野生櫻桃資源在甜櫻桃人工授粉中的應(yīng)用探討

王克耀，曹 斌，卜有山，談能俊，韋 軍

( 1 揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州，225009； 2 江蘇嘉悅農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇揚(yáng)州，211400)

甜櫻桃(CerasusaviumL.)在長江流域地區(qū)多在5月中旬至 6 月中旬成熟，是落葉果樹中成熟時(shí)間最早的應(yīng)時(shí)鮮果之一，對調(diào)節(jié)鮮果供應(yīng)、滿足人民對美好生活的需要有很大的意義。甜櫻桃因其優(yōu)良的鮮食品質(zhì)和較高的栽培效益，在江蘇揚(yáng)州和南京等地引種栽培面積不斷擴(kuò)大，但生產(chǎn)上普遍存在著果率低、落花落果嚴(yán)重等問題，嚴(yán)重影響了甜櫻桃栽培效益的提高[1]。這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因固然與本地氣候原因?qū)е碌幕ㄑ糠只涣加忻芮嘘P(guān)聯(lián)[2]，但人工授粉效果較差可能是導(dǎo)致本地區(qū)甜櫻桃單株產(chǎn)量低的不可忽視的因素[3]。

近年來，國內(nèi)在甜櫻桃人工授粉方面開展了大量工作。李曉[4]認(rèn)為，大部分甜櫻桃品種具明顯的自花不實(shí)，而且品種之間的親和性也存在很大不同，授粉品種如果配置不當(dāng)，同樣會(huì)嚴(yán)重降低異花授粉著果率；張才喜等[5]則認(rèn)為，栽培環(huán)境與生長狀態(tài)變化對花粉萌芽率有較大影響，低萌芽率花粉是導(dǎo)致開花不實(shí)的主要原因之一；張琦[6]總結(jié)認(rèn)為，在早春不良?xì)夂驐l件、授粉樹少或花粉活力低的情況下，即便采用人工授粉或花期放蜂等方法，也難以達(dá)到生產(chǎn)上理想的著果率。由此可見，國內(nèi)迄今為止對甜櫻桃人工授粉的研究主要局限在甜櫻桃品種資源的合理應(yīng)用[7]，而野生櫻桃資源在甜櫻桃人工授粉中的應(yīng)用尚未見報(bào)道。

中國櫻桃、酸櫻桃和毛櫻桃等野生櫻桃資源在江蘇省丘陵山區(qū)均有較多分布，具有抗逆性強(qiáng)，開花量大，耐粗放管理的特性，與甜櫻桃同屬異種，具備了成為甜櫻桃授粉資源的潛在價(jià)值。

本文以3種野生櫻桃資源為材料，比較了花粉烘制方式和貯藏溫度對萌芽率的影響，評(píng)價(jià)了供試花粉對甜櫻桃品種著果率的影響，為本地區(qū)野生櫻桃資源在甜櫻桃人工授粉中的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

花粉烘制、貯藏與萌芽率測定的供試花粉為8年生甜櫻桃品種黃蜜(CerasusaviumL.Huang mi)、毛櫻桃(C.tomentosaThunb.)、中國櫻桃(C.pseudocerasusL.)和山櫻桃(C.serrulata)等花粉。甜櫻桃砧木為吉塞拉6號(hào)(Gisela 6)，樹形均為延遲開心形，露地栽培。人工授粉試驗(yàn)于揚(yáng)州德賽家庭農(nóng)場內(nèi)完成，花粉為甜櫻桃品種黃蜜、紅燈、紅蜜和山櫻桃、毛櫻桃、中國櫻桃，授粉母株為8年生甜櫻桃品種黃蜜、紅燈、紅蜜，砧木為吉塞拉6號(hào)，樹形均為延遲開心形，露地栽培。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花粉烘制

在大蕾期采集供試材料花朵，將花藥從雄蕊上剝離，放于離心管中。設(shè)置2個(gè)處理：處理1：培養(yǎng)箱25 ℃烘12 h；處理2：裝有1 kg變色硅膠的干燥皿中放置12 h。

