‘贛州油’系列油茶品種配置篩選

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（1.贛南醫(yī)學(xué)院 贛南油茶產(chǎn)業(yè)開發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心，江西 贛州 341000；2.贛州市林業(yè)科學(xué)研究所，江西 贛州 341000；3.江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000）

油茶Camellia oleifera是我國特有且國家大力發(fā)展的重要木本油料樹種，主要分布在江西、湖南、廣西等我國南方省區(qū)。目前，全國已有油茶林面積約386.7 萬hm2[1]。贛南位于我國油茶的核心產(chǎn)區(qū)，栽培面積達(dá)19.3 萬hm2，年產(chǎn)茶油達(dá)2.2 萬t。油茶是異花授粉植物，具有一定的自交不親和性[2]，而且現(xiàn)有的油茶林大多采用（包括‘贛州油’系列品種）幾個(gè)或多個(gè)品種混系造林，不同品種的物候期特別是盛花期差異較大，花粉量、花粉活力以及品種間自交的親和性相差甚遠(yuǎn)，加之傳統(tǒng)的油茶授粉品種配置及選擇存在較大的盲目性，嚴(yán)重影響了油茶優(yōu)良品種的豐產(chǎn)效果。為提高坐果率和產(chǎn)量，以贛南主栽的‘贛州油’系列品種為研究對象，研究不同品種的花期、花粉量和花粉活力的差異，以及品種間的親和程度，探索油茶授粉品種的配置模式，以期為其豐產(chǎn)栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)地位于江西省贛州市章貢區(qū)沙石鎮(zhèn)霞峰村的贛州市林業(yè)科學(xué)研究所國家林木（油茶）良種基地內(nèi)（114°58′E，25°47′N）[2]。供試油茶品種為贛州市林業(yè)科學(xué)研究所選育并經(jīng)原國家林業(yè)局和江西省林木品種審定委員會審定的‘贛州油’系列23 個(gè)油茶優(yōu)良無性系（表1）。

1.2 方 法

1.2.1 花期調(diào)查

定期觀測記錄不同品種的開花情況，將‘贛州油’系列品種的花期分為初花期（開花量小于25%）、盛花期（開花量25%～80%）、末花期（開花量大于80%）[3-5]。

表1 供試‘贛州油’系列油茶品種Table1 Camelia varieties of ‘Ganzhouyou’ series for experiment

1.2.2 花粉數(shù)測定

用顯微鏡鏡檢花粉數(shù)量。采集各品種開花前1 d的花蕾，取15 枚完整花藥放入離心管中，25 ℃下烘干[3]。花藥完全爆裂散出花粉后，加入1%纖維素酶溶液1 mL 處理24 h，讓花粉從花藥中完全解離，并充分振蕩，使花粉粒均勻分布于溶液中。然后用移液槍取1 μL 溶液滴于凹面載玻片上，在顯微鏡下觀察統(tǒng)計(jì)花粉數(shù)[6-7]。重復(fù)3 次，取平均值。

1.2.3 花粉活力測定

采用TTC 染色法測定花粉活力。取1%TTC 1 mL 置于1.5 mL 的離心管中，取少量花粉置于溶液中。將溶液放入35 ℃的恒溫?fù)u床中，搖勻染色30 min，取少量溶液均勻涂布在載玻片上，在顯微鏡下放大100 倍觀察，隨機(jī)選取5 個(gè)視野拍照，被染成紅色的花粉為活的花粉[8-10]。

1.2.4 親和力測定

采用人工控制授粉技術(shù)，分別于2016、2017年對主栽品種進(jìn)行正反交試驗(yàn)，通過調(diào)查結(jié)實(shí)率反映其親和力。其中，人工輔助自花授粉試驗(yàn)分3 種情況開展：第1 種為同株同花授粉，在花蕾期進(jìn)行套袋，隔絕外界花粉源，讓其柱頭僅能接受自身花粉進(jìn)行受精；第2 種為同株異花人工授粉；第3 種為同品種異株間人工授粉。授粉次年4月進(jìn)行坐果數(shù)量等指標(biāo)的調(diào)查。

1.2.5 授粉品種配置

綜合考慮花期、花粉量、花粉活力等因素，選出授粉組合，在每個(gè)授粉組合所預(yù)選的授粉品種中，根據(jù)其雜交授粉親和程度，確定授粉品種。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種花期的比較

