去雄時間對番茄雜交種種子產(chǎn)量的影響

康傳凱，管章楓，曹辰興

（山東農(nóng)業(yè)大學園藝學院，山東 泰安 271001)

番茄營養(yǎng)豐富，風味獨特，受到人們廣泛青睞，現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)廣泛種植。番茄為自花授粉植物，其雜種F代具有明顯的雜種優(yōu)勢，雜交種可比定型品種產(chǎn)量增加20%～30%，且種苗整齊度好、抗逆性高。歐、美、日等發(fā)達國家和地區(qū)在20世紀70—80年代就開始了對番茄雜種F代的利用，我國在90年代才基本實現(xiàn)對番茄雜種F代的利用。目前，對雜交種產(chǎn)量的研究主要集中于授粉、落花落果對種子產(chǎn)量的影響，因番茄雜交制種需人工去雄、人工授粉，所以去雄時間對種子的產(chǎn)量和質(zhì)量都有影響。人工去雄需要扒開花萼、花冠，去除聚藥雄蕊，從而導致雌蕊外露失去保護，所以去雄過早操作不便，影響種子產(chǎn)量，而去雄過晚則可能影響種子純度。生產(chǎn)上一般采用開花前2 d去雄、開花當天授粉的措施進行雜交制種，以確保種子純度。但在花前2 d去雄后，柱頭外露失去花藥及花冠的保護，生活力受到一定影響。尚春明等研究認為，番茄母本花瓣在開展度為60°時進行去雄、授粉的制種效果最好，但在生產(chǎn)過程中很難精確把握花瓣的展開角度。

番茄雜交制種一般在春季露地進行，制種成本較低，但近年來露地番茄病害加重，春季制種后期如遇高溫多雨天氣會影響種子產(chǎn)量及質(zhì)量，而拱棚及溫室等設(shè)施條件可減輕番茄病害以及多雨危害，因此在設(shè)施內(nèi)繁殖番茄雜交種所占的比例越來越大。本試驗分別在日光溫室和露地條件下通過研究不同去雄時間對番茄雜交制種效果的影響，篩選最佳去雄時間，以期為番茄雜交制種生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2021年1月上旬至12月初在山東農(nóng)業(yè)大學園藝試驗站內(nèi)進行。日光溫室長50 m，跨度8 m，露地在溫室前。

1.2 試驗材料

供試材料為山東省單縣番茄研究所提供的雜交組合SD-26-38，其母本抗TY病毒，為無限生長型，父本為有限生長型。采用常規(guī)穴盤育苗，溫室內(nèi)番茄于2月上旬播種，3月下旬幼苗長至6～7片真葉時定植；露地番茄于3月初播種，4月20日定植。定植后進行覆膜，株距為25 cm左右，行距為60 cm左右，采用常規(guī)栽培管理措施。

1.3 試驗方法

試驗分為日光溫室和露地2個試驗條件，每個試驗條件下分別設(shè)置開花前2 d上午、開花前2 d下午、開花前1 d上午、開花前1 d下午4個去雄處理時間。去雄時用左手中指和無名指夾住花柄，拇指和食指夾住花蕾，右手用尖頭鑷子將花冠扒開，再將鑷子插入花藥之間，將花藥分成兩半依次夾出，去雄完成后對處理花朵進行掛牌標記。母本種植38.4 m，父本種植9.6 m，選取生長條件一致、長勢一致的植株，每處理5株，3次重復，即每個處理15株，選取第2、第3、第4花序進行去雄試驗。因第1花序距離地面較近，發(fā)育條件較差，坐果后影響植株長勢，所以去除第1花序。

采集盛開的父本花的花粉放入干燥器內(nèi)貯藏。在開花當天上午9：00—10：00（最佳授粉時間），用新鮮花粉或貯藏24 h的花粉進行授粉（二者坐果率和單果種子數(shù)差異不顯著）。

在坐果成功后，統(tǒng)計坐果率，每穗留果3～4個，待番茄完全成熟后進行采收，每個處理組取整齊度較好番茄果實10個，將種子挖出、晾干，統(tǒng)計各處理平均單果種子數(shù)。8月20日，在試驗室內(nèi)測定各處理雜種種子千粒質(zhì)量，分別取各處理種子200粒進行穴盤育苗，9月20日定植于日光溫室內(nèi)，檢驗不同去雄時間雜交種的種子純度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013、SPSS 23.0進行數(shù)據(jù)分析，采用最小顯著差異法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同去雄時間對番茄坐果率的影響

從表1可以看出，在溫室條件下不同去雄時間的番茄坐果率不同，各處理坐果率由高到低排列為開花前1 d下午＞開花前1 d上午＞開花前2 d下午＞開花前2 d上午。開花前1 d下午去雄的坐果率最高，為96.0%，極顯著大于其他3個處理，而其他3個處理間無顯著差異。可能是因為不同去雄時間對母本雌蕊的傷害不同，去雄越早，雌蕊越幼嫩，受到傷害越大，因此坐果率越低。

在露地條件下不同去雄時間的番茄坐果率不同，各處理坐果率由高到低順序為開花前1 d下午＞開花前1 d上午＞開花前2 d下午＞開花前2 d上午，與溫室條件下表現(xiàn)一致（表1）。開花前1 d下午去雄的坐果率最高，為60.7%，而花前2 d上午去雄坐果率最低，僅為34.4%，各處理之間差異顯著，且開花前1 d去雄的2個處理均極顯著高于開花前2 d去雄的2個處理。

