去雄时间对番茄杂交种种子产量的影响

康传凯，管章枫，曹辰兴

（山东农业大学园艺学院，山东 泰安 271001)

番茄营养丰富，风味独特，受到人们广泛青睐，现已在世界范围内广泛种植。番茄为自花授粉植物，其杂种F代具有明显的杂种优势，杂交种可比定型品种产量增加20%～30%，且种苗整齐度好、抗逆性高。欧、美、日等发达国家和地区在20世纪70—80年代就开始了对番茄杂种F代的利用，我国在90年代才基本实现对番茄杂种F代的利用。目前，对杂交种产量的研究主要集中于授粉、落花落果对种子产量的影响，因番茄杂交制种需人工去雄、人工授粉，所以去雄时间对种子的产量和质量都有影响。人工去雄需要扒开花萼、花冠，去除聚药雄蕊，从而导致雌蕊外露失去保护，所以去雄过早操作不便，影响种子产量，而去雄过晚则可能影响种子纯度。生产上一般采用开花前2 d去雄、开花当天授粉的措施进行杂交制种，以确保种子纯度。但在花前2 d去雄后，柱头外露失去花药及花冠的保护，生活力受到一定影响。尚春明等研究认为，番茄母本花瓣在开展度为60°时进行去雄、授粉的制种效果最好，但在生产过程中很难精确把握花瓣的展开角度。

番茄杂交制种一般在春季露地进行，制种成本较低，但近年来露地番茄病害加重，春季制种后期如遇高温多雨天气会影响种子产量及质量，而拱棚及温室等设施条件可减轻番茄病害以及多雨危害，因此在设施内繁殖番茄杂交种所占的比例越来越大。本试验分别在日光温室和露地条件下通过研究不同去雄时间对番茄杂交制种效果的影响，筛选最佳去雄时间，以期为番茄杂交制种生产提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验时间与地点

试验于2021年1月上旬至12月初在山东农业大学园艺试验站内进行。日光温室长50 m，跨度8 m，露地在温室前。

1.2 试验材料

供试材料为山东省单县番茄研究所提供的杂交组合SD-26-38，其母本抗TY病毒，为无限生长型，父本为有限生长型。采用常规穴盘育苗，温室内番茄于2月上旬播种，3月下旬幼苗长至6～7片真叶时定植；露地番茄于3月初播种，4月20日定植。定植后进行覆膜，株距为25 cm左右，行距为60 cm左右，采用常规栽培管理措施。

1.3 试验方法

试验分为日光温室和露地2个试验条件，每个试验条件下分别设置开花前2 d上午、开花前2 d下午、开花前1 d上午、开花前1 d下午4个去雄处理时间。去雄时用左手中指和无名指夹住花柄，拇指和食指夹住花蕾，右手用尖头镊子将花冠扒开，再将镊子插入花药之间，将花药分成两半依次夹出，去雄完成后对处理花朵进行挂牌标记。母本种植38.4 m，父本种植9.6 m，选取生长条件一致、长势一致的植株，每处理5株，3次重复，即每个处理15株，选取第2、第3、第4花序进行去雄试验。因第1花序距离地面较近，发育条件较差，坐果后影响植株长势，所以去除第1花序。

采集盛开的父本花的花粉放入干燥器内贮藏。在开花当天上午9：00—10：00（最佳授粉时间），用新鲜花粉或贮藏24 h的花粉进行授粉（二者坐果率和单果种子数差异不显著）。

在坐果成功后，统计坐果率，每穗留果3～4个，待番茄完全成熟后进行采收，每个处理组取整齐度较好番茄果实10个，将种子挖出、晾干，统计各处理平均单果种子数。8月20日，在试验室内测定各处理杂种种子千粒质量，分别取各处理种子200粒进行穴盘育苗，9月20日定植于日光温室内，检验不同去雄时间杂交种的种子纯度。

1.4 数据分析

采用Excel 2013、SPSS 23.0进行数据分析，采用最小显著差异法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同去雄时间对番茄坐果率的影响

从表1可以看出，在温室条件下不同去雄时间的番茄坐果率不同，各处理坐果率由高到低排列为开花前1 d下午＞开花前1 d上午＞开花前2 d下午＞开花前2 d上午。开花前1 d下午去雄的坐果率最高，为96.0%，极显著大于其他3个处理，而其他3个处理间无显著差异。可能是因为不同去雄时间对母本雌蕊的伤害不同，去雄越早，雌蕊越幼嫩，受到伤害越大，因此坐果率越低。

在露地条件下不同去雄时间的番茄坐果率不同，各处理坐果率由高到低顺序为开花前1 d下午＞开花前1 d上午＞开花前2 d下午＞开花前2 d上午，与温室条件下表现一致（表1）。开花前1 d下午去雄的坐果率最高，为60.7%，而花前2 d上午去雄坐果率最低，仅为34.4%，各处理之间差异显著，且开花前1 d去雄的2个处理均极显著高于开花前2 d去雄的2个处理。

