‘红阳’猕猴桃花粉直感效应研究*

杨技超，韩振诚，何茂梅，罗 充，李良良，李苇洁

（1 贵州省山地资源研究所，贵阳 550001）（2 贵州师范大学生命科学学院）

我国猕猴桃栽培面积和产量均居世界第一，但是我国猕猴桃出口竞争力亟待提升[1]，因此，改善果实品质、提高市场竞争力是猕猴桃生产上的核心问题。‘红阳’猕猴桃是四川省选育出的世界上首个红肉型猕猴桃品种，被列为“国家级品种保护资源”[2]，其果实无毛，成熟时横切面上心皮之间的腹缝线呈红色放射状[3]，具有高糖、高维生素C、高黄酮和膳食纤维等优点[4-5]。通过研究‘红阳’猕猴桃的花粉直感效应，选育出授粉后坐果率高、品质好的优良雄株，并投入实际生产应用或其他研究，对筛选‘红阳’的最佳配套授粉树具有指导意义，可为猕猴桃高效优质生产提供理论基础。

花粉直感是指果树在授粉之后，花粉直接影响当年授粉雌株受精所形成的种子或果实，使其在果实性状等方面发生变异的现象[6]。花粉直感在植物中普遍存在，无花果[7]、玉米[8]、苹果[9-10]、板栗[11]、梨[12-13]、番茄[14]等均存在花粉直感现象，通过合理授粉可以提高大多数农作物的产量[15]。花粉直感最初由Garfield 于1876 年首次在苹果上发现[16]。猕猴桃花粉直感现象最早由陈庆红等[17]在‘金魁’猕猴桃上发现，研究表明雄花花粉可以改善‘金魁’猕猴桃果形、提高可溶性固形物及维生素C 含量、增强耐贮性；齐秀娟等[18]研究发现，猕猴桃在坐果率、单果重、可溶性固形物含量，果实纵横径、果形指数及硬度等方面均表现出明显的花粉直感效应；肖艺等[19]认为，不同品种授粉对‘湘吉’无籽猕猴桃的维生素C 含量影响显著；李亮等[20]研究发现，‘华优’猕猴桃坐果率、单果重、果形指数、硬度、种子千粒重、种子数、可溶性固形物及维生素C 含量等方面表现出明显的花粉直感效应，而在可滴定酸与干物质含量、色度方面差异不明显。

猕猴桃花粉直感现象十分明显，目前生产上存在授粉树配置混乱、花粉品质不一[21]等问题，严重影响果实品质。‘红阳’作为国内红肉猕猴桃主栽品种，发展迅速。目前对‘红阳’猕猴桃花粉直感效应的相关研究及报道较少，其次前人对猕猴桃花粉直感研究主要集中在坐果率和果实品质方面，而缺乏对授粉树性状的研究。果实品质不是选配授粉树的唯一标准，也应对授粉树的花期、花粉性状、花粉量等问题进行综合考虑。因此，本文研究不同授粉树的花粉性状差异，探讨不同花粉对‘红阳’猕猴桃坐果率及果实品质的影响，以期为‘红阳’猕猴桃选配高效的授粉树提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

雌株品种：‘红阳’，在贵州省猕猴桃主产区水城县选取管理一致、树势健壮的6 年生结果树作为试验材料。雄株品种：‘红阳’雄株、‘和雄1 号’（生产上常用的晚熟中华猕猴桃授粉树）、‘陶木里’（‘布鲁诺’雄株），以及贵州省山地资源研究所选育的5 个雄性优良株系贵山M1、贵山M36、贵山M37、贵山M38、贵山M39。

以上品种（优株）均种植于贵州省猕猴桃产学研基地，海拔1 080 m。‘红阳’‘和雄1 号’和贵山M37 属于中华猕猴桃，其余属于美味猕猴桃。

1.2 试验方法

1.2.1 物候期观察

提前观测试验需要的所有品种（优株），从出现花蕾时开始观察，每天2 次，直到花期结束为止。每次观察记录花的开放状态和生理表现等。

1.2.2 花粉及果实的采收

大蕾期收集不同雄株无病害花蕾，剥出花药于28 ℃恒温箱散粉。花粉用离心管保存在-20 ℃冰箱中备用。

在‘红阳’果实成熟期（干物质含量≥16.5%、可溶性固形物含量≥6.5%），采收果实，室温下存放至软熟时测定果实（保留内果皮）各项指标。

1.2.3 授粉处理及坐果率统计

用不同花粉分别对‘红阳’授粉。授粉处理借鉴Seal 等[22]的方法，每个授粉组合选取3～5 株长势相近、管理一致、树势健壮的雌株，每株选取生长方位、粗度相似的枝条，选取100 个未开放的花苞进行套袋，授粉前用离体培养法测定花粉活力，所有花粉的活力均≥50%，授粉时解开袋子，授粉后立即套袋，标签和花一对一进行挂牌。以‘红阳’雄株作为对‘红阳’雌株授粉的对照组，在猕猴桃园所有雄花开放结束后去袋，花后20 d 统计坐果率。

