早实核桃杂交育种试验初报

王 莎，吴泞孜，2，陈善波，3*，金银春，3，罗 慧，吴宗兴，3，杨柳璐，宋小军，3

(1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；2.四川农业大学园艺学院，四川 温江 6111302； 3.四川省林木良种繁育工程技术中心，四川 成都 610081)

核桃(JuglansregiaL .)为胡桃科核桃属植物，其营养价值丰富，为世界四大坚果之一，在我国栽培历史悠久，是我国最具资源和生态优势的经济林树种[1]。四川是重要的核桃主栽、主产区域，核桃种质资源极其丰富，地处南北核桃种群交替地带，种质资源优势突出，但品种良莠不齐，良种化发展程度不高。因此，创新核桃育种材料，培育适合四川气候条件的优良繁殖材料，选育出早实、优质、丰产、抗性强的核桃新品种，是四川核桃产业发展的重要保障。

杂交育种是针对期望的育种目标，获得具有双亲优良性状的新品种的一种最有效的育种方法，已成为改良核桃丰产与品质指标的重要手段[2-3]。我国的香玲、丰辉、鲁光、辽宁系列、云新系列等均属于杂交品种，现已成为我国部分省份的主栽品种[4]。近年来，通过人工杂交育种的方法，已培育出核桃优良新品种，并进行应用与推广[5-8]。为创新四川核桃育种材料，本项目在前期核桃种质资源调查的基础之上，开展早实核桃杂交育种试验，测定其果实坐果率、结实率及表型性状特征，为核桃新材料、新品种培育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以川早2号(Juglanssigillata×Juglansregia)×Juglansregia‘Chuanzao 2’)(代号M1)为母本，以薄壳早(Juglansregia‘Bokezao’)(代号BKZ)[9]、客龙早(Juglansregia‘Kelongzao’)(代号KLZ)[9]、穗状核桃(SQLG)[10-11]、野核桃(JuglanscathayensisDode)(代号YHT)为父本，在成都市金堂县栖贤乡梨花沟村进行杂交试验。各杂交亲本基本信息见表1。

表1杂交亲本基本信息

Tab. 1 Basic information hybrid parents

1.2 试验方法

1.2.1 套袋

每个母本选择3个样株，在雌花显蕾初期，在整个树冠上随机选择发育良好的雌花用硫酸纸袋将雌花套入袋中(15 cm×25 cm硫酸纸袋)，两端封口并进行编号、挂牌，每株套袋30个，3个重复。若套袋枝有雄花的，在套袋时将雄花抹除。

1.2.2 花粉收集

于雄花散粉初期晴天上午8时～10时采集雄花序，将花穗平铺在硫酸纸上，放在干燥、无风室内，待24 h后自然阴干散粉，再进行抖粉、过筛，最后将花粉收集在棕色瓶中，用纱布封口，置于4℃冰箱中保存备用。

1.2.3 杂交授粉

待雌花柱头开张呈倒“八”字形时，于晴天、无风上午7时～10时，阴天上午7时～11时进行人工授粉。授粉时，打开硫酸纸袋，将授粉器中的花粉，均匀喷洒到柱头上，然后立即封好，并记录授粉花朵数。待1 d～2 d后，观察雌花柱头是否授粉成功，若雌花未授粉或者授粉不充分的，进行2～3次补充授粉。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 坐果率

授粉后1周后，摘除硫酸纸，摘袋后15 d左右调查、统计坐果率，统计1次。坐果率=(坐果数/开花总数)×100%。

1.3.2 果实测定

待整株青皮果开裂20 %时，分株进行采摘。将青皮果置于室内通用放置2 d～3 d，待青皮离核，进行测定。根据《核桃丰产与坚果品质》标准，开展核桃坚果测定与评价[12]。每个杂交组合，树随机抽取30个青果，按顺序编号，用游标卡尺测量青皮果单果重、青皮果纵径、青皮果横径、青皮果侧径、青皮厚、去青皮鲜果重；经烘箱烘干后，测量坚果纵径、坚果横径、坚果侧径、坚果单重、坚果形状、核壳表面特征、果顶形状、果尖形状、果底形状、坚果均匀度等指标。然后计算不同杂交果实表型性变异系数，比较不同指标变异程度，分析不同指标的变异情况。变异系数：CV(100%)=σ/μ×100%，CV为变异系数，σ代表标准差，μ代表平均值[13～14]。

1.4 数据分析

使用Excel2007处理数据，用SPSS21.0进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同核桃杂交组合的坐果率、结实率比较分析

由表2可知，通过对不同核桃杂交组合的坐果率、结实率进行方差分析、多重比较。结果表明，不同核桃种间杂交授粉，各杂交组合的坐果率、结实率差异极显著(P<0.01)。5月中旬调查坐果率时， 4个杂交组合坐果率差异较大，其中M1×KLZ坐果率最高，为90.98%， M1×YHT坐果率最低，为66.71%，平均坐果率为78.91%。9月底采收时，各杂交组合结实率差异较小。其中M1×BKZ结实率最高，为59.64%，M1×YHT结实率最低，为44.06%，平均结实率为51.03%。

