张红升,陈萍,王培,安磊,罗爱华,廖伟彪
(1.宁夏职业技术学院生物与制药技术系,宁夏 银川 750021;2.甘肃农业大学园艺学院,甘肃 兰州 730070)
百合(Liliumspp.)为百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)多年生球根花卉,是世界六大切花之一,食用和药用价值均较高,以绚丽多姿、花朵丰硕著称,为世界著名的切花和盆栽花卉[1-2].目前我国栽培的百合品种主要引自荷兰.我国百合栽培起步晚,产量与销量不及切花百合,但发展趋势较快,尤其是一些高档优质品种经常供不应求.但由于对百合资源评价研究不足,导致百合的引种和推广受阻.因此,探讨盆栽百合品种评价指标,开展盆栽东方百合引种筛选研究,对宁夏地区盆栽百合规模化设施栽培和产业化生产具有重要意义.
近期,我国出台了一系列关于加快林下经济发展的意见,提出“努力建成一批规模大、效益好、带动性强的林下经济示范基地”的目标[3].因此,国内多地运用层次分析法(AHP)进行了百合引种栽培试验研究.李浩铮等[4]在山西太谷地区开展了 3个百合新品种的引进研究.黄成名等[5]通过对10个百合新品种的物候、主要观赏性状进行观测,筛选出适宜宜昌地区栽培的切花百合品种.杨佳明等[6]从16个百合新品种中筛选出了7个作为沈阳地区适宜栽培的品种进行推广.
目前,针对百合的综合评价研究主要集中于切花百合,而关于筛选适应性强、观赏性状优良、适合产业化生产的盆栽东方百合品种的研究则鲜见报道.此外,由于百合是一种易遭受病害侵染的植物,因此综合评价中也应将病害抗性指标作为参考指标[7-9].鉴于此,本研究通过观测盆栽东方百合观赏性状、栽培特性、品种适应性及抗病性等4个方面的21个性状指标,采用层次分析法构建其综合评价指标体系,筛选出适合宁夏地区设施栽培的优良品种,旨在为探索百合盆栽技术和寻求适合宁夏地区种植生产的盆栽百合品种提供科学依据.
从荷兰引进12个盆栽东方百合品种,分别为White Express(白色印象)、Pink Secret(粉色秘密)、Barletta(巴列塔)、Joyous Event(喜来临)、Little Rainbow(小彩虹)、Souvenir(苏纹)、Mona Lisa(蒙娜丽莎)、Rololfa(雷都尔弗)、Free Choice(自选)、Boulevard(林荫大道)、Starlight Express(星光)和Entertainer(娱乐圈),种球规格为16~18 cm.
试验于2019年3月至2019年6月在宁夏职业技术学院节能日光温室中进行.
本试验使用花盆直径为25 cm,先在盆底装入厚2 cm的混合基质(泥炭∶珍珠岩∶椰糠=5∶1∶1, pH 5.5),施用有机肥0.35 kg/m2,每个百合品种处理6盆,每盆3个种球,共3次重复,每个品种随机选取25株进行项目指标测定.
1.3.1 种球处理 将东方百合种球基生根短剪,对种球质量全面检查,剔除断芽或病鳞等损伤部位,置于500 mg/L多菌灵溶液浸泡40 min,晾干后定植于花盆中.
1.3.2 种植 种植时保证种球芽尖向上,种球顶部应朝向盆壁,种球上覆盖厚约8 cm的混合基质,准备插牌,注明品种、规格、种植日期等,浇透水后进行常规管理.
1.3.3 水肥管理 种植后实时观察土壤墒情,避免过涝过旱,尤其发根期和采收期需水量较大.当幼苗株高15 cm时开始每周施肥,前2次偏重于氮肥和钙肥,帮助催苗和发根;后2次偏重于磷钾肥,促进枝条硬度,避免肥料接触叶片造成烧叶现象.
1.3.4 病害防控与检测 病害防治:发根期可用硫酸铜钙和农用链霉素800倍液灌根处理防治茎腐病和疫病;切花期可使用百菌清、腐霉利等化学药剂防治灰霉病;另外增加光照和加强通风,避免烧叶、落蕾、花芽干缩等现象.虫害防控:蚜虫,采用吡虫啉喷施;螨虫,喷施哒螨灵或阿维菌素药剂;线虫,使用可线灵、阿维菌素或氟吡菌酰胺等药剂.
