自然1,柴利军2*,高俊燕1*

(1.云南省农业科学院 热带亚热带经济作物研究所/国家柑橘产业技术体系柠檬综合试验站,云南 瑞丽 678600;2.华中农业大学 园艺植物生物学教育部重点实验室,湖北 武汉 430000)

以云南小香橼为父本,以琯溪蜜柚为母本进行人工授粉,研究了云南小香橼授粉对琯溪蜜柚当年果实生长发育及品质的影响。结果表明：人工授粉对琯溪蜜柚果实的生长发育过程无显著影响；人工授粉在一定程度上降低了果实的单果重及果实大小,但显著提高了果实的坐果率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和种子数。

云南小香橼;琯溪蜜柚;人工授粉;果实；生长发育;品质

琯溪蜜柚[Citrusgrandis(L.) Osbeck cv.guanximiyou]为芸香科(Rutaceae)柚属(CitrusMaxima)常绿果树,是优良的柚子品种,具有很高的经济价值。在中国,它已逐渐成为热带亚热带区农民脱贫致富的重要果树。同时又由于其形态特征明显、开花量大、坐果率高、种子饱满单胚、果实成熟早及耐储藏且遗传背景清晰,而被广泛用于柑橘野生半野生资源遗传特性研究。

云南小香橼(Citrusmedicavar.yunnanensis)主要分布于云南南部和西南部的荒山野泽地带,是云南特有的具有一定抗性的野生柑橘种质资源之一[1]。随着国家开发的不断推进,野生小香橼群落面积和数量均急剧减少。目前对云南小香橼的研究已经从简单的形态学描述上升到分子标记分析[2-4],但是有关以云南小香橼为基础材料的杂交育种研究还是空白。为此,我们以云南野生小香橼为父本,以琯溪蜜柚为母本进行人工杂交授粉,对琯溪蜜柚当年果实的坐果率、生长发育及果实品质进行了测定,以期为开展云南小香橼的基础研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地选择及杂交

试验地位于云南省德宏州瑞丽市曹氏高品质柚子生产园内,选取8年生、性状稳定的琯溪蜜柚为母本,在盛花期进行疏花去雄;以采集于中缅边境的野生小香橼为父本,进行人工授粉。

1.2 坐果率统计

在同等疏花条件下,各选取25朵花,4个重复,待生理落果结束后,对坐果率进行统计。

1.3 果实生长发育调查

在生理落果结束后,随机选取发育良好的杂交果实和非杂交果实各6个，进行果实纵径、横径及果基长度的调查,每15天调查1次,直到果实成熟。

1.4 成熟果实品质测定

待果实成熟后,随机选取各6个果实进行果实重量、果实纵径、果实横径、果心大小、果皮厚、种子数及果肉理化品质的测定;果肉理化品质指标主要包括可溶性固形物、维生素C及可滴定酸含量,利用手持折光仪测定可溶性固形物含量,利用氢氧化钠滴定法[5]测定可滴定酸含量,利用2,6-二氯靛酚滴定法[6]测定维生素C含量。

1.5 数据处理

采用Excel软件和SPASS软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 坐果率

从表1可知,琯溪蜜柚的人工授粉和自然授粉处理的坐果率呈现出显著差异,相对于自然授粉,人工授粉的坐果率提高了19个百分点。

表1 不同处理对琯溪蜜柚坐果率的影响

注:进行Duncan’s多重比较分析,同列数据后标注不同的小写字母为差异显著(P<0.05)。下同。

2.2 果实纵径和横径的变化

总体来讲，琯溪蜜柚果实的生长发育过程呈现出缓慢而平滑的“S”形曲线,且果实纵径的生长速率大于果实横径的生长速率；人工授粉并未改变其生长发育曲线。杂交果实和对照果实在生长发育期间，从4月到5月呈现出1个果实急剧膨大区,从6月到7月又出现第2个生长高峰期,在7月以后随着果实成熟期的到来,其生长速率明显变缓(图1)。

图1 琯溪蜜柚果实纵径和横径的变化

2.3 果基生长量的变化

由图2可知,自然授粉琯溪蜜柚果实的果基生长量变化呈现出一条平滑的曲线,而人工授粉处理则呈现出平缓的“S”形曲线。在授粉完成初期,人工授粉的果实果基长(10.22 mm±1.32 mm)低于自然授粉的果基长(16.05 mm±6.05 mm),呈现出显著差异；随着果实急剧生长期的到来,人工授粉果实的果基长快速增长,超过了自然授粉的果基长；随着果实的不断膨大,人工授粉果实的果基长一直高于自然授粉果实的果基长。