1.2.4 各指标的测定

花：随机摘取8 个雄株即将开放的花蕾，对单花花药数、单花花药重、单花重进行统计，每个处理20 朵花，重复3 次，结果取平均值；花粉量参照叶正文等[23]和王蓝青等[24]的方法，用血球计数板观察；流式细胞仪检测授粉雄株倍性（检测仪器：流式细胞仪Partec CyFlow Space，试剂盒：Partec CyStain UV Precise P）；采用花粉离体培养法检测各个雄株花粉活力，参照陈延惠等[25]以12%蔗糖＋0.01%硼酸配制培养基；用光学显微镜观测并统计花粉粒长轴直径。

果实：用游标卡尺测量不同授粉处理下猕猴桃果实的纵横径，果形指数=果实纵径/横径；用电子天平称量单果重；参照杨鲁琼等[26]的方法测定干物质含量；采用液相色谱法[27]测定维生素C 含量；采用手持测糖仪测定可溶性固形物含量；采用NaOH滴定法[28]测定可滴定酸含量；采用蒽酮比色法[29]测定可溶性糖含量；采用考马斯亮蓝法[29]测定可溶性蛋白含量。

种子：待猕猴桃果实放至软熟，用纱网过滤种子，用针尖去除杂质，每个处理统计10 个果实的种子，计算平均值；每个处理统计10 组500 粒种子，用精度0.000 1 的电子天平称重，计算平均值，结果×2 即为种子千粒重；将每个处理的种子于光学显微镜下观察纵横径。

1.3 数据分析

试验数据使用Excel 2010 进行统计及图表绘制，采用SPSS 21 进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同猕猴桃品种（优株）的开花期

将8 个雄株花期与‘红阳’雌株花期进行对比，发现除了‘红阳’雄株，仅有贵山M37 可以覆盖‘红阳’雌株的花期（表1）。花期可以作为选择授粉树的标准之一，也应结合雄株花粉性状继续筛选授粉树。若雌雄花期不遇可以干燥冷藏花粉至雌株开花后人工授粉。本研究对‘红阳’雄株、贵山M1、‘和雄1 号’做了花粉贮藏试验，花粉在-80 ℃干燥保存1 年后其活力在49.6%～70.1%，可达到猕猴桃生产需求，应对雌雄花期不遇问题。

表1 不同猕猴桃品种（优株）的开花期

2.2 不同授粉品种（优株）的雄花性状

如表2 所示，不同雄株的倍性、花冠直径、花药数、花药重占比、花粉粒直径及花粉量存在显著差异。高倍体雄株表现出花药数多、花冠直径大、花粉粒大的特点，如贵山M37 花药数仅35 粒，贵山M1 花药数高达182 粒，贵山M38 的花粉粒直径最大（32.28 μm）且花药数较多（167 粒）。

表2 不同授粉品种（优株）的雄花性状

2.3 不同授粉品种（优株）对‘红阳’猕猴桃坐果率的影响

由图1 可知，不同品种（优株）花粉对‘红阳’授粉后，其坐果率普遍较高（均大于50%），其中贵山M1 授粉后坐果率最高，为85%。这说明‘红阳’猕猴桃坐果率较高，但是不同授粉处理之间还是存在一定差异。

图1 不同授粉品种（优株）对‘红阳’坐果率的影响

2.4 不同授粉品种（优株）对‘红阳’猕猴桃果实品质的影响

从表3 可以看出，各授粉处理中，‘和雄1 号’、贵山M38、贵山M37、贵山M36 授粉处理的单果重与对照无显著性差异，其余3 个授粉处理的单果重均显著低于对照。除‘和雄1 号’授粉处理的单果种子数显著大于对照外，其余授粉处理与对照无显著性差异，‘和雄1 号’授粉后单果种子数达到560粒，且单果重最高。各授粉处理的种子千粒重差异显著，最大值和最小值之间相差约3 倍。各授粉处理的种子纵横径存在显著差异，均小于对照。不同授粉处理下，仅贵山M1 和贵山M38 处理的果形指数与对照具有显著性差异，均显著高于对照。综合单果重分析认为，贵山M38 授粉可以改善‘红阳’猕猴桃果形（果形指数提高0.075 9），且不影响着色。果皮茸毛受‘红阳’品种特性影响，未因授粉处理不同而发生改变（图版1）。