‘贛州油’系列油茶品種花期相對較長（圖1），從10月底開始，到12月中旬結(jié)束，但以11月中下旬為主。按照花期從早到晚的順序，各品種依次為‘贛州油22號’‘贛州油16號’‘贛州油10號’‘贛州油12號’‘贛州油18號’‘贛州油1號’‘贛州油20號’‘GLS 贛州油5號’‘GLS贛州油1號’‘贛州油11號’‘贛州油2號’‘GLS贛州油2號’‘贛州油9號’‘贛州油6號’‘GLS贛州油4號’‘贛州油7號’‘GLS 贛州油3號’‘贛州油17號’‘贛州油21號’‘贛州油8號’‘贛州油15號’‘贛州油19號’‘贛州油23號’。根據(jù)盛花期時(shí)間的不同，將‘贛州油’系列油茶品種分為早花品種、中花品種和晚花品種。

早花品種的盛花期在11月上旬，包括‘贛州油22號’‘贛州油16號’‘贛州油10號’‘贛州油12號’‘贛州油18號’‘贛州油1號’‘贛州油20號’‘GLS 贛州油5號’。

中花品種的盛花期以11月中旬為主，包括‘GLS 贛州油1號’‘贛州油11號’‘贛州油2號’‘GLS 贛州油2號’‘贛州油9號’‘贛州油6號’‘GLS 贛州油4號’‘贛州油7號’。

晚花品種的盛花期在11月底，包括‘GLS 贛州油3號’‘贛州油17號’‘贛州油21號’‘贛州油8號’‘贛州油15號’‘贛州油19號’‘贛州油23號’。

早花、中花、晚花3 類品種的花期跨度較大，雖然11月中旬油茶花均在開放中，但為了增加授粉結(jié)實(shí)率，品種配置應(yīng)優(yōu)先考慮相同盛花期的品種搭配，其次考慮相鄰花期的品種，早花期和晚花期不推薦進(jìn)行品種配栽。

2.2 不同品種花藥和花粉數(shù)量的比較

‘贛州油’系列油茶不同品種單花的花藥數(shù)、花粉數(shù)和有效花粉數(shù)見表2，在0.05 水平進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。根據(jù)表3可知，‘贛州油’系列油茶品種間單花的花藥、花粉、有效花粉數(shù)量均存在極顯著差異。

對花藥和花粉數(shù)量進(jìn)行多重比較，結(jié)果見表2。由表2可以看出，不同油茶品種單花的花粉和有效花粉數(shù)量均存在較大差異。根據(jù)花藥數(shù)從多到少，各品種依次為‘贛州油17號’‘贛州油19號’‘贛州油20號’‘贛州油11號’‘贛州油18號’‘贛州油2號’‘贛州油10號’‘贛州油9號’‘GLS贛州油5號’‘贛州油6號’‘贛州油7號’‘贛州油15號’‘GLS 贛州油1號’‘GLS 贛州油3號’‘GLS 贛州油2號’‘贛州油23號’‘GLS贛州油4號’‘贛州油8號’‘贛州油1號’‘贛州油22號’‘贛州油12號’‘贛州油21號’‘贛州油16號’。根據(jù)花粉數(shù)由多到少，各品種依次為‘GLS 贛州油2號’‘贛州油11號’‘贛州油18號’‘贛州油10號’‘贛州油2號’‘贛州油7號’‘贛州油19號’‘贛州油6號’‘贛州油15號’‘贛州油23號’‘GLS 贛州油4號’‘贛州油8號’‘贛州油17號’‘贛州油9號’‘GLS贛州油1號’‘贛州油21號’‘贛州油16號’‘贛州油1號’‘GLS 贛州油3號’‘贛州油20號’‘GLS贛州油5號’‘贛州油12號’‘贛州油22號’。單花的有效花粉數(shù)為6 119 ～109 592，最高值約是最低值的19 倍，排序前10 位的品種由多到少依次為‘贛州油18號’‘贛州油11號’‘贛州油2號’‘贛州油10號’‘GLS 贛州油2號’‘贛州油6號’‘贛州油7號’‘贛州油19號’‘贛州油23號’‘贛州油17號’。結(jié)果表明單花花藥數(shù)多的品種單花花粉數(shù)不一定多，單花花粉數(shù)與其單花有效花粉數(shù)不一定呈正比。