病害检测:在百合成株期进行常见的真菌、细菌和病毒病检测与调查.真菌采用显微镜镜检;细菌采用16S rDNA扩增:利用细菌基因组DNA提取试剂盒(北京天根)对植物组织进行DNA提取,采用细菌通用引物(由生工生物工程(上海)股份有限公司合成)27F (5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)和1492R (5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′).PCR 反应体系(50 μL):2×Taq PCR Master Mix 25 μL、上下游引物各1.0 μL、DNA 模板1.0 μL,ddH2O 加入22 μL.PCR反应条件: 94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s,30 个循环;72 ℃ 10 min.反应结束后,取5 μL PCR扩增产物在1.0%琼脂糖凝胶电泳上检测.百合斑驳病毒RNA提取按试剂盒的提取说明要求进行,提取的RNA置于-80 ℃保存.cDNA反转录试剂盒按照大连宝生物公司反转录试剂盒的说明步骤进行,采用特异性引物[10]LMoV(+):ATGGTCTGATGGTTTGGTGC;LMoV(-):TCATCTGCTGTATGCCTCTC.片段大小为421 bp[10].
常规RT-PCR反应体系:2×TaqPCR Master Mix 10 μL,上下游引物各 0.5 μL,cDNA模板1 μL,ddH2O补足至20 μL.反应程序:94 ℃ 3 min;94 ℃ 30 s,58 ℃ 30 s,72 ℃ 45 s,35个循环后,72 ℃延伸10 min.PCR产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳(110 V,35 min)检测后,凝胶成像系统分析结果.
物候期调查:分别记录出苗期、现蕾期、初花期、盛花期和末花期(以各品种有70%性状表现相应时期特征为准).
植物学性状调查:花性状指标包括花径、花形、花色、花香、第一花梗长、成花率、花蕾数、花蕾长和花蕾宽.
待百合生长后期针对不同品种进行抗病性调查:品系群体抗病性划分标准:高抗,病情指数 0~5.0;抗病,病情指数5.1~20;耐病,病情指数20.1~40.0;感病,病情指数40.1~60.0;高感,病情指数> 60.0.
茎叶性状指标包括叶片长、叶片宽、叶片数、叶色、叶形、株高、茎粗和株型紧凑度(叶片数与株高的比值)等,其中植株的高度是指从地面开始到植株的最高处,叶片数为植株上绿色的活体叶片数,茎粗以距离花土以上5 cm粗度为准,叶宽以叶面最宽处为准;生长适应性指标包括叶烧情况[11]、落叶情况(下部叶片落叶数)和鳞片繁殖力(籽球出球率)等.每个品种分别随机选取10盆,每盆3株,测量和计算各指标.
构建东方百合切花综合评价体系:借鉴前人研究方法[12-17],应用层次分析法对东方系列百合进行综合评价.同时根据大众意见法制订百合切花综合评价体系,选择花径(P1)、花型(P2)、花色(P3)、花香(P4)、第一花梗长(P5)、成花率(P6)、花蕾数(P7)、花期(P8)、单花期(P9)、叶片长(P10)、叶片宽(P11)、叶片数(P12)、叶色(P13)、叶形(P14)、株高(P15)、径粗(P16)、株型紧凑度(P17)、叶烧情况(P18)、落叶情况(P19)、鳞片繁殖力(P20)和抗病性(P21)21个指标作为具体评价指标,建立标准层,拟定百合品种评选的评分标准(表1).
