琯溪蜜柚花粉對水晶蜜柚的直感效應(yīng)

王紹華，龍春瑞，李進(jìn)學(xué).，高俊燕，彭抒昂，王自然，趙俊，寸待澤，李晶，周東果，張金智*，岳建強(qiáng)*

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琯溪蜜柚花粉對水晶蜜柚的直感效應(yīng)

王紹華1，龍春瑞1，李進(jìn)學(xué)1.2，高俊燕1，彭抒昂2，王自然1，趙俊1，寸待澤1，李晶1，周東果1，張金智2*，岳建強(qiáng)1*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南 保山 678000；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 武漢 430072)

為探明琯溪蜜柚花粉授粉對水晶蜜柚的直感效應(yīng)，以琯溪蜜柚花粉為父本對水晶蜜柚進(jìn)行授粉，以自然授粉為對照，并從授粉后果實(shí)坐果率、果實(shí)生長速率及果實(shí)理化性狀三方面研究授粉對水晶蜜柚的直感效應(yīng)。結(jié)果顯示：1)人工授粉顯著提高了水晶蜜柚的坐果率，坐果率提高了37.80%；2)人工授粉在一定程度上加快了果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑的增長速率，降低了果實(shí)果形指數(shù)、果基長度及果基長與果實(shí)縱徑的比值；3)人工授粉顯著改變了果實(shí)中心柱形態(tài)和中心柱寬度，人工授粉果實(shí)中心柱形態(tài)為實(shí)心，自然授粉果實(shí)中心柱形態(tài)為空心，人工授粉果實(shí)上部、中部和下部中心柱的寬度均小于自然授粉果實(shí)同部位中心柱的寬度，上部、中部和下部中心柱的寬度分別降低了34.79%、32.17%、60.77%；4)人工授粉顯著降低了水晶蜜柚果實(shí)的果基長，授粉果實(shí)的果基長為(3.63±0.52) cm，自然授粉果的果基長為(4.71±0.58)cm；5)人工授粉顯著提高了果實(shí)的可食率，可食率提高了18.35%，但人工授粉和自然授粉果實(shí)可溶性固形物含量間的差異和可滴定酸含量間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

琯溪蜜柚；水晶蜜柚；授粉；直感效應(yīng)

水晶蜜柚的豐產(chǎn)性好，果實(shí)品質(zhì)上乘，深受消費(fèi)者喜愛，是云南的優(yōu)良柚品種之一。果實(shí)品質(zhì)除了受區(qū)域因素和栽培管理影響外，還明顯受到授粉的影響。授粉后，當(dāng)代果實(shí)性狀表現(xiàn)出親父本的現(xiàn)象稱為直感。針對蘋果[1]、獼猴桃[2]、杏[3]、李[4]、梨[5]和柑橘[6–7]等作物的研究結(jié)果表明，授粉可以提高果實(shí)的坐果率和改變果實(shí)的成熟期、形狀、大小、內(nèi)在品質(zhì)及貯藏期。據(jù)多年的統(tǒng)計(jì)調(diào)查，在云南省德宏州瑞麗市的水晶蜜柚生產(chǎn)園，大部分園內(nèi)是按(15~10)∶1間種琯溪蜜柚來改變水晶蜜柚的果實(shí)性狀。配置密度缺乏科學(xué)性會導(dǎo)致果實(shí)結(jié)果率低和“歪果”“僵果”多，嚴(yán)重消耗樹體營養(yǎng)，造成果實(shí)生長緩慢，果實(shí)形狀和果實(shí)品質(zhì)參差不齊，且果實(shí)貯藏后期果肉“粒化”和“木質(zhì)化”嚴(yán)重。本研究中以琯溪蜜柚為父本，以水晶蜜柚為母本在盛花期進(jìn)行人工授粉，對授粉果實(shí)的坐果率、果實(shí)生長發(fā)育、果實(shí)性狀進(jìn)行研究，旨在明確授粉對水晶蜜柚當(dāng)代果實(shí)的直感效應(yīng)，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水晶蜜柚的生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

