5個梨品種枝葉生長與開花結(jié)果特性比較

王睿哲，崔慧敏，郭鐵群，何天明，張 蓓，程嘉寶，曼蘇爾·那斯?fàn)?/p>

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆庫爾勒 841010)

0 引 言

【研究意義】不同梨品種，不同的栽培條件，都對果樹的果實品質(zhì)有著不小的影響，選育優(yōu)良的梨品種，并對其配套實施相應(yīng)的栽培技術(shù)，[1]。新疆是我國主要的梨產(chǎn)區(qū)之一[2]。庫爾勒香梨是新疆梨系統(tǒng)中最具有代表性的梨品種。新疆有很多品種的梨樹具有花粉量大、果實品質(zhì)好、抗性較強，可以作為庫爾勒香梨的輔栽樹種，來豐富該地區(qū)的栽培種植結(jié)構(gòu)?！厩叭搜芯窟M展】 常文君等[3]比較了15個新疆梨品種的果實品質(zhì)，研究了梨育種材料果實性狀品種間相似度和遺傳多樣性。曼蘇爾·那斯?fàn)柕萚4]研究表明，庫爾勒香梨自花授粉結(jié)實率不足1%，多以碭山酥梨和鴨梨作為庫爾勒香梨的授粉樹，單一的授粉樹種導(dǎo)致庫爾勒香梨出現(xiàn)坐果率低，果實偏小等劣勢。章世奎等[5]探討了不同濃度的烯效唑處理下，庫爾勒香梨枝條的生長及果實品質(zhì)的響應(yīng)?！颈狙芯壳腥朦c】目前對新疆梨的研究主要集中在庫爾勒香梨的栽培種植及其資源評價，但對其它品種栽培種植及資源評價的研究相對較少。需研究不同梨品種花期生物學(xué)、新梢生長及果實品質(zhì)特征?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用方差分析和主成分分析方法，比較分析對5個梨品種花期生物學(xué)、新梢生長及果實品質(zhì)特征，為新疆巴州地區(qū)選擇庫爾勒香梨的輔栽品種、授粉樹配置及果實品質(zhì)評價提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地位于新疆巴音郭楞蒙古自治州庫爾勒市沙依東園藝場。供試材料為庫爾勒香梨，雪香，新梨7號，玉露香和紅香酥5個品種，樹齡10 a，樹體健康，樹形相近，栽培管理方式一致。

1.2 方 法

1.2.1 開花生物學(xué)特性

(1)開花物候期

3月初對5個梨品種的萌芽期(全樹25 %的花芽膨大鱗片錯開)，初花期(梨樹5%的花開放)，盛花期(全樹50%的花開放)，落花始期(全樹5%花正常脫落)落花末期(全樹95%的花瓣脫落)進行觀測記錄[6]。

(2)花器官特征

在盛花期，每個梨品種隨機選取30朵盛開的完全花，使用游標(biāo)卡尺對每朵的花冠直徑，花瓣縱、橫徑，花藥的長度和寬度，花絲長度，花柱長度進行測量，觀察并記錄雄蕊、雌蕊、花瓣和花朵的數(shù)量，雌蕊和花瓣的顏色及花瓣的位置。

(3)花粉量

每個品種選取未開放的10朵飽滿的花蕾，剝出花藥放置于2mL離心管中，并記錄花藥數(shù)量。待花藥自然散粉后，注入1 mL蒸餾水，離心機上10 000 r/min離心5 min，吸取1 μL稀釋液滴于載玻片上，在顯微鏡下統(tǒng)計花粉粒數(shù)并計算單花藥花粉量，重復(fù)5次。

(4)花粉活力

在初花期，選取未開放梨花花藥，置于手工制作的硫酸紙盒中，待其自然散粉后分別裝于2 mL離心管中。以10%蔗糖和1%瓊脂制作培養(yǎng)基，傾倒于載玻片上，形成均勻的薄層，待其冷卻后，使用棉簽蘸取少量花粉，彈撥于培養(yǎng)基上，25℃恒溫箱，黑暗濕潤條件下培養(yǎng)4 h，在顯微鏡下選取5個視野，統(tǒng)計花粉萌發(fā)數(shù)，計算萌發(fā)率(花粉萌發(fā)數(shù)/花粉總數(shù)×100%)，重復(fù)5次。

