寒地幾個(gè)優(yōu)良李親本品種授粉特性研究

張帥，楊曉華，林存學(xué)

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院，黑龍江 牡丹江 157000)

黑龍江省適于李樹栽培，李一直是我省第二大樹種，面積及產(chǎn)量?jī)H次于蘋果，在2000年，總面積達(dá)到32萬畝，主要分布在牡丹江、雞西、佳木斯、七臺(tái)河等山區(qū)半山區(qū)。地產(chǎn)李果除在省內(nèi)調(diào)劑外，大量出口俄羅斯，在北京、福建、河北、云南、內(nèi)蒙、吉林、大連等地都有固定銷售點(diǎn)。近3年果園批發(fā)價(jià)4元/kg，盛果期公頃收入10萬元左右。地產(chǎn)李的供應(yīng)期在7月末至9月初，早中晚熟優(yōu)質(zhì)李品種也就2～3個(gè)，多為中晚熟品種，而早熟和晚熟品種少，在整個(gè)成熟期存在果實(shí)斷檔現(xiàn)象。本省優(yōu)質(zhì)品種遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生產(chǎn)、市場(chǎng)的需要。黑龍江省屬高寒地區(qū)，引入的國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)品種在當(dāng)?shù)貛缀醪荒馨踩蕉?，必須?dǎo)入抗寒基因，選出適于本地生態(tài)環(huán)境的綜合性狀優(yōu)良的品種。

李育種最大難點(diǎn)就是李種子胚幾乎全部發(fā)育不完全，李種子出苗率極低。李雜交坐果率最高在30%～40%，雜交果出苗率平均10%，一般上萬粒種子僅能出1～2百株苗。黑龍江省氣候寒冷、溫度低、無霜期短，問題更為突出，后代所剩無幾。加之李子有二倍體、四倍體、六倍體，存在雜交不親和現(xiàn)象。李一個(gè)果實(shí)還是一粒種子。所以，李育出品種很難，在我國(guó)進(jìn)行李育種的研究人員很少。本文以當(dāng)?shù)刂饕膸讉€(gè)優(yōu)良的李母本品種入手，研究?jī)?yōu)化李雜交的各個(gè)環(huán)節(jié)，以期通過各種手段、方法獲得更多的雜交種子及后代苗木。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在2019年、2020年進(jìn)行，田間試驗(yàn)地點(diǎn)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院李子試驗(yàn)園，花粉發(fā)芽試驗(yàn)在“寒地果樹育種栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”完成。

1.2 試驗(yàn)材料

選取10個(gè)有各自優(yōu)點(diǎn)及需改進(jìn)缺點(diǎn)，并且雜交能出優(yōu)良后代的李品種(系)為試驗(yàn)?zāi)副静牧稀＿x擇樹齡7年生，樹體發(fā)育良好，生產(chǎn)管理一致樹為處理。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 自交試驗(yàn)。在花期，采本品種大花蕾花500朵，立即撥花粉粒，室內(nèi)陰干，第二天選擇本品種長(zhǎng)勢(shì)較旺的花枝，去掉小花蕾和開過的花，陰干后的花粉授到大花蕾上柱頭上，授粉前可不去雄，但要?jiǎng)冮_花瓣露出柱頭。授粉后掛牌計(jì)數(shù)、日期等。

1.3.2 授粉隔離試驗(yàn)。設(shè)3個(gè)處理，尼龍網(wǎng)袋隔離、硫酸紙袋隔離、不隔離自然授粉。每個(gè)處理選擇3～4個(gè)花枝，花數(shù)不少于500朵。

尼龍網(wǎng)袋隔離、硫酸紙袋隔離處理操作步驟：選擇長(zhǎng)勢(shì)較好，花發(fā)育較一致、不受田間機(jī)械作業(yè)刮傷的花枝。把已經(jīng)開放的露出柱頭的花和過小的花蕾摘除，全部去雄、掛牌計(jì)數(shù)、標(biāo)計(jì)日期后，分別用30 cm×40 cm尼龍網(wǎng)套、硫酸紙袋花枝，細(xì)鐵絲封口。

不隔離自然授粉處理操作步驟：花枝的選擇與花的處理方法與上述方法相同，只是最后不套袋。

數(shù)據(jù)調(diào)查與處理：半個(gè)月后、1個(gè)月前調(diào)查坐果數(shù)，計(jì)算坐果率，2個(gè)月后再調(diào)查一次。