表1 东方百合栽培评价指标的评分标准Table 1 Appraisal criteria of evaluation indexes for potted Oriental lily cultivars
评价指标Evaluationindex等级评分Gradingcriteria5分5score4分4score3分3score2分2score1分1scoreP1花径/cmFlowerdiameter≥20.0018.00~19.9916.00~17.991266.00~15.99≤12.00P2花形Flowershape完整,均匀,紧凑完整,较均匀,紧凑较完整,较均匀,较紧凑不完整、均匀,较松散不完整、均匀,松散P3花色Flowercolor花色纯正,鲜艳花色纯正花色较纯正花色一般花色不纯,暗淡P4花香Flowerfragrance浓香比较香香淡香无香P5第一花梗/cmFirstpedicellength5.50~6.404.50~5.403.50~4.40≥6.50≤3.50P6成花率/%Flowerformationrate10090807060P7花蕾数/个Budnumber65431.0~2.0P8花期/dFlorescence≥3529~3425~2820~24<20P9单花期/dSingleflorescence≥1211~109~87~65~4续表1 Continuedtable1评价指标Evaluationindex等级评分Gradingcriteria5分5score4分4score3分3score2分2score1分1scoreP10叶片长/cmLeaflength>9.008.00~9.007.00~8.006.00~7.00<6.00P11叶片宽/cmLeafwidth≥3.003.00~2.502.40~2.001.90~1.40≤1.50P12叶片数/片Leafnumber≥3734~3730~3326~29≤25P13叶色Leafcolor亮绿,有光泽亮绿有光泽暗绿,无光泽略有褪色P14叶形Leafshape完整,挺直完整,较挺直较完整,较挺直不完整,较下耷不完整,下耷P15株高/cmPlantheight30.00~35.0036.00~40.0025.00~29.0041.00~49.00≥50.00P16茎粗/cmStemdiameter≥0.900.8~0.90.7~0.80.6~0.7≤0.70P17株型紧凑度Planttypecompactdegree≥1.00≥0.90≥0.80≥0.70≥0.60P18叶烧情况Leafburn无叶烧轻微叶烧中度叶烧较严重叶烧严重叶烧P19落叶情况Leafabscission无落叶轻微落叶中度落叶较严重落叶严重落叶P20鳞片繁殖力Scalefecundity强比较强中等比较弱弱P21抗病性Resistance高抗抗病耐病感病高感
物候期中的花期长短是观花植物重要的经济指标.由表2可知,Joyous Event、Rololfa和Boulevard出苗最早,定植后7 d即出苗,Starlight express和Entertainer出苗较晚,分别为定植后13 d和15 d出苗;Joyous Event现蕾最早,在定植后22 d即现蕾,Entertainer现蕾较迟,在定植后38 d才现蕾;Pink Scret总花期历时最短,为22 d,而Starlight Experss和Little rainbow总花期历时最长,分别为38 d和35 d.
表2 盆栽东方百合品种的物候期调查结果Table 2 Phenophase investigation of potted oriental lily cultivars d
从表 3可看出,White Express生长势最强,植株最高为68 cm,较耐高温;其次是Pink Scret,株高为59.00 cm;最矮的是Souvenir、Free Choice和Boulevard,仅有 30.00 cm.茎粗反映了植物茎干的软硬程度,从测量结果看,茎粗以Entertainer最粗(0.97 cm),且叶色浓绿,叶数最多(41片) ,其次是Starlight Express(0.91 cm),White Express最细,仅有 0.62 cm.从叶片长和宽可以看出,Mona Lisa系列百合长、宽分别为11.50、5.10 cm,相对叶面积最大.Pink Scret的株型紧凑度最小,为0.36,Little Rainbow的株型紧凑度最大,为1.53;从叶烧程度、落叶情况和鳞片繁殖力方面分析,Entertainer、Starlight Express和Little Rainbow 3个品种未出现叶烧、落叶现象,且鳞片繁殖力较强.
表3 盆栽东方百合植物学性状调查结果Table 3 Botanical characters of potted oriental lily cultivars
由表4可知,Little rainbow、Starlight Express和Souvenir的花径较高,分别为22.54、21.33和20.57 cm,Pink Scret的株高最矮,为9.28 cm;从花形上看,White Express、Little rainbow、Souvenir和Starlight Express为花星状碗形,其他品种均为碗形.Pink Scret、Barletta和Souvenir花色为浅粉红,斑点较少;Joyous Event和Boulevard分别为粉红色、黄色.Starlight Express和Entertainer为洋红色,花瓣有白边,其他品种均为白色.Starlight Express第一花梗长最长,为5.71 cm,Free Choice最短,为3.65 cm.White Express和Pink Scret品种成花率较低,分别为80%、70%,其他品种均为100%.Starlight express的花径最大,为21.53 cm,Souvenir的花径最小,为10.50 cm;Souvenir的花蕾数最多,为6.4个,Belonica的花蕾数最少,为2.6个.Little rainbow的花瓣长和宽为最大,分别为13.42、6.12 cm,而Free Choice长和宽分别为11.23和4.12 cm,花瓣面积最小.
表4 盆栽东方百合植物学性状调查结果(花)Table 4 Botanical characters of potted oriental lily cultivars (flower)
利用显微镜镜检结合RT-PCR分子检测技术对成株期百合进行诊断,结果表明(表5,图1):不同栽培品种存在复合侵染情况较为严重,其中Barletta被4种病害所侵染,分别是炭疽病、根腐病、茎基腐病和百合斑驳病毒;White Express、Pink Scret和Rololfa被3种病害所侵染;Joyous Event、Mona Lisa、Free Choice和Boulevard被2种病害所侵染;而Little Rainbow、Souvenir、Starlight Express和Entertainer均受到单一病害侵染.