(5)柱頭可授性

利用聯(lián)苯胺-過氧化氫法:將聯(lián)苯胺-過氧化氫反應(yīng)液(V1%∶V3%∶V水=4∶11∶22)滴于凹面載玻片凹陷處，聯(lián)苯胺在溶解過程中適當(dāng)加入鹽酸并加熱溶解。將柱頭侵入反應(yīng)液中，根據(jù)柱頭周圍藍色出現(xiàn)的時間和氣泡數(shù)量判斷柱頭可授性。

1.2.2 坐果率

在大蕾期選取發(fā)育一致的庫爾勒香梨同胞家族5個品種結(jié)果枝組，人工疏花(去掉花序的第1位和最后1位的花，每個花序留下3～5朵花)后每棵樹掛牌標(biāo)記結(jié)果枝上的500朵左右的梨花，每個品種分別做自花授粉(套袋處理)和自然授粉兩種模式，各重復(fù)3次。在第2次生理落果后統(tǒng)計坐果數(shù)，并計算坐果率(坐果數(shù) / 總花數(shù)×100%)。

1.2.3 新梢生長特征

在2021年4月底選擇梨樹不同方向15 cm左右的新梢掛牌，每棵樹選10個新梢，每個處理重復(fù)3次，每隔20 d測定新梢相關(guān)指標(biāo)。包括新梢長度、新梢粗度(新梢基部以上1 cm處粗度作為新梢粗度)和節(jié)間長(新梢上的第3節(jié)至第4節(jié)位的長度)；使用SPAD-502葉綠素儀測定新梢葉片的葉綠素含量；用LI-3000C葉面積儀測定葉面積，并計算平均單個葉面積。

1.2.4 葉片指標(biāo)

在2021年7月每個梨品種樹體外圍和內(nèi)膛隨機采集并測定30張成熟葉片，在葉片主葉脈兩側(cè)各選3個點測量葉綠素值，求其平均值；用蒸餾水將葉片沖洗后晾干，測定每片葉子的面積，再剪去葉柄，用電子天平秤出葉片鮮重，后將葉片置于80℃烘箱中烘至恒重，秤出葉片干重。計算葉片比葉面積(比葉面積=總?cè)~面積/總?cè)~干重)。

1.2.5 果實品質(zhì)特征

(1)外在品質(zhì)

記錄5個梨品種果實成熟時間，并參照牛佳佳等[7]對梨品種綜合品質(zhì)的評價,包括觀察果實形狀，果點大小，果點密度，果實底色，果面蓋色，著色程度。游標(biāo)卡尺測量果實縱、橫徑，果梗縱、橫徑，計算果形指數(shù)，單果重。并統(tǒng)計單果種子數(shù)量。

(2)內(nèi)在品質(zhì)

每個品種果實成熟后采集30個果實，并記錄成熟時間。使用GY2-1型果實硬度計測定果實硬度，使用PR2-100型折光儀測定可溶性固形物含量，采用2，6-二氯靛酚滴定法測定果實VC含量，酸堿中和滴定法測定可滴定酸含量，硫酸-蒽酮比色法測定可溶性糖含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016處理數(shù)據(jù)，運用SPSS 19.0 進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同梨品種開花生物學(xué)特性比較

2.1.1 不同梨品種開花物候期比較

研究表明，除了紅香酥外，4個品種的花期較為接近，分別在4月8日和9日進入初花期；4月10日和12日進入了盛花期；4月17日和16日進入落花期。庫爾勒香梨和雪香盛花期持續(xù)了7 d，較其它品種持續(xù)時間長。紅香酥的花期較其它品種晚，比庫爾勒香梨和雪香晚4 d進入盛花期，比新梨7號和玉露香晚2 d進入盛花期；且盛花期持續(xù)6 d。新梨7號盛花期持續(xù)4 d，時間在所有品種中最短。表1

表1 不同梨品種開花物候期比較(日/月)

