不同油茶无性系组合授粉亲和力的研究
2015-12-21杨小胡陈隆升彭映赫陈永忠彭邵锋王湘南
杨小胡,陈隆升,彭映赫,陈永忠,彭邵锋,王湘南,唐 炜
(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;2.国家油茶工程技术研究中心,湖南 长沙 410004)
不同油茶无性系组合授粉亲和力的研究
杨小胡1,2,陈隆升1,2,彭映赫1,2,陈永忠1,2,彭邵锋1,2,王湘南1,2,唐 炜1,2
(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;2.国家油茶工程技术研究中心,湖南 长沙 410004)
通过设计31个杂交授粉组合和4个自交授粉组合,研究了不同油茶无性系间的授粉亲和力,结果表明:不同油茶无性系间的授粉亲和力存在极显著差异,湘林5(♂)×湘林67(♀)等7个组合具有较好的授粉亲和力,其座果率为47.3%~90.8%;湘林5(♂)×湘林67(♀)、湘林67(♂)×湘林5(♀)、湘林3(♂)×湘林5(♀)、湘林3(♂)×湘林5(♀)的授粉座果率分别为90.8%、57.3%、86.5%和71.7%,湘林5(♂)×湘林5(♀)的自交座果率达到了68.0%。因此,在造林品种配置时,可将湘林5作为父本,湘林67、湘林3号作为母本。
油茶;授粉亲和力;座果率;品种配置
油茶Camellia oleifera为山茶科Theaceae山茶属Camellia常绿灌木或小乔木,是中国特有的木本油料树种,分布广泛,栽培历史悠久[1]。良种是决定油茶产量的首要因素[2],目前油茶有上百个品种及类型[3-4],仅湖南省选育的良种就有110多个,良种数量虽多,但良种精细化程度低,关于良种的适应性研究普遍比较粗放,缺乏针对某一特定区域的良种组合,而且关于造林良种的配置,至今仍是油茶生产上的一个难题。因此,本研究通过对不同良种间的授粉亲和力进行研究,在高产良种的基础上,进一步筛选适应性更强、产量更高的良种组合具有重要的生产应用价值。
1 试验地概况
试验地位于湖南省长沙市雨花区湖南省林业科学院试验林场。地理坐标为东经113°01′,北纬28°06′。该区属低丘岗地地貌,最高海拔108m,最低海拔50m,坡度多在25°以下。当地年平均气温17.5℃,1月平均气温4.6℃,7月平均气温28.6℃,极端最高气温42.7℃,极端最低气温-10.4℃,年平均降水量1 378mm,年平均相对湿度81%,年日照时数1 814.8h,全年无霜期275d。属亚热带季风湿润气候,气候温和,四季分明。土壤系第四纪红色粘土网纹层母质发育的酸性红壤,土层较深厚,大多在1m左右,但多石砾,pH 值在4.5~5.5之间。
2 研究方法
2.1 试验材料
供试油茶林为8年生高接换冠林,2005年对原有油茶老林进行高接换冠。
2.2 试验方法
2.2.1 自然座果率调查方法
与人工杂交授粉和自交组试验所用油茶无性系对应,共选取25个无性系进行自然座果率调查试验,每个无性系调查3株树,每株树分不同方位、不同层次选择4个枝条进行调查,每个调查枝条花芽数不少于30个花芽,每个无性系调查总花芽计数不少于500个,初次花芽调查于2010年11月进行,2011年3月中旬调查自然座果率(r)。
式中:m为3月调查时果实数量;n为11月初次调查花芽数
2.2.2 杂交授粉方法
首先采集父本植株上带有含苞待放的花苞枝条,将其枝条下部插进装有清水的盆中,置于光照培养箱中培养,待其花苞开放、散粉后,统一收集花粉于小瓶中。