表3 不同授粉品种（优株）对‘红阳’猕猴桃种子和果实外观品质的影响

从表4 可以看出，在可溶性糖含量方面，贵山M38＞贵山M39＞贵山M36＞贵山M37＞11.5%，且均显著高于对照。所有授粉处理的可滴定酸含量均显著低于对照。在可溶性固形物含量方面，贵山M37＞贵山M36＞贵山M39＞贵山M1＞贵山M38＞16.0%，且均显著高于对照。各授粉处理的维生素C 含量均显著低于对照。贵山M37 授粉处理的可溶性蛋白含量显著高于对照，其余授粉处理均显著低于对照。在干物质含量方面，仅贵山M39 显著高于对照。

表4 不同授粉品种（优株）对‘红阳’猕猴桃果实内在品质的影响

2.5 ‘红阳’综合指标隶属函数评价结果

将不同授粉处理的单果种子数、种子纵横径及种子千粒重的隶属函数值与对应的单果重进行相关性分析，单果种子数与单果重的相关系数 r=0.18，相关性极弱；三者的平均隶属函数值与单果重的相关系数r=0.63，呈中度相关。说明单果重受种子重量、种子数、种子大小及其他因素的共同影响，例如贵山M1 授粉处理的单果重较小，种子数却较多；不同授粉处理对‘红阳’猕猴桃果实品质都会产生影响，合适的花粉可以提高果实品质，改善口感。

对单花花药数、单花药花粉量、单果重、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、维生素C、可溶性蛋白、干物质、坐果率进行隶属函数分析（表5），综合评价认为贵山M38 较适合作为‘红阳’雌株的授粉树，但花期不遇，可以考虑当年进行花粉制备贮藏，翌年进行人工辅助授粉，果园内授粉树还是建议种植‘红阳’雄株。

表5 ‘红阳’综合指标隶属函数评价结果

3 讨论与结论

猕猴桃的花期较短，且花粉活力受温度影响较大[30-31]，如遇低温多雨，将影响花粉传播和正常发育，进而影响坐果率和产量[32]，所以选择高效的花粉进行人工辅助授粉对提高猕猴桃产量及品质具有实际意义。本研究对8 种猕猴桃花粉进行比较，发现不同品种（优株）间花药数、花粉量、花冠直径等差异显著。叶正文等[23]研究表明，单花药花粉量与品种特性、树体营养及当年气候条件等有关，但与品种关系最为密切。吴振玲[33]认为春季前期积温的高低对花粉量有决定性的影响。本研究发现美味猕猴桃单花花药数与花冠直径显著高于中华猕猴桃，该结果与齐秀娟等[34]研究结果一致。较多研究表明高倍体猕猴桃作为父本可以提高坐果率及果实品质，因此，可通过授粉树择优，建设专门的雄株园，进行超低温贮藏花粉，翌年使用，也可达到提高授粉效率的目的。

不同授粉处理对‘红阳’猕猴桃的果形指数、可溶性固形物含量、维生素C 含量均有影响，呈现出明显的花粉直感效应，此结论与陈庆红等[17]一致。其坐果率、单果重也有显著性差异，此结论与齐秀娟等[18]一致。‘红阳’猕猴桃坐果率较高，研究认为低倍体猕猴桃作为母本时更易受精，发育成果实[35]。不同授粉处理下可溶性糖含量、可滴定酸含量具有显著性差异，此结论与肖艺等[19]、王国立等[36]一致。种子千粒重与种子数也表现出明显的花粉直感效应，此结论与李亮等[20]和Chen 等[37]一致，与卜范文等[38]不完全一致。此外，本研究发现果实的可溶性蛋白含量与种子纵横径也存在花粉直感效应。本试验发现不同花粉处理的猕猴桃干物质含量、可滴定酸含量有显著性差异，这与李亮等[20]研究结果不完全一致。本试验未发现果皮茸毛存在花粉直感现象，与肖艺等[19]、王国立等[36]研究一致，与贾爱平[39]研究不一致。本研究发现‘红阳’猕猴桃单果重受种子数量、种子重量、种子大小及其他因素的共同影响，这与“授粉影响种子数量，进而影响果实大小”[40]的说法不完全一致。

‘红阳’猕猴桃在单果重、种子数、种子重量、种子大小、果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量、维生素C 含量、可溶性蛋白含量以及干物质含量方面均表现出明显的花粉直感效应，很难做到所有指标均表现优秀。在实际生产中，可以根据生产需要选择授粉树，例如在增大单果重方面，‘红阳’可以用‘和雄1 号’作授粉树；在增加果实风味口感上，‘红阳’可以用贵山M38 作授粉树。有研究表明混合授粉能够显著提高植物种质资源的遗传多样性[41]，能否采用猕猴桃花粉混合直接应用到生产还有待进一步试验研究。

在本研究供试8 个雄株中，结合花期、花粉性状及授粉后果实品质等综合评价认为，‘红阳’雄株仍然适合作为‘红阳’雌株的配套授粉树，也可以根据贮藏条件（-80 ℃干燥贮藏）及生产需要，以贵山M38 进行人工授粉，用来提高果实含糖量、改善果形。