2.1.2 不同梨品種花器官差異比較

研究表明，新梨7號的花冠直徑、花瓣縱徑及橫徑均顯著小于其它品種。玉露香的花冠直徑、花瓣縱徑及橫徑、花藥長度及寬度、花絲長度、花柱長度與庫爾勒香梨最為相近。除花藥寬度和雄蕊數(shù)量外，雪香和新梨7號的花形態(tài)較為相似。5個梨品種的雄蕊數(shù)均在20枚左右，雌蕊均為5枚，相比較新梨7號和玉露香的雌蕊顏色，庫爾勒香梨和雪香的雌蕊顏色較深，紅香酥的雌蕊顏色較淺。5個梨品種中每除雪香花序上的小花有4～8朵，其余4個品種的花序上的小花均在有3～7朵，5個梨品種中花瓣均為白色5瓣花，除新梨7號的花瓣之間是鄰接的，其余4個品種花瓣之間都分離。表2

表2 不同梨品種花器官特征比較

注：同列內(nèi)不同小寫字母表示差異顯著(P< 0.05)，下同

2.1.3 不同梨品種柱頭可授性差異比較

研究表明，開花的第1 d～3 d，5個梨品種的柱頭可授性極強，柱頭在反應(yīng)液中迅速變藍，并伴隨出現(xiàn)多個氣泡。紅香酥和新梨7號的柱頭可授性從第3 d開始逐漸減弱，出現(xiàn)氣泡數(shù)量減少。在第6 d，新梨7號，紅香酥和玉露香3個品種的基本沒有柱頭可授性。而雪香和庫爾勒香梨在第7 d基本沒有柱頭可授性，且2個品種柱頭可授性較為相似。表3

表3 不同梨品種柱頭可授性比較

2.1.4 不同梨品種花粉量及花粉活力差異比較

研究表明，新梨7號單個花藥花粉量為0，說明新梨7號具有雄性不育性特性。雪香的單個藥花粉量與庫爾勒香梨最為接近，均在4 000粒以上；紅香酥和玉露香單個藥花粉量較少，在1 500粒左右。庫爾勒香梨的花粉萌發(fā)率為46.44 %，雪香萌發(fā)率為48.58 %，略高于庫爾勒香梨。紅香酥和玉露香的萌發(fā)率顯著低于庫爾勒香梨和雪香，其中玉露香又顯著低于紅香酥。圖1，圖2

2.2 不同梨品種坐果率差異比較

研究表明，5個梨品種自花授粉坐果率均低于5 %，均表現(xiàn)為自交不親和性。而經(jīng)自然授粉后，庫爾勒香梨、雪香和紅香酥的坐果率分別為52.8 %，54.4 %及46.07 %，且顯著高于新梨7號和玉露香。圖3

圖1 不同梨品種下單花藥花粉量變化

圖2 不同梨品種花粉萌發(fā)率比較

圖3 不同梨品種坐果率比較

2.3 不同梨品種新梢生長特征比較

研究表明，5個梨品種的新梢長度、粗度、節(jié)間、平均葉面積及葉片葉綠素SPAD值均從4月30日開始快速生長，5月20日進入緩慢生長期。整個新梢生長周期中，雪香新梢長度較庫爾勒香梨低，其余3個品種較庫爾勒香梨高。雪香和玉露香的節(jié)間長度與庫爾勒香梨相近，新梨7號和紅香酥節(jié)間長度較庫爾勒香梨長。6月30日，紅香酥和雪香的葉面積較其余3個品種大。圖4

2.4 不同梨品種葉片指標(biāo)比較

研究表明,雪香的葉綠素SPAD值是5個梨品種中最高的，其光合效率較高；新梨7號與庫爾勒香梨葉綠素SPAD值較為接近，分別為41.76和41.69。玉露香的葉綠素SPAD值在5個梨品種中最小，光合效率較低。除雪香外，其它品種均高于庫爾勒香梨，其中紅香酥和玉露香的比葉面積與庫爾勒香梨相近。表4

