成县核桃杂交育种试验初报

王一峰

(陇南师范高等专科学校农林技术学院，甘肃 成县 742500)

核桃(JuglansregiaL.)又名胡桃，属于胡桃科植物，是重要的油料和坚果树种，位列世界四大干果之首[1]，也是我国重要的经济林树种之一[2]。核桃在我国分布广泛，除个别省区市外，全国各省区市都有种植[3]，我国核桃种植面积和产量均居世界第一[4]。甘肃是中国核桃的7大主产区之一[5]，成县地处甘肃南部，是甘肃核桃的主产县，是中国核桃之乡[6]。成县核桃种质资源丰富，核桃生产优势突出，但核桃育种起步较晚，育种手段相对单一，品种良莠不齐，良种化程度较低。因此，创新核桃育种材料，培育适合当地气候条件的优良种质材料，选育出优质、高产、高抗的优良品种已成为成县核桃产业发展的关键。

杂交育种是利用不同遗传性状的种质材料，通过人工授粉、选择，获得新品种的育种方法。相对选择育种，杂交育种富有创造性和预见性[7]，已成为改良核桃品质的重要手段[8-9]。中国开展核桃育种已有多年，并取得了一定的成果，李少雄等[10]、马贯羊等[11]用美国黑核桃和魁核桃作母本，中国铁核桃和普通核桃作父本，通过杂交育种分别选育出了产量、抗逆性高于亲本的核桃品种。另外，我国育成辽宁系列、云新系列、香玲、丰辉、鲁光等杂交品种，已成为部分产区的主栽核桃品种[12]。

为创新成县核桃育种材料，改良现有核桃品质，成县于2009年成立了核桃新品种杂交选育课题组，开启了核桃杂交育种的探索之路，经过多年的不断实践，不断改进，期望利用有性杂交创造变异，再利用无性嫁接固定变异的办法，选育出具有树势健壮、高产稳产、抗逆性强、品质优良的新品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2009年以丰产性较好的当地核桃品种陇南15为母本，以陇南755、香玲、薄丰、辽核2号、辽核3号为父本，在成县观光园进行杂交试验。所用亲本核桃基本情况如表1。

表1 杂交亲本基本信息

1.2 试验方法

1.2.1 套袋 选择树势健壮、无病虫害的壮龄期母树(陇南15)作母本，在雌花显蕾初期随机选择发育良好的雌花，用硫酸纸袋套住，并编号挂牌，每株套袋30个，作3个重复。

1.2.2 花粉采集 选择树势健壮、无病虫害的核桃单株，于雄花散粉初期的晴天上午8：00～10：00点采摘雄花穗，装于干燥的硫酸纸袋中置于室内阴干散粉，并对花粉进行过筛和活力测定，将测定合格的花粉装在棕色瓶中用纱布封口后置于4 ℃冰箱中备用。

1.2.3 人工授粉 待雌花柱头呈“V”字形时，于晴天上午8：00～10：00进行人工授粉，授粉时用软毛刷蘸取花粉，均匀抖落到雌花柱头上，随后用硫酸纸袋套住授完粉的植株，并挂牌记录。授粉后1～2 d观察授粉结果，对授粉未成功的植株进行补充授粉。

1.2.4 杂种实生苗培育 于2009年9月将杂交组合F0代种子进行处理后，播种在育苗钵中，每钵1～2粒，放置于温室中培育，生长1 a后移栽到试验田中继续培育。

1.2.5 杂种后代选育 于2011在F1代实生苗中，选择性状优良的植株剪取接穗，按株行距2 m×8 m高接进行培育。系统观测记载，选择树势健壮、短枝型、侧花芽结实率高、萌芽迟、雌花可授期晚、抗逆性强的植株作为中选株保苗，未中选株淘汰。同时对中选株生长和结果习性、坚果性状进行观察鉴定或测量比较。

1.3 坚果性状指标测定

于2016年9月核桃成熟时，在高接的杂交种核桃树冠的上、中、下不同部位随机采收100粒(不足100的全部采摘)坚果作为供试样品，统一脱皮晾干，从各样品中随机抽取20粒作为试验样品，依据国家核桃坚果质量等级标准(GB/T20398-2006)进行性状指标的测定。

1.4 数据分析

所测坚果性状指标数据用Excel2003处理，用SPSS17.0进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同杂交种F1代开花、结实习性

本试验将2009年人工授粉杂交所获得的种子进行了播种，经过1 a的实生苗培育后于2011年春季高接到5 a生的砧木上，并逐年观察嫁接苗的生长和结实特性，观察结果如表2。