1.3.3 花粉生活力測(cè)定。選擇2個(gè)主栽品種，采集小花蕾、大花蕾花，開花沒散粉時(shí)花，剝花藥粒，陰干后，在室內(nèi)，利用1% 瓊脂 、10% 蔗糖、 50 mg/ L 硼砂培養(yǎng)基 。將培養(yǎng)基滴在載玻片凹槽內(nèi)，條播花粉，放在鋪多層濕濾紙的解剖盤中，放于17、21、 25、29、33 ℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)，每組合設(shè) 3 次重復(fù)。采用MTT染色，1% 2,5-聯(lián)苯四唑溴化物(MTT或噻唑蘭)溶于5%蔗糖。染色4 h、24 h后置于顯微鏡下觀察發(fā)芽數(shù)。取 3 個(gè)不重疊視野，每個(gè)視野花粉總數(shù)大于50 個(gè)。

1.3.4 田間最佳授粉時(shí)間測(cè)定。在小花蕾期、近開放的大花蕾期，開花后第二天、第三天、第四天5個(gè)時(shí)期做授粉試驗(yàn)。小花蕾期、近開放的大花蕾期，做試驗(yàn)時(shí)去掉花冠與雄蕊，人工點(diǎn)授，套袋，計(jì)數(shù)。開花后第二天、第三天、第四天做的授粉試驗(yàn)要在大花蕾期，去掉花冠與雄蕊、套袋，花后第二天和第三天再授粉，然后再套袋。

1.3.5 生產(chǎn)配制雜交組合試驗(yàn)。配制一批雜交組合，驗(yàn)證親和力。

表1 試驗(yàn)李品種(系)來源及特點(diǎn)

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 自交授粉結(jié)果

10個(gè)李品種(系)進(jìn)行了自交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 10個(gè)李品種(系)自交授粉調(diào)查

從表2得出：10個(gè)李品種(系)自交結(jié)實(shí)率低，最高坐果率2.97%；在做雜交時(shí)，以這10個(gè)李品種(系)為雜交母本材料，可以不去雄。

2.2 不同隔離方法對(duì)坐果率的影響

網(wǎng)袋隔離試驗(yàn)選擇了4個(gè)豐產(chǎn)品種，矮甜李、綏李三號(hào)、龍園秋李、秋甜李，而且選擇株距1 m的樹。硫酸紙袋隔離試驗(yàn)、自然授粉試驗(yàn)選擇9個(gè)品種(系)，結(jié)果見表3。

表3得出，網(wǎng)袋隔離方法主要是隔離了授粉昆蟲，隔離不了風(fēng)，網(wǎng)袋隔離坐果率接近0，套過網(wǎng)袋的綏李三號(hào)有1個(gè)坐果，是因?yàn)闃渲Υ钤谝黄?，說明李子授粉方式是以蟲媒為主，李雜交育種時(shí)隔開昆蟲就以，可采用套網(wǎng)袋隔離。硫酸紙袋隔離蟲、風(fēng)、雨，隔離效果最好，做授粉規(guī)律研究時(shí)可用硫酸紙袋隔離。10個(gè)李品種(系)，自然坐果率最低為26.51%，最高64.29%，說明李雜交育種必須隔離，否則串粉。

表3 不同授粉狀態(tài)坐果情況

2.3 溫度對(duì)不同狀態(tài)李花粉生活力的影響

表4 李花粉不同溫度條件下發(fā)芽情況

表4得出:不同李品種花粉發(fā)芽的適宜溫度不一樣，最適溫度為25 ℃，超過29 ℃發(fā)芽率明顯下降。大花蕾花粉和剛開花沒散粉的花粉比小花蕾花粉質(zhì)量好，發(fā)芽率明顯提高。所以，在設(shè)施條件下雜交，即要注意隔離串粉，還要注意通風(fēng)，保持棚內(nèi)溫度21～25 ℃。

2.4 不同花期授粉對(duì)坐果的影響

表5 李不同時(shí)間授粉坐果調(diào)查

表5得出：4個(gè)雜交組合坐果率相差較大，雖然不同組合坐果率不一樣，但開花前3天授粉坐果率較高，且相近。小花蕾期，開花第四天后坐果率明顯降低。小花蕾花坐果較開花后第四天高。雜交育種時(shí)，要選擇開花3天內(nèi)進(jìn)行，花開3天后雜交授粉不適宜。