圖1 ‘贛州油’系列油茶各品種的花期Fig.1 Flowering date of Camellia ‘Ganzhouyou’ series

表2 ‘贛州油’系列油茶不同品種單花的花藥和花粉數(shù)量?Table2 Anther and pollen quantity in single flower of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou ‘ series

表3 ‘贛州油’系列油茶不同品種單花的花藥和花粉數(shù)量的方差分析Table3 Variance analysis of anther and pollen quantity in single flower of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou’ series

2.3 不同品種自交授粉坐果率的比較

利用人工授粉開展的同株同花、同株異花、同品種異株間的授粉試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，在‘贛州油’系列中，各油茶品種并非完全自交不親和，人工輔助同品種異株自交授粉坐果率最高的為‘GLS 贛州油4號’，坐果率達(dá)到42.86%，說明少數(shù)品種可以實(shí)現(xiàn)自交授粉結(jié)實(shí)，但結(jié)實(shí)率較低，而且品種間差異較大?？傮w上，按照坐果率由高到低排列，油茶人工輔助自交授粉方式依次為同品種異株、同株異花、同株自花，其坐果率分別為21.36%、7.41%和2.64%。其中大部分品種同品種異株間可以授粉結(jié)實(shí)，而大部分品種同株自花不能結(jié)實(shí)，即使少數(shù)品種能結(jié)實(shí)，其坐果率也非常低。因此，在進(jìn)行大面積油茶種植時(shí)，在選擇好主栽品種后，要搭配栽種適宜的授粉品種。

表4 ‘贛州油’系列油茶不同品種自交授粉的坐果率?Table4 Fruit-setting rate of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou’ series through cross-pollination %

2.4 不同品種雜交授粉坐果率的比較

在23 個(gè)‘贛州油’系列油茶品種中，根據(jù)品種的產(chǎn)量、抗病性等綜合因素，篩選出7 個(gè)主栽品種作為結(jié)果母株，分別為‘贛州油1號’‘GLS贛州油1號’‘GLS 贛州油2號’‘GLS 贛州油4號’‘GLS 贛州油5號’‘贛州油8號’‘贛州油9號’，根據(jù)表2中各品種單花花粉和有效花粉數(shù)量，篩選出6 個(gè)品種作為授粉樹父本，分別為‘贛州油2號’‘GLS 贛州油2號’‘贛州油6號’‘贛州油10號’‘贛州油11號’‘贛州油18號’，進(jìn)行雜交組配試驗(yàn)。

不同品種雜交授粉后坐果率見表5。由表5可以看出，不同雜交組配間坐果率差異較大，‘贛州油6號’和‘GLS 贛州油1號’的雜交坐果率最高，為88.89%，‘贛州油6號’和‘贛州油1號’雜交坐果率最低，為0。其中，授粉配置組合坐果率高于80%的有10 種，按坐果率從高到低排序，依次為‘GLS 贛州油1號’ב贛州油6號’（88.89%）、‘GLS 贛州油4號’ב贛州油2號’（83.33%）、‘GLS 贛州油5號’בGLS 贛州油2號’（83.33%）、‘GLS 贛州油5號’ב贛州油10號’（83.33%）、‘贛州油9號’ב贛州油10號’（83.33%）、‘贛州油1號’ב贛州油2號’（81.82%）、‘贛州油1號’ב贛州油11號’（81.82%）、‘GLS 贛州油4號’בGLS贛州油2號’（81.82%）、‘GLS 贛州油4號’ב贛州油6號’（81.82%）、‘GLS 贛州油4號’ב贛州油11號’（81.82%）。

表5 ‘贛州油’系列油茶不同品種雜交組合的坐果率?Table5 Fruit-setting rate of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou’ series %

不同母本的平均雜交坐果率存在一定差異，按照坐果率從高到低排序，依次為‘GLS 贛州油1號’（81.95%）、‘GLS 贛州油4號’（77.30%）、‘GLS 贛州油5號’（61.82%）、‘贛州油9號’（60.30%）、‘贛州油1號’（58.16%）、‘GLS贛州油2號’（56.41%）、‘贛州油8號’（49.95%）。其中，母本‘GLS 贛州油1號’和‘GLS 贛州油4號’表現(xiàn)較好，作為母本平均坐果率達(dá)77%以上，可作為主栽品種。

