阿爾泰山楂、紅果山楂和準噶爾山楂生物學特性分析

崔克強 楊明霞 任瑞

摘 要：本文以阿爾泰山楂、紅果山楂、準噶爾山楂為例，對其生物學特性進行分析和研究，結果表明，在三種山楂中，準噶爾山楂的遺傳多樣性較為豐富，紅果山楂遺傳多樣性小，而且與阿爾泰山楂有著較近的親緣關系。通過相關研究，希望能夠為山楂的種植提供一些參考。

關鍵詞：阿爾泰山楂;紅果山楂;準噶爾山楂;生物學特性

山楂為薔薇科山楂屬落葉喬木，果實具備較高的營養(yǎng)價值和藥用價值，在南美洲、亞洲、歐洲等地廣泛分布。我國新疆地區(qū)有著大面積的野山楂資源，主要分為三個不同品種，分別是阿爾泰山楂、紅果山楂、準噶爾山楂，這些山楂品種有著抗旱抗寒，耐貧瘠的優(yōu)勢，既可以作為觀賞樹種，也能夠為山楂的栽培育種提供材料，價值顯著。做好三種山楂生物學特性的研究，能夠為山楂多倍體育種提供便利，應該得到足夠的重視。

一、花芽形態(tài)分化特征

花芽分化是山楂果樹快速成長的一個重要標志，其在果蔬發(fā)育中發(fā)揮著至關重要的作用，如果能夠準確把握果樹花芽分化的機理，則能夠縮短培育周期，提高育種效率。這里借助石蠟切片的方法，對阿爾泰山楂和紅果山楂的花芽形態(tài)分化特征進行研究。

1.材料與方法。選擇阿爾泰山楂和紅果山楂作為試驗材料，從2016年7月初開始進行采樣，前期采樣間隔為10d，到2017年3月初，將采樣間隔縮短為5d，每次采樣均選擇樹冠外圍不同方向的花芽，采樣數量不少于25個，利用FAA固定液進行保存。

將花芽外部鱗片剝去，借助常規(guī)石蠟切片法進行切片，將切片厚度設置為8-10μm，取連續(xù)切片的中間部分，鋪設在滴有蒸餾水的載玻片上，利用番紅-固綠進行染色處理，然后以中性樹膠封片，放置在EX 204光學顯微鏡下進行檢驗，對各個分化時期進行確認，然后選出具有代表性的切片，利用MoticBA 400 TYPE 102M顯微成像系統(tǒng)進行拍照，確保每一個分化時期的花芽切片不低于20張。

2.結果與分析。阿爾泰山楂和紅果山楂的花芽分化形態(tài)類似，不存在明顯差異，花芽形態(tài)分化可以分為多個階段，一是未分化期，在7月中旬前，花芽原基生長點狹小，細胞排列緊密;二是分化初期，發(fā)生在7月下旬，生長點肥大，呈半圓樁，細胞排列疏松;三是花蕾分化期，產生于8月上旬，生長點延伸增大，四周突起，基部出現苞片原基，紅果山楂提前3-4d進入這個時期;四是萼片分化期，生長點增大，基部先變平在向中心凹入，四周產生萼片原基，阿爾泰山楂花芽的萼片分化最早出現在8月下旬，持續(xù)到來年3月初，紅果山楂提前10d進入。持續(xù)到12月底;五是花瓣分化期，萼片原基分化生長后，于內側產生突起狀花瓣原基，常見于9月中旬;六是花蕊分化期，雄蕊分化高峰出現在第二年的3月初，雌蕊分化期高峰出現在第二年3月下旬。

3.結論。阿爾泰山楂和紅果山楂的花芽分化過程類似，紅果山楂各個分化期較阿爾泰山楂提前5d左右，花芽分化各個時期比較集中，存在有交叉重疊的現象，并沒有非常明顯的界限。