表5 盆栽东方百合病害发生危害情况Table 5 Occurrence of diseases of potted oriental lily
图1 盆栽东方百合病害侵染情况Figure 1 Infection situation of potted oriental lily
按照盆栽东方百合21个评价指标的评价标准(表1),赋予各品种相应的分值,计算出盆栽东方百合的综合评价得分,根据得分情况将12个盆栽东方百合分为4个等级(表6):Ⅰ级(分值≥4.00分)为优秀品种,各性状均表现突出,可作为引进品种进行规模化生产;Ⅱ级 (4.00分>分值≥3.50分)为优良品种,整体性状表现优良,也可作为引进品种进行规模化生产;Ⅲ级(3.50分>分值≥3.00分)为一般品种,整体性状表现一般,不宜作为引进品种,可作为后期育种材料利用;Ⅳ级(分值<3.00分)为较差品种,整体性状表现差,利用价值有限,可淘汰.根据等级划分结果,Little Rainbow、Souvenir、Starlight Experss和Entertainer为一级优秀品种,Joyous Event为二级优良品种,在花性状方面具有花朵硕大、花型协调、花期长且集中等优点,茎叶性状方面表现茎秆粗壮、高度合适、株型紧凑和叶片整齐,且抗病性较强,适宜作为引进品种进行规模化种植.
表6 盆栽东方百合品种的综合评价和等级划分Table 6 Comprehensive evaluation and grading of potted oriental lily cultivars
盆栽百合一般在最下一朵花蕾显色至初花期可上市出售,上市时间为春节前10 d 左右或在春节至情人节(2月14日)期间.市场销售调查发现,Joyous Event的现蕾期较早,提前上市的优势较大.受网络大众好评及心理趋向性因素的影响,Souvenir的价位、满意度和销量较高,且花色为粉色,色彩艳丽,花期持久,花蕾数多,植株较矮,茎杆粗壮,叶片着生紧密,便于运输和携带,适合家庭盆栽观赏,因此,节庆期间作为礼品盆花深受消费者喜爱.从市场接受整体分析,随着产品大规模标准化生产的加快,Starlight Expers和Entertainer两个品种很快将进入花卉市场,必将受到大众和顾客青睐.
目前针对百合品种评价体系的研究主要为探讨切花百合植株的形态特征、开花特性、物候期和生长发育的适应性等.刘世尧[18]从重庆地区引种观赏百合,以营养生长量、花期性状和籽球更新繁殖能力中选取株高、叶片数、茎粗、生长势、花色、花蕾数量、花蕾长度、单花寿命、更新种球数及种球周径等作为综合评价指标;杨爽等[19]采用观赏百合国家分级标准及观赏百合农业部分级标准构建东方百合的评价标准[19].由于盆栽百合与切花百合在观赏方式与观赏价值上存在差异,本研究在综合已有研究方法、品种特性及种植地区气候条件和市场情况的基础上,将株高、茎粗及抗病性指标等列入评价指标中,符合盆栽百合预期观赏目标,从12个盆栽东方百合品种中筛选的优秀品种为Little rainbow、Souvenir、Starlight Experss和Entertainer,与当地生产实际情况基本符合,可作为宁夏地区设施盆栽百合栽培品种进行规模生产;但是同一品种百合的特性会因引种地点不同而有所不同,宁云芬等[20]观测Entertainer的株高为49.22 cm,本研究Entertainer的株高为40.00 cm.此外,刁义维等[13]观测结果显示Black Out株高为 119.4 cm,但李茂娟等[21]研究得出,Black Out平均株高仅为 90 cm,相差近 30 cm.以上研究结果的差异,主要原因可能是栽培方式、气候与土壤以及管理水平的差异所致.
本次试验筛选出相对抗病品种为Little rainbow、Souvenir、Starlight Experss和Entertainer 4种,仅被1种病害侵染,分别是炭疽病和百合斑驳病毒.Barletta、White Express和Pink Scret品种抗病性较低,被3~4种病害侵染,因此不宜作为引进品种.唯一不足之处是没有检测到细菌性病害和其他病毒病,后期要加大百合品种种类和病害检测范围.
此外,今后要加大盆栽优良百合的种质资源收集和研究工作,大力培育盆栽百合新品种,加快育种进程.培育性状优良,具有更好的气候和栽培条件适应性,且能满足市场需求的百合品种.
本次试验明确了12个百合品种的生长习性和栽培特性,可为宁夏地区百合品种的引种和规模化盆栽生产提供一定的科学依据.为了促进盆栽百合产业健康发展,今后还需进一步探索其高效、节能的栽培技术流程.