不同環(huán)境條件下相同去雄時間的坐果率也不同，溫室條件下的坐果率高于露地條件，尤其是開花前2 d差別較大（表1）。分析認為這是由于溫室內(nèi)空氣相對濕度較大、風速小，從而減少了去雄后外露雌蕊的水分蒸發(fā)，因此減輕了對雌蕊的傷害作用，所以坐果率較高；露地條件下環(huán)境較為惡劣，風速大、空氣相對濕度低，去雄后柱頭裸露在外，對柱頭產(chǎn)生了進一步的損傷，故露地條件下坐果率明顯低于溫室條件。為防止自花授粉，生產(chǎn)上一般選擇在開花前2 d人工去雄。從本試驗結(jié)果來看，開花前1 d下午去雄的坐果率最好（表1）。

2.2 不同去雄時間對番茄單果種子數(shù)的影響

從表1可以看出，不同去雄時間的番茄單果種子數(shù)不同，在溫室條件和露地條件下均表現(xiàn)為去雄越早，單果種子數(shù)越少。在溫室條件下，開花前1 d下午去雄的單果種子數(shù)最高，平均為134.9粒，開花前2 d上午去雄的單果種子數(shù)最低，平均為71.4粒；開花前1 d上午和下午去雄處理的單果種子數(shù)之間差異不顯著，但二者均極顯著高于開花前2 d去雄的處理；開花前2 d下午去雄的單果種子數(shù)顯著高于開花前2 d上午去雄的處理。分析認為去雄越早，雌蕊越幼嫩，受到傷害越嚴重，因而單果種子數(shù)越少；去雄越晚，雌蕊接近成熟，受到傷害較輕，因而單果種子數(shù)較多，所以在開花前1 d下午去雄效果最好。

在露地條件下，開花前1 d下午去雄的單果種子數(shù)最高，平均為88.7粒，開花前2 d上午去雄的單果種子數(shù)最低，平均為54.0粒，不同處理差異性和變化趨勢與溫室條件下一致（表1）。露地條件下單果種子數(shù)普遍低于溫室條件，分析認為這是由于露地風速大、空氣相對濕度小，去雄后的柱頭受傷害更重。同時，露地番茄病蟲害多發(fā)，影響了植株生長，導致番茄授粉受精不良，所以單果種子數(shù)明顯低于溫室條件。

表1 不同去雄時間對番茄坐果率、單果種子數(shù)的影響

2.3 不同去雄時間對雜交種種子純度和千粒質(zhì)量的影響

從表2可以看出，無論是溫室還是露地條件，4個處理的番茄雜交種都無假雜種（母本自交種）產(chǎn)生，表明花前雄蕊沒有成熟散粉，即使開花前1 d下午番茄雌雄蕊接近成熟條件下花藥仍沒有裂開散粉，這就保證了雜交種的純度。露地條件下番茄生長不良，種子發(fā)育受到一定影響，因而番茄出苗數(shù)較低，這就要求在制種過程中加強田間管理，防病防蟲，以保證番茄種子質(zhì)量。

從表2還可以看出，在相同環(huán)境條件下各處理雜交種種子千粒質(zhì)量無顯著性差異，但露地條件下4個處理的種子千粒質(zhì)量均分別低于溫室條件，這說明雜交種種子千粒質(zhì)量與去雄時間無關(guān)，主要受果實發(fā)育情況及種子成熟度的影響。溫室內(nèi)相較于露地的溫濕度等環(huán)境條件更加適宜番茄植株生長，番茄果實生長和種子發(fā)育較好，種子更加成熟飽滿，所以溫室條件下種子千粒質(zhì)量高于露地條件。

表2 不同去雄時間的番茄雜交種種子純度與千粒質(zhì)量

3 討論與結(jié)論

番茄為自花授粉作物、雌雄同花，開花前花粉沒有完全成熟，此時花藥不開裂不散粉，開花當天雌雄蕊成熟，此時花藥開裂散粉，花粉落到本花柱頭，完成自花授粉。番茄雜交制種須在花藥開裂前人工去雄，花期授以父本花粉以獲得雜交種。為保證雜交種純度，一般采取在花前2 d人工去雄，且花期授粉；但是，花前蕾期去雄導致幼嫩雌蕊過早外露，影響其生活力，導致坐果率降低、單果種子數(shù)減少。因此，在保證種子純度前提下延遲去雄時間，可提高雜交番茄坐果率和單果種子數(shù)。

本試驗結(jié)果表明，花前不同時間去雄影響著番茄的坐果率和單果種子數(shù)，去雄越晚，坐果率越高，單果種子數(shù)越多，這一結(jié)果與尚春明等在花瓣開展90°和60°時去雄的坐果率和平均單果種子數(shù)最高的研究結(jié)果一致，但與其花瓣展開60°時去雄效果最好，花瓣展開90°時花藥可能已經(jīng)散粉導致自交從而降低種子純度的研究結(jié)果不同?；ò暾归_90°時正處于開花前1 d，花藥發(fā)育還不太成熟、不散粉，此時去雄不影響種子純度。此外，番茄花蕾生長迅速，難以精確把控花瓣展開角度，本試驗通過不同時間段去雄結(jié)果對比，明確了最佳的去雄時間，更有利于集中作業(yè)，提高勞動效率。開花前1 d花蕾已較大，花冠展開近90°夾角，去雄簡單，工作效率高。近年來，農(nóng)村年輕勞力外出務(wù)工，農(nóng)村勞力一般年齡偏大，人工授粉操作多有不便，在花前2 d對花蕾去雄效果往往不好，而在花前1 d對花蕾去雄的效果會明顯改善。因此，建議番茄人工去雄時間由花前2 d改為花前1 d。

影響番茄雜交種種子產(chǎn)量的因素很多，除了去雄時間，花粉制取技術(shù)、花粉貯藏條件、授粉技術(shù)、田間管理水平等因素亦直接影響種子產(chǎn)量和質(zhì)量，未來將做進一步研究。