2.2 不同核桃杂交果实表型性状分析

核桃果实外观表型性状采用青皮果和坚果进行比较。通过对杂交果实表型性状的方差分析、多重比较可知(表3)，不同核桃杂交果实表型性状差异极显著(P<0.01)，表明同一母本下，不同父本杂交果实间差异较大。4个杂交果实青皮果重在65.89 g～80.85 g之间，青皮3径均值在4.88 cm～5.24 cm之间，青皮厚在7.49 cm～8.32 cm之间，鲜果重在8.19 g～14.23 g之间，坚果3径在3.55 cm～3.79 cm之间，坚果重在12.96 g～15.24 g之间。M1×BKZ青皮果重、青皮果3径、坚果重、坚果3径均最大，且高于M1(CK)。

表2不同杂交组合的坐果率、结实率比较

Tab. 2 The fruit setting and seed setting rate comaparison of different hybrid combinations

注：不同小写字母表示差异显著，P<0.05；同一行不同大写字母表示差异极显著，P<0.01。

表3不同杂交果实表型性状比较

Tab. 3 Comparison of different hybrid fruit phenotypic traits

根据《核桃丰产与坚果品质》标准，对杂交果实核壳面特征进行测定。由表4可知，不同核桃杂交果实核壳表面有浅刻纹，果顶均为尖，果肩有溜、平、圆，果底均为平，缝合线有平、隆起，大小形状较均匀，其中M1×SQLG坚果最均匀，坚果形状有阔梯形、扁圆形、圆形。

表4不同杂交组合杂交果实核壳表面特征比较

Tab. 4 Comparison of characteristics of core-shell surfaces in hybrids of different hybrid combinations

2.3 不同核桃杂交果实表型性状变异系数比较分析

变异系数的大小表明核桃性状的遗传力大小，变异系数越大，表明遗传多样性越丰富。相反，则表明核桃的性状遗传比较稳定。由表5可知，不同核桃杂交果实表型形状指标差异较小，变异范围较小，变异系数为2.58%～21.54%。其中M1×YHT青皮厚变异系数最大，为21.54%，超过15%的临界值，表明该杂交果实的青皮厚度遗传多样性较丰富；其余各指标变异系数均小于15%，表明各杂交果实表型性状遗传较稳定。

表5不同杂交组合杂交果实表型性状变异系数

Tab. 5 Variation coefficients of phenotypic traits in different hybrid combinations

表型性状杂交组合M1×KLZ(%)M1×BKZ(%)M1×SQLG(%)M1×YHT(%)青皮果重(g)13.078.0810.2013.67青皮纵径(cm)5.344.215.305.41青皮横径(cm)4.793.874.707.09青皮侧径(cm)3.003.403.555.90平均三径(cm)4.083.503.265.65青皮厚(cm)3.187.1110.3621.54鲜果重(g)14.2310.908.1911.12坚果纵径(cm)6.673.573.435.04坚果横径(cm)4.904.233.275.48坚果侧径(cm)4.304.793.624.62平均三径(cm)4.673.352.583.93坚果单重(g)14.2913.727.2911.79

3 结论与讨论

核桃杂交坐果率受环境、气候、温度、授粉时间、大小年等因素影响较大。通过本试验可知，早实核桃授粉后，早期坐果率较高，M1×KLZ杂交组合坐果率最高，但结实率仅为坐果率一半，后期由于高温高湿天气持续时间较长，生理落果现象严重，平均结实率仅为51.03%，杂交结实水平中等。徐颖[15]等以香玲、丰辉为母本，野核桃为父本，坐果率为58.93%、52.38%，结实率为19.60%、4.80%。而本试验结果表明，M1×YHT坐果率为66.71%，结实率为44.06%。通过对杂交果实的测定分析，本试验表明，核桃杂交后果实青皮果重、青皮3径、青皮厚在、鲜果重、坚果3径、坚果重等指标差异极显著。M1×BKZ在青皮果重、青皮果3径、坚果重、坚果3径等方面均为最大，且高于M1(CK)。植物表型性状的差异，表明遗传基因的变异，表型性状差异的多样性对于杂交育种具有重要意义。李加纳[13]等将变异系数的临界值定为15%。变异系数小于15%，表明植物学性状相对稳定。反之，则呈现遗传多样性，并将此作为果实表型形状变异程度的界限[14，16]。本研究中，4个杂交组合的杂交果实青皮果3径均值、坚果3径均值变异系数在6%以下，表明遗传性状较稳定，这与赵福洞[16]等的研究结果一致。但赵福洞是以遗传方差、环境方差、表型方差、遗传力等性状来判断杂交后代果实外观性状的遗传变异情况，可借鉴此方法进行深入研究；与蔡利娟[14]相比，其干果重、仁重、壳厚、出果率等指标变异系数均超过临界值，遗传多样性较丰富，坚果3径低于临界值，表明遗传较稳定。由于本试验母本、父本的数量有限，且只对坚果表型性状指标进行分析测定，下一步将以目前四川推广面积较大的早实核桃、穗状核桃等为杂交亲本，开展杂交育种试验，进一步研究杂交亲本、杂交果实的遗传关系，测定坚果内在综合品质。

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