2.5 生產(chǎn)配制的可育雜交組合

根據(jù)親緣研究結(jié)果和李倍性調(diào)查研究，利用以上研究結(jié)果，配制了大量組合。表5中33個(gè)組合配制的可育性較高、可獲得大量種子，播種可獲得苗木。續(xù)表6-2

表6 李優(yōu)良可育雜交組合

續(xù)表6-1

母本父本授粉數(shù)/個(gè)坐果數(shù)/個(gè)坐果率(%)長(zhǎng)李15早美麗66632248.35香蕉李54826348.00牡育1999-1-9安哥諾53033463.02大淡果美國(guó)大李38011229.47紅美麗3465716.47вика芙蓉李74422129.70秋姬77827935.86Красномясая龍園秋李 63613320.91長(zhǎng)李15號(hào)46010522.83

3 結(jié)論與討論

3.1 試驗(yàn)中的10個(gè)李子品種自交結(jié)實(shí)率低，坐果率0～2.97%，說明李是異花授粉植物。提示我們做育種時(shí)，雜交可以不去雄，因?yàn)槔钭越唤Y(jié)實(shí)獲得的種子少，李種子出苗率還低，可忽略不計(jì)。生產(chǎn)上必須配授粉樹，否則沒產(chǎn)量。

3.2 不同隔離方法試驗(yàn)，設(shè)置了網(wǎng)袋隔離、硫酸紙袋隔離試驗(yàn)，以自然授粉對(duì)照處理。網(wǎng)袋隔離坐果率接近0，硫酸紙袋隔離坐果率為0，說明李是蟲媒花，雜交時(shí)隔離住傳粉的蜂蟲就行。自然坐果率最低為26.51%，最高64.29%，說明李雜交育種必須隔離，否則串粉。

3.3 溫度對(duì)不同狀態(tài)李花粉生活力影響明顯。大花蕾花粉和剛開花沒散粉的花粉比小花蕾花粉質(zhì)量好，花粉粒萌發(fā)最適溫度為25 ℃。采集父本花粉時(shí)要采“氣球期”的大蕾花或剛開沒散粉的。25 ℃時(shí)花粉粒生長(zhǎng)最快，要保持這樣的條件。

3.4 一般李花期約一周，開花前3天坐果率相對(duì)較高，3天后明顯降低。授粉時(shí)可在前3天完成。

3.5 李雜交育種時(shí)，有4個(gè)難點(diǎn)：第一、種子胚發(fā)育不全，種子發(fā)芽率極低，獲得雜種苗少，常用胚培養(yǎng)或胚搶救解決這個(gè)問題。第二、李有二倍體、四倍體、六倍體，如果盲目雜交，好多組合不親和。第三、李花期經(jīng)常降水，不利于雜交。第四、李一個(gè)果實(shí)里僅一粒種子，需要雜交很大量才能獲得一批種子和苗木。經(jīng)過自花授粉試驗(yàn)、不同隔離方法試驗(yàn)、不同時(shí)期花粉和花粉粒萌發(fā)最適溫度試驗(yàn)、田間授粉時(shí)間選擇試驗(yàn)等。實(shí)際育種時(shí)，可通過栽培方法延長(zhǎng)雜交時(shí)間、增加李種子數(shù)量、提高種子胚成熟度。如進(jìn)行節(jié)能溫室內(nèi)雜交或?qū)⒙兜剡x擇的母本樹臨時(shí)扣大棚雜交，這樣不受外部天氣的影響，而且棚內(nèi)成株雜交，雜交數(shù)量較大。棚內(nèi)一側(cè)或兩頭可用紗網(wǎng)隔離，保持通風(fēng)，溫度控制在25 ℃。雜交時(shí)上、下午點(diǎn)授2次，僅點(diǎn)授近開花，大蕾期露出柱頭的花。因外采花粉，偶爾早春天氣異常，遼寧省采來的花粉到時(shí)，當(dāng)?shù)乩钜验_花。這時(shí)可先扣棚隔離，等花粉到時(shí)雜交，但不能超過3天。

3.6 利用以上的系列試驗(yàn)成果，配合改良的田間雜交方法，經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，配制的33組合坐果率高，種子發(fā)芽率高，田間獲得一大批后代苗木。