試驗(yàn)地位于云南省德宏州瑞麗市曹氏高品質(zhì)柚子生產(chǎn)園。以8~10年生性狀穩(wěn)定的水晶蜜柚為母本，在花期進(jìn)行疏花去雄，以5~8年生琯溪蜜柚為父本進(jìn)行人工授粉。以自然授粉為對照。

坐果率統(tǒng)計(jì)：在同等疏花條件下選取一定量的花朵，待生理落果結(jié)束后統(tǒng)計(jì)坐果率。

果實(shí)生長發(fā)育數(shù)據(jù)調(diào)查：4月下旬，在生理落果結(jié)束后，隨機(jī)選取發(fā)育良好的人工授粉果實(shí)和自然授粉果實(shí)各6個(gè)，測量果實(shí)的縱徑、橫徑、果基長度，于5月5日(記為“0 d”)開始測量，每15 d測量1次，直到果實(shí)成熟。

成熟果實(shí)品質(zhì)的測定：待果實(shí)成熟后，隨機(jī)選取人工授粉和自然授粉果實(shí)各15個(gè)，分別測量其果實(shí)質(zhì)量、縱徑、橫徑、果心大小、果皮厚、種子數(shù)及果肉理化品質(zhì)。以果基為上、果頂為下、其余為中的順序?qū)⒐馇袨樯?、中、?等份，然后用手持折光測定儀測定不同部位的可溶性固形物含量和可滴定酸含量。

用Excel 2010軟件和SPSS 22軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　人工授粉對坐果率的影響

由圖1可知，水晶蜜柚人工授粉和自然授粉坐果率的差異明顯，分別為55.8%、18%，授粉后果實(shí)的坐果率提高了37.8%。

A、C　人工授粉；B、D　自然授粉。

2.2　人工授粉對果實(shí)生長量的影響

2.2.1對果實(shí)縱、橫徑的影響

由表1可知，在試驗(yàn)調(diào)查期內(nèi)，水晶蜜柚果實(shí)的生長發(fā)育呈先快后慢的趨勢，人工授粉未改變其生長發(fā)育進(jìn)程。生理落果結(jié)束后0~45 d，人工授粉和自然授粉水晶蜜柚果實(shí)均急劇膨大；在45 d后，人工授粉和自然授粉果實(shí)的生長均逐漸變緩，但人工授粉果實(shí)的生長速率比自然授粉的高。從整個(gè)生長發(fā)育過程來看，人工授粉果實(shí)的生長速率，無論縱徑還是橫徑均高于自然授粉果實(shí)的。

表1　不同發(fā)育時(shí)間水晶蜜柚果實(shí)的縱徑和橫徑

2.2.2對果實(shí)果基生長量的影響

由圖2可知，在試驗(yàn)調(diào)查期內(nèi)，水晶蜜柚果實(shí)果基的生長量呈平緩上升的趨勢。生理落果結(jié)束后0~45 d，果基急劇變長；在45 d后，果基的生長逐漸變緩。在果實(shí)生長初期，自然授粉果實(shí)的果基長由(19.35±1.07) mm增加到(38.10±2.00)mm，增長了18.60 mm，而人工授粉果實(shí)的果基長由(15.48±1.21) mm增加到(30.64±1.38)mm，增長了15.16 mm，但人工授粉果實(shí)的果基長及其凈增長量均小于自然授粉果實(shí)的。就整個(gè)果基生長發(fā)育情況來看，自然授粉果實(shí)的果基長均大于人工授粉果實(shí)的。