不同环境条件下相同去雄时间的坐果率也不同，温室条件下的坐果率高于露地条件，尤其是开花前2 d差别较大（表1）。分析认为这是由于温室内空气相对湿度较大、风速小，从而减少了去雄后外露雌蕊的水分蒸发，因此减轻了对雌蕊的伤害作用，所以坐果率较高；露地条件下环境较为恶劣，风速大、空气相对湿度低，去雄后柱头裸露在外，对柱头产生了进一步的损伤，故露地条件下坐果率明显低于温室条件。为防止自花授粉，生产上一般选择在开花前2 d人工去雄。从本试验结果来看，开花前1 d下午去雄的坐果率最好（表1）。

2.2 不同去雄时间对番茄单果种子数的影响

从表1可以看出，不同去雄时间的番茄单果种子数不同，在温室条件和露地条件下均表现为去雄越早，单果种子数越少。在温室条件下，开花前1 d下午去雄的单果种子数最高，平均为134.9粒，开花前2 d上午去雄的单果种子数最低，平均为71.4粒；开花前1 d上午和下午去雄处理的单果种子数之间差异不显著，但二者均极显著高于开花前2 d去雄的处理；开花前2 d下午去雄的单果种子数显著高于开花前2 d上午去雄的处理。分析认为去雄越早，雌蕊越幼嫩，受到伤害越严重，因而单果种子数越少；去雄越晚，雌蕊接近成熟，受到伤害较轻，因而单果种子数较多，所以在开花前1 d下午去雄效果最好。

在露地条件下，开花前1 d下午去雄的单果种子数最高，平均为88.7粒，开花前2 d上午去雄的单果种子数最低，平均为54.0粒，不同处理差异性和变化趋势与温室条件下一致（表1）。露地条件下单果种子数普遍低于温室条件，分析认为这是由于露地风速大、空气相对湿度小，去雄后的柱头受伤害更重。同时，露地番茄病虫害多发，影响了植株生长，导致番茄授粉受精不良，所以单果种子数明显低于温室条件。

表1 不同去雄时间对番茄坐果率、单果种子数的影响

2.3 不同去雄时间对杂交种种子纯度和千粒质量的影响

从表2可以看出，无论是温室还是露地条件，4个处理的番茄杂交种都无假杂种（母本自交种）产生，表明花前雄蕊没有成熟散粉，即使开花前1 d下午番茄雌雄蕊接近成熟条件下花药仍没有裂开散粉，这就保证了杂交种的纯度。露地条件下番茄生长不良，种子发育受到一定影响，因而番茄出苗数较低，这就要求在制种过程中加强田间管理，防病防虫，以保证番茄种子质量。

从表2还可以看出，在相同环境条件下各处理杂交种种子千粒质量无显著性差异，但露地条件下4个处理的种子千粒质量均分别低于温室条件，这说明杂交种种子千粒质量与去雄时间无关，主要受果实发育情况及种子成熟度的影响。温室内相较于露地的温湿度等环境条件更加适宜番茄植株生长，番茄果实生长和种子发育较好，种子更加成熟饱满，所以温室条件下种子千粒质量高于露地条件。

表2 不同去雄时间的番茄杂交种种子纯度与千粒质量

3 讨论与结论

番茄为自花授粉作物、雌雄同花，开花前花粉没有完全成熟，此时花药不开裂不散粉，开花当天雌雄蕊成熟，此时花药开裂散粉，花粉落到本花柱头，完成自花授粉。番茄杂交制种须在花药开裂前人工去雄，花期授以父本花粉以获得杂交种。为保证杂交种纯度，一般采取在花前2 d人工去雄，且花期授粉；但是，花前蕾期去雄导致幼嫩雌蕊过早外露，影响其生活力，导致坐果率降低、单果种子数减少。因此，在保证种子纯度前提下延迟去雄时间，可提高杂交番茄坐果率和单果种子数。

本试验结果表明，花前不同时间去雄影响着番茄的坐果率和单果种子数，去雄越晚，坐果率越高，单果种子数越多，这一结果与尚春明等在花瓣开展90°和60°时去雄的坐果率和平均单果种子数最高的研究结果一致，但与其花瓣展开60°时去雄效果最好，花瓣展开90°时花药可能已经散粉导致自交从而降低种子纯度的研究结果不同。花瓣展开90°时正处于开花前1 d，花药发育还不太成熟、不散粉，此时去雄不影响种子纯度。此外，番茄花蕾生长迅速，难以精确把控花瓣展开角度，本试验通过不同时间段去雄结果对比，明确了最佳的去雄时间，更有利于集中作业，提高劳动效率。开花前1 d花蕾已较大，花冠展开近90°夹角，去雄简单，工作效率高。近年来，农村年轻劳力外出务工，农村劳力一般年龄偏大，人工授粉操作多有不便，在花前2 d对花蕾去雄效果往往不好，而在花前1 d对花蕾去雄的效果会明显改善。因此，建议番茄人工去雄时间由花前2 d改为花前1 d。

影响番茄杂交种种子产量的因素很多，除了去雄时间，花粉制取技术、花粉贮藏条件、授粉技术、田间管理水平等因素亦直接影响种子产量和质量，未来将做进一步研究。