图2 琯溪蜜柚果实果基生长量的变化

2.4 果形指数的变化

由图3可见：琯溪蜜柚果实的果形指数在1.00～1.25之间变化,但人工授粉果实的果形指数明显大于对照果的果形指数。具体而言：在4～5月期间,随着生理落果的结束,果形指数呈急剧变化,人工授粉果实的果形指数从4月22日的1.02急剧变化到1.23,对照果实的果形指数从0.98变化到1.18,增幅均在0.20左右,这说明此时果实纵径的生长速率远远大于果实横径的生长速率;此后从5月中旬到7月,果形指数均保持在一个相对稳定的水平,其中人工授粉果实的果形指数稳定在1.22±0.02左右,对照果实的果形指数稳定在1.17±0.02左右；最后,随着果实成熟期的到来,两种果实的果形指数均呈缓慢的下降趋势,这说明此时果实横径的生长速率略高于果实纵径的生长速率。

图3 琯溪蜜柚果实果形指数的变化

2.5 果实理化性状

从表2可以看出：人工授粉果实的单果重、果实纵径略低于自然授粉果实的,果心大小、果皮厚和维生素C含量略高于自然授粉果实的,但差异均不显著；与自然授粉的对照相比，人工授粉显著提高了果实的可溶性固形物和可滴定酸含量，还显著提高了果实的种子粒数,降低了瘪种子数。说明人工授粉对琯溪蜜柚果实的理化性质具有一定的影响。

表2 琯溪蜜柚果实理化性质测定结果

3 讨论与结论

3.1 人工授粉处理对琯溪蜜柚坐果率及果实生长发育的影响

本试验结果表明，经人工授粉处理的琯溪蜜柚果实的生长速率及果基生长速率与自然授粉果实差异不显著,但人工授粉果实的坐果率(65%)显著高于自然授粉果实的(46%)。这可能与花粉的亲和力有关。彭建平等[7]和杨海健[8]的研究发现,人工授粉显著提高了柑橘果实的坐果率并且影响柑橘果实的生长；在其它作物如苹果[9]、梨[10]和荔枝[11]等上的研究也发现,人工授粉能显著提高坐果率且能在一定程度上影响果实的生长发育。

3.2 人工授粉处理对琯溪蜜柚果实理化特征的影响

3.2.1 对果实单果重、果实纵径的影响 本试验发现，经人工授粉处理的琯溪蜜柚果实的单果重、果实纵径均略低于自然授粉果实的。这与人工授粉果的果形较小有关，且授粉果的果形大小与父本果形大小呈正相关。授粉品种云南野生小香橼果实为小果,其果实纵径为5～7 cm,横径为4～6 cm,单果重在80 g左右；而琯溪蜜柚类的果实纵径为15～22 cm,横径为15～20 cm,单果重在1500～2200 g。这种现象在许多作物上均呈现,例如,在梨上,张兴旺[12]的研究表明,将梨的大果型花粉分别授予不同果形的品种,授粉果实的单果重、果实纵径和果实横径均大于自然授粉果实的。在李上,张静茹等[13]以大果形的秋姬为父本进行授粉研究发现,授粉果实的单果重为79.7 g，远远高于自然授粉果实的(73.0 g),其果实纵径、横径也远远大于自然授粉果实的；而以小果形的大石生早为父本进行授粉，效果刚好与上述相反。

3.2.2 对果实理化品质的影响 在本试验中，人工授粉对琯溪蜜柚果实的维生素C含量影响不显著,但对果实的可溶性固形物含量、可滴定酸含量及种子数均有显著的影响。杨立峰等[14]对杏的研究发现,不同授粉品种对杏果实的可滴定酸含量具有较大的影响；而齐秀娟等[15]在猕猴桃上的研究发现,猕猴桃果实的内在品质因授粉品种的差异而存在不同。

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[14] 杨立峰,姚连芳,周秀梅,等.仰韶和贵妃杏花粉直感研究[J].果树学报,2002,19(4):275-277.

[15] 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.

(责任编辑:黄荣华)

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

国家自然科学基金地区科学基金项目(31460507);云南省创新人才培养对象项目(2013HB155);农业部公益性行业(农业) 科研专项(201403036);德宏州科技合作项目(zx2014-03)。

王绍华,男,助理研究员,硕士,从事柑橘种质资源研究。*通讯作者:柴利军、高俊燕。

S666.3

A

1001-8581(2017)05-0043-03