圖2　不同發(fā)育時(shí)間水晶蜜柚果實(shí)的果基生長量

2.2.3對果實(shí)果基長與果實(shí)縱徑比值的影響

柚類果實(shí)的縱徑包括2個(gè)部分，即果基長和果基下至果頂?shù)拈L。由圖3可知，在生理落果結(jié)束后，人工授粉果實(shí)的果基長與果實(shí)縱徑的比值為(15.69±0.68)%，顯著低于自然授粉的(19.53±0.98)%；隨著果實(shí)的生長，人工授粉果實(shí)和自然授粉果實(shí)的果基長與果實(shí)縱徑的比值在生理落果結(jié)束后的60 d達(dá)到最大；伴隨著果實(shí)的成熟，果基長與果實(shí)縱徑的比值均維持在一個(gè)恒定范圍。自然授粉果實(shí)的果基長與果實(shí)縱徑比值均大于人工授粉果實(shí)的。

圖3　不同發(fā)育時(shí)間果實(shí)果基長與果實(shí)縱徑的比率

2.2.4對果實(shí)果形指數(shù)的影響

果形指數(shù)的變化直接反應(yīng)了果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑的生長。由圖4可知，在生理落果完成后的0 d，人工授粉果實(shí)和自然授粉果實(shí)的果形指數(shù)最大，分別為1.14±0.007和1.18±0.009；在生理落果結(jié)束后的15~30 d，果形指數(shù)呈現(xiàn)出一定的上升趨勢，自生理落果結(jié)束后的第30天到果實(shí)成熟，果形指數(shù)逐漸下降，由該結(jié)果可看出果實(shí)縱徑和橫徑變化的關(guān)系，但從整個(gè)生長發(fā)育過程來看，人工授粉果實(shí)的果形指數(shù)比自然授粉果實(shí)的小。

圖4　不同發(fā)育時(shí)間水晶蜜柚果實(shí)的果形指數(shù)

2.3　人工授粉對水晶蜜柚果實(shí)理化性狀的影響

由表2可知，人工授粉果實(shí)的單果質(zhì)量比自然授粉果實(shí)的大，但人工授粉果實(shí)的縱徑、橫徑及果實(shí)皮厚度均小于自然授粉果實(shí)的，即人工授粉提高了水晶蜜柚密度；人工授粉對果實(shí)中心柱的影響尤其明顯，人工授粉果實(shí)的中心柱為實(shí)心，而自然授粉果實(shí)的中心柱為空心(圖5)。人工授粉后果實(shí)中心柱上部、中部和下部的寬度均極顯著低于自然授粉果實(shí)的；授粉后果實(shí)的果基長為(3.63±0.52) cm，極顯著低于自然授粉果實(shí)的果基長(4.71±0.58) cm；對可食率的影響也達(dá)到了極顯著水平，人工授粉果的可食率達(dá)67.20%，凈可食率提高了37.56%，比自然授粉的高18.35%。

表2　不同授粉方式水晶蜜柚果實(shí)的特征指標(biāo)

同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母示數(shù)據(jù)間差異顯著(<0.05)，不同大寫字母示數(shù)據(jù)間差異極顯著(<0.01)。

圖5　不同授粉方式水晶蜜柚果實(shí)的中心柱和果基形狀

由表3可知，人工授粉對水晶蜜柚理化品質(zhì)有一定的影響：人工授粉提高了果實(shí)的可溶性固形物含量，果肉上部位置的可溶性固形物含量提高幅度最大，提高了12.74%，但人工授粉對果肉中部位置和下部位置可溶性固形物含量的影響不明顯；人工授粉在一定程度上提高了果肉的可滴定酸含量，中部果肉和下部果肉中的可滴定酸含量極顯著提高。

表3　不同授粉方式果實(shí)的可溶性固形物含量和可滴定酸含量

3　結(jié)論與討論

用不同品種的外源花粉授粉后，果樹果實(shí)的坐果率均顯著提高。不同花粉授粉對碭山酥梨坐果率有顯著影響，紅酥脆梨和鴨梨品種授粉的坐果率最高，分別達(dá)70.30%，97.7%[8–9]。對于枸杞[10]、杏[3]、藍(lán)莓[11–12]、荔枝[13]、桃[14]和蘋果[15]等進(jìn)行外源花粉授粉均能提高坐果率。本研究結(jié)果表明，人工授粉顯著提高了水晶蜜柚的坐果率，坐果率提高了37.8%。