不同父本的平均坐果率也有一定差異，按照坐果率從高到低排序，依次為‘贛州油10號’（70.87%）、‘GLS 贛州油2號’（70.44%）、‘贛州油11號’（65.91%）、‘贛州油2號’（61.34%）、‘贛州油18號’（60.83%）、‘贛州油6號’（49.43%）。其中，父本‘贛州油10號’和‘GLS 贛州油2號’表現(xiàn)較好，作為授粉樹平均坐果率達(dá)70%以上，說明這2 個(gè)品種的花粉活力和交配親和力均較高，與其單花有效花粉數(shù)的結(jié)果相符，在油茶品種配置中可作為授粉樹。

3 結(jié)論與討論

‘贛州油’系列油茶不同品種間的花期有一定差異，早花品種花期集中在11月中上旬，中花品種集中在11月中旬，晚花品種集中在11月下旬和12月初。綜合考慮父本和母本的產(chǎn)量性狀、花期相遇、異交親和性等情況，從32 個(gè)組合中初步篩選出6 個(gè)最佳組配，分別為‘GLS 贛州油1號’ב贛州油6號’（盛花期11月15—25日）、‘GLS 贛州油5號’בGLS 贛州油2號’（盛花期11月10—21日）、‘GLS 贛州油5號’ב贛州油10號’（盛花期11月5—17日）、‘贛州油9號’ב贛州油10號’（盛花期11月9—25日）、‘GLS 贛州油4號’בGLS 贛州油2號’（盛花期11月15—25日）、‘GLS 贛州油4號’ב贛州油6號’（盛花期11月15—25日）。

‘贛州油’系列油茶自交授粉試驗(yàn)結(jié)果表明，‘贛州油’系列油茶并非完全自交不親和，這與曹永慶等[11]經(jīng)研究得出的‘長林’系列油茶自交有一定親和性相符。本試驗(yàn)中，‘GLS 贛州油2號’和‘GLS 贛州油4號’同株自花授粉能結(jié)實(shí)，是自交有一定親和性還是操作失誤，有待進(jìn)一步研究。但‘贛州油’系列油茶大部分品種同品種異株間授粉可以結(jié)實(shí)，說明同品種異花授粉有一定親和性，但親和性較弱，僅少數(shù)品種能結(jié)實(shí)，其坐果率也極低。因此，進(jìn)行大面積油茶種植時(shí)，在選擇好主栽品種后，要搭配栽種適宜的授粉品種。

‘贛州油’系列油茶品種的單花花粉和有效花粉數(shù)量存在較大差異，單花花藥數(shù)最多的品種為‘贛州油17號’，單花花粉數(shù)最多的是‘GLS贛州油2號’，而單花有效花粉數(shù)最多的為‘贛州油18號’，花粉數(shù)與花藥數(shù)及有效花粉數(shù)與花粉數(shù)均無顯著正相關(guān)趨勢，說明不能簡單地以花藥和花粉數(shù)量作為‘贛州油’系列油茶品種親和力的判斷依據(jù)，不同品種間花粉活力相差較大。油茶的品種配置應(yīng)綜合考慮花期、花粉活力、親和性等因素。在本試驗(yàn)中，僅通過兩兩人工雜交試驗(yàn)檢驗(yàn)了油茶的最佳授粉配置，在實(shí)際生產(chǎn)中存在多品種配合及授粉樹自身作為結(jié)果樹的情況，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行綜合反交試驗(yàn)。另外，本試驗(yàn)中授粉樹的選擇采用單花花粉量及其活力作為指標(biāo)，是否存在部分油茶品種花粉量及其活力雖然不高，但其數(shù)量足夠授粉的情況，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。‘贛州油’系列油茶花期相對較長，23 個(gè)品種從開花到花期結(jié)束持續(xù)2 個(gè)月，這為‘贛州油’系列油茶與其他無性系配置栽種提供了可能，但應(yīng)進(jìn)一步研究具體配置機(jī)理。