圖4 不同梨品種新梢生長特征比較

表4 不同梨品種下葉片指標(biāo)變化

2.5 不同梨品種果實品質(zhì)特征比較

2.5.1 不同梨品種果實外在品質(zhì)比較

研究表明，庫爾勒香梨的單果質(zhì)量、果實縱橫經(jīng)及果梗縱徑在5個梨品種中是最小的。玉露香單果重是最大的，其單果重在258.03 g，果形指數(shù)接近1，為圓形。雪香和新梨7號與庫爾勒香梨果形指數(shù)相近，但果實縱橫徑均顯著大于庫爾勒香梨，其中雪香為扁圓形，新梨7號為卵圓形。紅香酥果形指數(shù)最大，為紡錘形，玉露香果形指數(shù)接近1，為圓形，也是5個梨品種中果實縱橫徑最大的。5個梨品種中，玉露香果的面底色為綠色，其余4個品種底色均為淡綠色，庫爾勒香梨蓋色較淺，其余4個品種蓋色均為暗紅色，且5個品種均為部分著色。雪香的果點較大，且果點密度較高，其余4個品種果點較小，且果點密度較低。紅香酥種子數(shù)較多，每個果實中有8～10個種子，其余4個品種種子數(shù)較少，每個果實中有6～8個種子。表5

2.5.2 不同梨品種果實內(nèi)在品質(zhì)比較

研究表明，5個梨品種中，庫爾勒香梨硬度(7.60 kg/cm2)最大，其次是紅香酥(6.35 kg/cm2)和玉露香(6.31 kg/cm2)，最后是雪香(5.38 kg/cm2)和新梨7號(4.89 kg/cm2)。玉露香的可溶性固形物相較于其余3個品種最接近庫爾勒香梨，其余3個品種可溶性固形物均顯著低于庫爾勒香梨。紅香酥的VC含量顯著高于其余4個梨品種，在45 mg/kg左右，玉露香和庫爾勒香梨VC含量在30～40 mg/kg，雪香和新梨7號VC含量最低，在20～30 mg/kg。雪香的可溶性糖含量與庫爾勒香梨最為接近，玉露香可溶性糖含量顯著高于庫爾勒香梨，新梨7號和紅香酥顯著低于庫爾勒香梨。紅香酥可滴定酸含量最高，其次是新梨7號，庫爾勒香梨，雪香和玉露香的可滴定酸含量相對較低。5個梨品種的糖酸比由大到小為：玉露香 >雪香 >庫爾勒香梨 >新梨7號 >紅香酥。表6

7個果實內(nèi)在品質(zhì)中，確定有2個主成分，主成分1軸和2軸的占比分別為94.6%、4.8%。B品種和C品種的果實品質(zhì)較為相似，且與A、D、E品種的果實品質(zhì)各不相同。圖5，圖6

表5 不同梨品種外在品質(zhì)比較

品種Variety果實形狀Fruit ripening果面底色Fruit ripening果面蓋色Fruit ripening著色程度Fruit ripening果點大小Fruit ripening果點密度Fruit ripening種子數(shù)Fruit ripening庫爾勒香梨Korla Fragrant Pear卵圓形黃綠色淡紅色部分小疏6～8雪香 Xuexiang扁圓形黃綠色暗紅色部分大密6～8新梨7號 Xinli 7卵圓形黃綠色暗紅色部分小疏6～8紅香酥 Hongxiangsu紡錘形黃綠色暗紅色部分小疏8～10個玉露香 Yuluxiang圓形綠色暗紅色部分小疏6～8

