西番蓮繁育系統(tǒng)研究

田繼昆 董連新 馬倩 張小燕

（新疆農業(yè)大學林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830052）

西番蓮（Passiflora edulia L）又稱百香果、巴西果、雞蛋果，為西番蓮科(Passiflor aceae）多年生常綠木質藤本植物，原產南美洲一帶，現廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)[1-2]，我國廣西、福建、四川、云南等地均有栽培，是一種芳香可口的水果，具有“果汁之王”的美譽。

目前西番蓮主要產區(qū)基本上位于華南地區(qū)，西北內陸由于環(huán)境氣候條件的問題，并不適合大規(guī)模生產。擴大種質資源和開展引種栽培已成為西番蓮產業(yè)發(fā)展亟待解決的問題。過去對于西番蓮的研究主要集中于藥用價值[3～4]、化學成分[5]和深加工產品等方面，而繁育系統(tǒng)并沒有具體的研究。為了掌握西番蓮的生物生態(tài)學習性，明確其繁育系統(tǒng)的類型和特點，對其花的器官形態(tài)、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)等開展進一步的研究，以期為后續(xù)西番蓮的引種栽培和提高產量奠定基礎。

1 方法與材料

1.1 材料

以新疆維吾爾自治區(qū)阜康市王母桃園種植的‘臺農1號’西番蓮為試材，人工授粉采用的花粉均為溫室中種植品種，于2017 年9 月定植于日光溫室中，種植密度為3m×3m，水平棚架。

1.2 方法

1.2.1 雜交指數（Outcrossing index,OCI）估算。按照Dafni[6]的標準進行花朵大小及開花行為的測量及繁育系統(tǒng)的判斷。OCI=0 時為閉花受精（Cleistogamy）；OCI=1 時為專性自交（Obligate autogamy）；OCI=3 時為自交親和，有時需要傳粉者；OCI=4 時為部分自交親和，異交，且需要傳粉者。

1.2.2 套袋、去雄及人工授粉試驗。依據Dafni[6]描述的方法進行下述處理：（1）不去雄，不套袋，自然授粉。（2）不去雄，套袋，自花授粉。（3）去雄，套袋，人工自花授粉。（4）去雄，不套袋，自然授粉。（5）去雄，套袋，人工異花授粉。（6）去雄，套袋，不授粉。每組處理50 朵花，每組重復3 次，統(tǒng)計坐果率。

1.3 數據分析

所有數據經Excel 2010 處理和作圖，SPSS 分析，各數值以平均值±標準誤差表達。

2 結果與分析

2.1 雜交指數(Outcrossing index,OCI)

依據Dafni[6]的標準測定與觀察花朵大小以及開花行為。由表1 可知，西番蓮花朵直徑為70.81±3.75mm；西番蓮開花時柱頭直立向上與花藥之間有明顯的空間分離；花藥散粉初期雌蕊未完全成熟，因此可認為其雌、雄器官在時間上存在分離。其雜交指數（OCI）等于5。根據Dafni[6]提出的標準，西番蓮的繁育系統(tǒng)為異交，部分自交親和，需要傳粉者。

2.2 套袋坐果率

由表2 可知，通過套袋試驗與人工授粉試驗，統(tǒng)計其授粉情況，其結果表明，在日光溫室中不去雄，不套袋，自然授粉坐果率（32%）顯著高于去雄，不套袋，自然授粉的坐果率（6%）；去雄，套袋，人工異花授粉的坐果率（59.33%）顯著高于去雄，套袋，人工自花授粉的坐果率（24%）；去雄，套袋，人工異花授粉的坐果率顯著高于其他處理。

套袋試驗結果表明，西番蓮套袋后自花授粉及人工自花授粉的坐果率均較低，而異花授粉的坐果率較高。因此，可推斷西番蓮屬于異花傳粉類型。

表1 西番蓮雜交指數觀測結果

表2 西番蓮套袋實驗結果

3 結論與討論

分析西番蓮花器官特征以及開花動態(tài)，可看出雌蕊和雄蕊在空間上出現分離，花朵開放時柱頭位置位于花藥上方，伴隨著花朵的開放進程，柱頭與花藥間的距離逐漸減小直至凋謝。植物的傳粉機制、生理條件、傳粉行為以及對外界環(huán)境的適應程度都會影響花部的綜合特征。此外，研究中西番蓮花朵淺藍紫色，盛開時色彩亮麗，花瓣平展，不會對花粉的傳播產生較為明顯的影響。

在自然界中，因為異交有利于提高植物遺傳多樣性，植物通常會通過雌雄異熟、雌雄異位、自交不親和等多種方式來確保植物異株異花授粉，以求保證其后代能夠更好地適應環(huán)境。根據觀察結果得出，西番蓮是典型的兩性花植物，具備有完整的性器官，通過檢測與研究西番蓮繁育系統(tǒng)有助于其種子的繁育，為獲得高產提供條件。其次，在試驗過程中，觀察到西番蓮具有雌雄異熟現象，雌蕊與雄蕊在發(fā)育時間上的不一致，是一種較為常見的限制自花傳粉的機制，但并不一定會阻止異花傳粉的發(fā)生，而西番蓮的自然坐果率為32%，人工自花授粉坐果率為26%，與前者之間有著一定的差異，但并不顯著，分析其原因，可能在日光溫室的半自然環(huán)境中，在傳粉者的作用下發(fā)生了異花傳粉，從人工異花授粉坐果率表現的結果可見，座果率得到了一定的提升，但出現了傳粉不足的現象，在自然授粉狀態(tài)下，異花花粉只有少量甚至無法落置于柱頭，從而造成坐果率低。通過綜合研究西番蓮花部形態(tài)的觀察和繁育系統(tǒng)，在運用雜交指數（OCI）、人工授粉和套袋試驗等研究所得結果表明，西番蓮的繁育系統(tǒng)為異交，部分自交親和，且需要傳粉者。因此，于日光溫室中大規(guī)模種植西番蓮時，在開花期，可適時地進行溫室放蜂以及人工輔助授粉，提高坐果率，進而達到提高產量的目的。