二、授粉受精生物學特性

花粉量會對授粉受精效果乃至坐果率產生直接影響，這里結合離心法來對三種山楂的劃分量進行測定，希望明確其結實特征，促進野山楂資源的開發(fā)和利用。

1.材料與方法。在2016年4月下旬到5月上旬，對三種山楂起球器花蕾進行采集，然后在當年以及第二年的初花期，開展授粉試驗。

利用離心法對花粉量進行測定，隨機選擇不同野山楂鈴鐺期花蕾20朵，對其花藥進行統(tǒng)計，放入1.5mL離心管，常溫條件下陰干，等到花藥完全爆裂，散發(fā)出花粉后，在離心管內加入1mL蒸餾水，以離心機解離，時間為3min，確?；ǚ勰軌蛟谌芤褐芯鶆蚍植?，然后借助移液槍，于載玻片上滴下1μL溶液，利用顯微鏡對花粉粒數進行統(tǒng)計，重復10次。授粉試驗采用隨機區(qū)組設置，為了保證結果的準確性，每一個區(qū)組都需要重復3次試驗，設置標識牌來對授粉方式和授粉日期進行明確。等到坐果穩(wěn)定后，對坐果數和坐果率進行計算。

2.結果與分析。一是花粉量，阿爾泰山楂單花花粉量28320粒，紅果山楂單花花粉量為22850粒，準噶爾山楂單花花粉量24980粒;二是坐果率，三種山楂的自然授粉坐果率為36.07%-53.10%、自花授粉坐果率34.83%-48.51%，異花授粉坐果率30.65%-41.85%。

3.結論。不同的果樹品種有著不同的花粉量，植株的營養(yǎng)情況以及花芽的飽滿程度、氣候條件等同樣會影響花粉量。而相關試驗結果表明，阿爾泰山楂、紅果山楂、準噶爾山楂采用自然授粉和自花授粉能夠得到較高的坐果率，說明三種山楂自交親和，在去雄套袋授粉方式下，果樹依然可以坐果，表明其均能夠實現單性結實，不過相比較其他授粉方式，坐果率較低（4.22%-11.71%）。

三、種子萌發(fā)特性

山楂種子有著較長的休眠期，通常需要經過兩冬一夏的層積后才能發(fā)芽，導致山楂的苗木繁殖和育種存在一定難度，需要對其種子萌發(fā)特性進行研究，采用恰當的層積處理方式及合理的層積時間，保證種子的發(fā)芽率。

1.材料與方法。于2016年8月中旬到9月下旬，對三種山楂完全成熟的果實進行采摘，取出種子清洗干凈，一部分種子放入塑料袋內，于4℃環(huán)境下進行保存，10月初開展層積萌發(fā)試驗，另外一部分則平鋪陰干1h，對其生物學特性進行測定。

種子測定的內容包括千粒重、有仁率、種仁活力等，種子的萌發(fā)需要關注幾個核心環(huán)節(jié)，一是恒溫層積，可以選擇400粒種子，與濕河沙混合，放入4℃冰箱內層積，將河沙濕度控制在60%左右，重復3次，層積30d后，以10d為間隔，對發(fā)芽種子數進行統(tǒng)計，直到層積時間達到180d，計算種子發(fā)芽率;二是變溫層積，選擇400粒種子，與濕河沙混合，在25℃恒溫箱層積20d，然后放入4℃冰箱內層積130d，取出后放入10℃恒溫箱層積30d，重復三次，層積30d后，以10d為間隔，對發(fā)芽種子數進行統(tǒng)計，直到層積時間達到180d，計算種子發(fā)芽率。

2.結果與分析。三種山楂中，阿爾泰山楂種子千粒重和有仁率最小，準噶爾山楂最大，三種山楂直接播種的發(fā)芽率均為0;層積180d后，阿爾泰山楂、紅果山楂、準噶爾山楂種子的發(fā)芽率依次為43%、27.2%和10.2%，分析原因，可能與其各自的生長環(huán)境以及種子本身差異有關。低溫層積能夠解除山楂種子的休眠狀態(tài)，變溫層積效果較恒溫層積更好。

3.結論。在生產實踐中，應該針對不同的山楂品種，選擇不同的層積方式，這樣才能在最短的時間內得到最高的發(fā)芽率。

四、結語

總而言之，阿爾泰山楂、紅果山楂、準噶爾山楂在生物學特性方面存在較為顯著的差異，做好相應的研究分析，能夠幫助農業(yè)技術人員更好的了解山楂的生長特性和親緣特征，采取有效措施和方法來加快山楂育種工作，促進山楂種植技術的創(chuàng)新發(fā)展。

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項目名稱：早熟山楂新品種選育，項目編號：201703D221014-1，項目來源：山西省科技廳重點研發(fā)項目