1.2.2 不同培養(yǎng)基對花粉活力的影響

設(shè)置5種培養(yǎng)基處理：處理1：清水；處理2：水+10%蔗糖；處理3：水+10 mg/L硼酸；處理4：水+10 mg/L硼酸+10%蔗糖；處理5：水+10 mg/L硼酸+20%蔗糖。

1.2.3 花粉貯藏溫度對花粉萌發(fā)率的影響

將采集的毛櫻桃、中國櫻桃、黃蜜花粉進(jìn)行保存，每隔10 d取出供試花粉用于萌發(fā)率測定。設(shè)置3個(gè)處理：處理1：室溫貯藏；處理2：4 ℃貯藏；處理3：-20 ℃貯藏。

1.2.4 花粉萌芽率的測定

花粉萌芽率的測定采用離體培養(yǎng)萌發(fā)法[8]。將培養(yǎng)基滴于凹槽載玻片上，用鑷子夾取花粉灑在培養(yǎng)基上，放于墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)器皿內(nèi)并蓋上，置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h，用顯微鏡觀察并統(tǒng)計(jì)花粉萌發(fā)率，花粉管長度大于花粉粒直徑則記為萌發(fā)，否則記為未萌發(fā)。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選取3個(gè)視野觀察，每個(gè)視野統(tǒng)計(jì)花粉不少于100粒。

花粉萌芽率=視野內(nèi)花粉萌發(fā)數(shù)/視野內(nèi)花粉總數(shù)×100%。

1.2.5 供試材料花期觀察

記錄供試材料的開花進(jìn)程，確定各供試材料初花期、盛花期和末花期[9]。

1.2.6 著果率的測定

授粉前隨機(jī)選取授粉母株3個(gè)主枝，統(tǒng)計(jì)其開花數(shù)并掛牌標(biāo)記，對標(biāo)記的枝條人工授粉，授粉10 d后統(tǒng)計(jì)著果數(shù)，取平均值作為該處理的開花數(shù)與著果數(shù)；著果率=果實(shí)數(shù)/開花數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2016和SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用單因素方差分析和Duncan法比較不同處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果分析

2.1 不同烘制方式對毛櫻桃花粉萌發(fā)率的影響

由表1可知，通過干燥皿烘制的毛櫻桃花粉萌發(fā)率顯著高于用培養(yǎng)箱烘制，顯著提高了13.6個(gè)百分點(diǎn)。

表1 不同烘制方式對毛櫻桃花粉萌發(fā)率的影響

2.2 不同培養(yǎng)基對毛櫻桃花粉萌發(fā)率的影響

由表2可知，用水+10 mg/L硼酸+20%蔗糖培養(yǎng)的毛櫻桃花粉萌發(fā)率最高，顯著高于其他培養(yǎng)基，達(dá)到60.12%。水+10 mg/L硼酸顯著高于水培養(yǎng)，提高了5.46個(gè)百分點(diǎn)。水+10%蔗糖培養(yǎng)基的花粉萌發(fā)率顯著高于水培養(yǎng)基。

表2 不同培養(yǎng)基對毛櫻桃花粉萌發(fā)率的影響

2.3 貯藏溫度和時(shí)間對花粉萌發(fā)率的影響

由表3可知，4種花粉在室溫下隨著保存時(shí)間延長花粉萌發(fā)率顯著下降，4種花粉在-20 ℃下保存的花粉萌發(fā)率顯著高于其他處理。供試花粉在4 ℃冷藏條件下貯存30 d后花粉萌發(fā)率均超過40%。

表3 貯藏溫度和時(shí)間對花粉萌發(fā)率的影響

2.4 不同供試材料的花期

由表4可知，中國櫻桃的盛花期最早，與甜櫻桃品種黃蜜、紅蜜、紅燈的盛花期分別相差27、25、36 d。山櫻桃和毛櫻桃的盛花期接近，毛櫻桃與甜櫻桃品種黃蜜、紅蜜、紅燈的盛花期分別相差12、10、21 d，均少于1個(gè)月。