表2 杂交种F1代开花、结果习性

由表2可知，以陇南15作母本，以薄丰、辽核2号、辽核3号作父本进行杂交，所得F1代在嫁接定植后的第2年(2013年)便开始结果，改变了母本陇南15结果较晚的特点，而以陇南15作母本，以陇南755和香玲作父本进行杂交，所得F1代在嫁接定植后的第4年(2015年)开始结果。同时，以陇南15作母本，以香玲、薄丰、辽核2号、辽核3号作父本进行杂交，所得F1代开花习性表现为雄先型，改变了母本陇南15雌先型的开花习性。

2.2 不同核桃杂交种F1代果实表观特征

本研究于2016年9月对所有杂交组合所得杂交种F1代坚果果实特性进行了鉴定，结果如表3。

表3 杂交种F1代果实特性

由表3可知，除“陇南15×薄丰”组合F1代果实为长圆形外，其他组合F1代果实均为圆形；所有杂交组合果壳较为光滑(壳窝浅)；“陇南15×辽核2号”果壳缝合线及密度较弱，“陇南15×辽核3号”缝合线及密度居中，其他组合果壳缝合线紧密度都强；所有组合F1代果实横膈膜均为膜质；除“陇南15×辽核2号”“陇南15×辽核3号”核仁较饱满外，其他组合核仁都饱满；除“陇南15×辽核2号”F1代果实核仁颜色较深(褐色)外，其他组合F1代果实核仁颜色均较浅(浅黄色)。

2.3 不同核桃杂交种F1代坚果主要经济性状

本研究于2016年9月对所有杂交组合所得杂交种F1代坚果的主要经济指标进行了测定，结果如表4。

注：同列不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。

由表4可以看出，不同杂交组合F1代坚果主要经济性状差异显著(p<0.05)，表明在母本相同的情况下，用不同的父本与之杂交，所获得的杂交种果实差异较大。对照(陇南15)相比，组合“陇南15×陇南755”所得杂交种果实变大，单果重增加，果壳厚度减小，出仁率降低；组合“陇南15×香玲”所得杂交种果实变小，单果重减小，果壳厚度减小，出仁率增高；组合“陇南15×薄丰”所得杂交种果实大小、单果重变化不大，果壳厚度减小，出仁率降低；组合“陇南15×辽核2号”所得杂交种果实大小、单果重、果壳厚度变化不大，出仁率增高；组合“陇南15×辽核3号”果实变小，单果重降低，果壳厚度变小，出仁率降低。

2.4 不同核桃杂交种F1代果实性状多样性分析

通过杂交能使基因分离和重组，使杂交性状出现多样性，产生可遗传的变异，从亲本优良性状获得杂种优势，进而得到更加优良的品种。因此，获得可遗传的变异是遗传育种的关键，本试验对以陇南15作母本，其他核桃品种作父本杂交所获得的F1代果实表型性状的多样性进行了分析，结果如表5。由表5可知，以陇南15作母本和不同品种进行杂交，所得杂种F1代果实性状存在多样性，变异系数在6.98%～21.01%之间，变异最大的是果壳厚度，变异系数为21.01%，其次是出仁率和单果重，果实大小差异较小。

表5 不同杂交组合F1代果实表型性状多样性分析

3 结论与讨论

陇南15是从甘肃省陇南市当地实生核桃中选育的优良品种，2008年通过甘肃省陇南市科技局品系鉴定，该品种果实大，丰产性和适应性强，但是结果较晚，开花习性为雌先型，容易遭受低温冻害，尤其遇到晚霜冻害时减产严重。基于此，本研究以陇南15作母本，选择丰产性强、结实早、抗寒性较强的核桃品种作父本进行杂交，欲达到对陇南15不良性状改良的效果。其中，陇南755为陇南市选育的优良品种，在当地表现优良，结实早，丰产性、抗寒性较强，薄丰、香玲、辽核2号、辽核3号都是陇南市引种表现优良的核桃品种，都为早实性核桃品种。试验结果表明，选择薄丰、辽核2号、辽核3号等早实性核桃与晚实性核桃陇南15杂交，杂交种表现为早实性，改变了母本陇南15的晚实性，同时，以雄先型核桃香玲、薄丰、辽核2号、辽核3号等为父本与陇南15杂交，杂交种的开花习性表现为雄先型，改变了陇南15为雌先型的开花习性。

本试验所选亲本的果实表观特征都很优良，不同杂交组合所得的杂交种F1代的果实表观特征总体表现良好，表明核桃果实表观特征能够稳定遗传。另外，不同杂交组合产生的杂种后代坚果的主要经济性状差异显著(P<0.05)，多样性分析结果也表明，不同组合产生的杂种后代坚果经济性状存在多样性，表明通过杂交，可以产生丰富的遗传变异，丰富了成县核桃育种的材料。