外源花粉授粉可以影響果實(shí)的生長速率和改變果實(shí)的理化特征。王紹華對琯溪蜜柚的研究發(fā)現(xiàn)，授粉提高了琯溪蜜柚的果實(shí)生長速率，改變了琯溪蜜柚果實(shí)的單果質(zhì)量、果實(shí)大小、果基長、果皮厚、種子數(shù)及果實(shí)可溶性固形物含量及可滴定酸含量[16–17]。對獼猴桃[17–18]、羅漢果[19]、蘋果[20]、杏[21]等果樹進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)外源花粉授粉均提高了果實(shí)的生長速率及果實(shí)品質(zhì)。外源授粉刺激了果實(shí)種子的產(chǎn)生與形成，而種子是激素產(chǎn)生的重要器官，種子產(chǎn)生的激素物質(zhì)(如IAA、ZK、GA3、ZR等)隨著果實(shí)發(fā)育被運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)的其他部位，使果實(shí)不同部位激素種類和含量發(fā)生變化，從而影響果實(shí)發(fā)育進(jìn)程和理化特征[7,21]。本研究結(jié)果表明：人工授粉在不改變水晶蜜柚果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的情況下提高了的果實(shí)生長速率，改變了水晶蜜柚果實(shí)的質(zhì)量、大小、果基長、可食率和中心柱形態(tài)及其寬度。

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責(zé)任編輯：王賽群

英文編輯：王庫

Pollen xenia effect of Guanxi pummelo on the fruit of Shuijing pummelo

WANG Shaohua1, LONG Chunrui1, LI Jinxue1,2, GAO Junyan1, PENG Shu’ang2,WANG Ziran1,ZHAO Jin1,CUN Daize1, LI Jing1, ZHOU Dongguo1, ZHANG Jinzhi2*,YUE Jianqiang1*

(1.Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Baoshan, Yunnan 678000, China; 2.College of Horticulture and Forestry Science, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430072, China)

Compared to the natural pollination of Shuijing pummelo, the Guanxi pummelo pollen, acted as a male parent, was artificially pollinated to Shuijing pummelo for understanding its pollen xenia effect on Shuijing pummelo via observation these indicators of fruit–setting rate, fruit growth rate, fruit physical and chemical character of Shuijing pummelo in the study. The results showed that: 1) Artificial pollination could improve 37.80% of fruit rate for Shuijing pummelo; 2) Artificial pollination could improve the fruit growth rate both on longitudinal and transverse diameter to certain extent, and reduce the fruit shape index, fruit–base length and the ratio of fruit–base length in fruit longitudinal diameter; 3) Artificial pollination significantly changed the central column shape and width. The central column shape of artificial pollination fruit was solid, the natural pollination fruit, on the contrast, was hollow; and the central column width of artificial pollination fruit was less than that of natural pollination fruit at the same position at upper, middle and lower, and the width were respectively reduced by 34.79% in upper, 32.17% in middle and 60.77% in lower; 4) The artificial pollination significantly reduced the fruit–base length which was (3.63±0.52) cm, while, that of the natural pollination fruit was (4.71±0.58) cm; 5) The artificial pollination also significantly improved the edible fruit rate with 18.35%. It is worth noting that there was no significantly difference in the content of soluble solids and titratable acid between the fruit of artificial and natural pollination.

Guanxi pummelo; Shuijing pummelo; pollination; xenia

S666.3

A

1007-1032(2017)06-0646-05

2017–05–18

2017–10–30

德宏州科技合作項(xiàng)目(zx2014–03)；云南省檸檬產(chǎn)業(yè)化技術(shù)省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2017HC023)

王紹華(1983—)，男，云南楚雄人，助理研究員，主要從事柑橘種質(zhì)資源與遺傳育種研究，yuzhushaohua@163.com；

通信作者，張金智，副教授，主要從事柑橘生理研究，jinzhi327320094@126.com；

通信作者，岳建強(qiáng)，研究員，主要從事柑橘遺傳育種研究，yjq7009@163.com

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