表6 不同梨品種內(nèi)在品質(zhì)比較

圖5 梨品種各指標(biāo)的主成分碎石

圖6 梨品種各指標(biāo)的主成分

3 討 論

植物花器官大小形態(tài)主要受基因控制，花器官形態(tài)在品種鑒定上可作為參考[8]。研究發(fā)現(xiàn)，5個梨品種花瓣形狀存在差異。

柱頭可授性的高低與柱頭接受有活性的花粉和維持花粉萌發(fā)的性能密切相關(guān)[9]。發(fā)現(xiàn)5個梨品種的柱頭在開花的1～6 d均有可授性，且在開花的3 d之內(nèi)可授性最強，與郭媛[10]，李寶江[11]，齊莉等[12]對其他梨品種的柱頭可授性研究結(jié)果相似。研究發(fā)現(xiàn)5個梨品種的自花授粉結(jié)果率極低，均在5 %以下，這一特征在薔薇科中普遍存在[13]，5個梨品種均需要授粉樹。庫爾勒香梨，雪香，新梨7號，玉露香花期較為接近，存在相互傳粉的可能性，紅香酥因其余4個品種之間花期時間相差相對較大，傳粉可能性可能較小。研究發(fā)現(xiàn)新梨7號的花粉量基本為0，存在雄性不育特性[14]。

花粉量和萌發(fā)率是果樹授粉受精的關(guān)鍵因素之一[15]。雪香和庫爾勒香梨單個花朵中雄蕊數(shù)量差異不大，其余3個品種單個花朵中雌蕊數(shù)量相對較少，且雪香和庫爾勒香梨單個花藥中花粉粒數(shù)量均在4 000粒以上，顯著高于其余3個品種，并對能夠散粉的4個梨品種進行花粉萌發(fā)試驗，庫爾勒香和和雪香的花粉萌發(fā)率也顯著高于紅香酥額和玉露香。雪香和庫爾勒香梨花粉的質(zhì)量和數(shù)量相近，并且優(yōu)于玉露香和紅香酥。通過對5個梨品種自然授粉后的坐果率調(diào)查，新梨7號和玉露香的坐果率相對較低，可能是因為這2個品種對其它授粉樹的親和性較差，需要選取合適的授粉樹品種。

研究發(fā)現(xiàn)5個梨品種的整體生長規(guī)律相差不大，4月30日～5月20日是梨樹新梢的旺盛生長時期，5月20～6月10日進入緩慢生長期，6月10日以后新梢的各個指標(biāo)基本不發(fā)生變化。根據(jù)新梢生長規(guī)律，提前進行施肥剪枝等管理。在7月底，對每個品種樹的葉片SPAD值和比葉面積進行測測量統(tǒng)計，研究發(fā)現(xiàn)雪香的葉片SPAD值高于其他4個品種，其比葉面積小于其他4個品種。較高的葉綠素含量能夠更高效率利用光能轉(zhuǎn)化為樹體所需的能量[16]，而較低比葉面積，使得植物在受到環(huán)境脅迫的情況下用于構(gòu)建保衛(wèi)結(jié)構(gòu)的碳同化產(chǎn)物含量較高，能夠有效的防止葉片失水，從而相對提高葉片的光合效率[17]。

研究發(fā)現(xiàn)，新梨7號為早熟梨品種，果實發(fā)育周期在90 d左右，其余3個品種和庫爾勒香梨成熟期相差一周以內(nèi)，均為中晚熟梨品種。早熟品種新梨7號優(yōu)點在于果實形狀與庫爾勒香梨相近，外形美觀，單果重和果實大小顯著大于庫爾勒香梨，可彌補當(dāng)?shù)?月梨市場空缺的梨樹種，但其果實VC及可溶性糖含量較低，糖酸比顯著低于庫爾勒香梨，其原因可能是果實生長發(fā)育周期過短，樹體對土地中的礦物質(zhì)元素吸收效果不佳等因素，可適當(dāng)延長果實采收時期[18,19]。

4 結(jié) 論

新梨7號單個花藥花粉量為0，新梨7號具有雄性不育性特性；雪香花粉量及花粉活性分別為4 000粒和48.52%，與對照相近，顯著高于其它品種，且自然授粉坐果率高，達54.40%；玉露香花粉活力相對較低，但其花期與對照相近。選擇雪香和玉露香2個品種作為庫爾勒香梨的授粉樹搭配。新梨7號糖酸比為6.71，VC含量為25.84，顯著低于試驗對照，但其屬于早熟品種，雪香糖酸比為11.31，與對照相差不大；玉露香糖酸比高于庫爾勒香梨，VC，可溶性固形物含量與對照相近。雪香和新梨7號果實品質(zhì)較為相似，新梨7號、雪香及玉露香可以作為庫爾勒香梨的輔栽品種。

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