表4 不同供試材料的花期 月-日

2.5 不同種質(zhì)花粉對黃蜜著果率的影響

據(jù)表5可得，中國櫻桃和山櫻桃授粉黃蜜的著果率分別為46.68%、46.41%，顯著高于其他授粉組合；紅蜜授粉黃蜜的著果率為43.75%；毛櫻桃授粉黃蜜的著果率為37.18%。

表5 不同種質(zhì)花粉對黃蜜著果率的影響

2.6 不同種質(zhì)花粉對紅蜜著果率的影響

表6表明，山櫻桃和黃蜜授粉紅蜜的著果率分別為44.28%、45.15%，顯著高于其他授粉組合。毛櫻桃授粉紅蜜的著果率為32.96%。

表6 不同種質(zhì)花粉對紅蜜著果率的影響

2.7 不同種質(zhì)花粉對紅燈著果率的影響

由表7可知，毛櫻桃×紅燈著果率最高，顯著高于其自花授粉著果率。紅蜜和黃蜜與紅燈授粉的著果率分別為52.86%、46.39%。毛櫻桃授粉紅燈的著果率為57.88%。

表7 不同種質(zhì)花粉對紅燈著果率的影響

3 討論與結(jié)論

毛櫻桃花粉以水+10 mg/L硼酸+20%蔗糖為培養(yǎng)基萌發(fā)率明顯高于其他培養(yǎng)基(表2)，說明毛櫻桃花粉對培養(yǎng)基具有選擇性，這種選擇性與甜櫻桃花粉一致。張琛等[10]發(fā)現(xiàn)甜櫻桃花粉培養(yǎng)基蔗糖濃度在20%、硼酸濃度為10 mg/L時(shí)萌發(fā)率最高；魏國芹等[11]對甜櫻桃7個(gè)品種進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，也發(fā)現(xiàn)其花粉萌發(fā)最適宜蔗糖濃度為20%，硼酸濃度為10 mg/L，由此說明毛櫻桃花粉萌發(fā)特性與甜櫻桃花粉相似。

中國櫻桃、毛櫻桃、黃蜜、山櫻桃花粉萌發(fā)率在4 ℃下保存30 d時(shí)仍然有40%以上的花粉萌發(fā)率(表3)。張琦等[12]認(rèn)為甜櫻桃花粉可在4 ℃條件下長期保存；宋常美等[13]研究表明，中國櫻桃在4 ℃保存可維持較高的活力，說明野生櫻桃花粉貯藏特性與甜櫻桃花粉類似。

毛櫻桃與甜櫻桃品種黃蜜、紅蜜和紅燈的平均異花授粉著果率為42.37%；中國櫻桃與甜櫻桃品種黃蜜、紅蜜和紅燈的平均異花授粉著果率為39.65%；山櫻桃與甜櫻桃品種黃蜜、紅蜜和紅燈的平均異花授粉著果率為41.96%；而3個(gè)甜櫻桃品種間相互異花授粉的著果率僅為47%(表5、表6、表7)，說明3種供試野生櫻桃資源與甜櫻桃品種具有良好的異花授粉親和性，且著果率僅比甜櫻桃品種間異花授粉著果率低5%左右，能夠滿足生產(chǎn)上對授粉結(jié)實(shí)率的要求。姜愛麗等[14]對紅燈和紅蜜授粉試驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其相互異花授粉的著果率最高僅為50%左右；王鴻霞[15]以甜櫻桃品種先鋒為母本，毛櫻桃為父本的種間雜交中可獲得有較高萌芽率的種子；楊鳳軍等[16]研究結(jié)果認(rèn)為，毛櫻桃等野生櫻桃資源和大部分甜櫻桃品種均為二倍體，具有良好的異花授粉親和的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。筆者認(rèn)為，供試野生櫻桃資源，特別是毛櫻桃開花量大，2年生幼樹即可大量開花，盛花期和供試甜櫻桃品種相差在1個(gè)月內(nèi)(表4)，通過4 ℃保存即可維持較高的花粉活力(表3)，而且毛櫻桃抗性強(qiáng)，耐粗放管理，一方面可適合作環(huán)境綠化、美化或果園防風(fēng)兼用樹種大量種植，另一方面，在甜櫻桃人工授粉中也具有較大的應(yīng)用前景。