①去雄:于母株盛花期选取全白含苞欲放的花蕾,一手拇指和食指捏住花蕾基部,另一手用镊子轻轻将花瓣拨开露出雄蕊,然后沿低于柱头部位将雄蕊剪除干净。②授粉:于去雄后柱头分泌特殊粘液时,用棉签蘸着花粉均匀轻涂于柱头上,以肉眼能见金黄色花粉为宜。③套袋:立即用质地坚韧透气性强的硫酸纸制小袋套扎于所授花之上。试验共设35个处理(含4个自交处理),每个处理3次重复,每个重复授粉100朵,于2010年11月份多云或晴天9:00~17:00进行。
2011年3月中旬将袋去除并统计授粉座果率(r1)。
式中:a为3月调查时果实数量;b为11月授粉的花朵数量
2.3 数据分析
采用Excel和SAS 9.0数据处理软件进行数据处理和分析。
3 结果与分析
3.1 不同油茶无性系的自然座果率
从表1可以看出:不同油茶无性系间的自然座果率达到极显著差异;湘林1号的自然座果率最高达57.5%;其次是湘林210,其自然座果率为50.8%;湘林5号的自然座果率最低,仅为13.1%;25个参试无性系的平均自然座果为28.9%。
表1 不同油茶无性系的自然座果率Table 1 Natural fruit setting rate of different oil-tea clones
3.2 不同油茶无性系杂交授粉亲和力
由表2可知,不同无性系间的授粉亲和力存在显著差异,35个授粉组合中其座果率均在80%以上的组合有6个:以岑软11(♂)×湘林27(♀)的授粉亲和力最好,其座果率为94.4%;其次是湘林5(♂)×湘林67(♀),座果率为90.8%;湘林3(♂)×赣兴46(♀)、 湘林51(♂)×湘林67(♀)、湘林81(♂)×赣兴46(♀)、湘林81(♂)×赣447(♀)、湘林97(♂)×湘林89(♀)、湘林67(♂)×湘林5(♀)、湘林44(♂)×湘林4(♀)、湘林67(♂)×湘林34(♀)、湘林32(♂)×湘林63(♀)等9个组合同样具有较好的授粉亲和力,其座果率为47.3%~74.5%。
湘林61(♂)×湘林97(♀)、湘林32(♂)×赣4(♀)、湘林97(♂)×湘林32(♀)、赣兴46(♂)×湘林81(♀)、湘林35(♂)×湘林4(♀)、湘林2(♂)×湘林32(♀)、湘林89(♂)×湘林97(♀)、湘林32(♂)×湘林97(♀)等8个无性系组合的授粉亲和力较差,其座果率均在20%以下;湘林32(♂)×湘林97(♀)授粉亲和性最低,座果率仅为2.3%。
表2 不同油茶无性系间的杂交授粉亲和力Table 2 Hybridizition pollination affinity among different oil-tea clones
以湘林4作为母本,其父本为湘林89时,座果率为46.0%,而以湘林35号为父本时,座果率仅为12.5%,可见不同的花粉源对母本的座果率有重要影响。结合母本自然座果效果的分析,湘林97、湘林32、湘林4、湘林81、赣4等5个无性系作母本的杂交组合座果率明显降低,而湘林67、湘林5等26个无性系作母本的杂交组合座果率均明显提高,表明并非所有的人工杂交授粉均能提高座果率,其父母本之间的亲和力是关键影响因素。
3.3 不同油茶无性系自交亲和力
油茶存在一定的自交亲和力,并非完全的自交不亲和性,湘林2(♂)×湘林2(♀)、赣兴46(♂)× 赣兴46(♀)、湘林5(♂)× 湘林5(♀)、湘林1(♂)×湘林1(♀)均有一定的自交亲和性,其中湘林5(♂)×湘林5(♀)的授粉座果率达到了68%(见表3)。
表3 油茶无性系的自交授粉亲和力Table 3 Inbred pollination affinity of oil-tea clones
4 结论与讨论
李春林等[5]研究发现油茶的平均自然座果率仅为16.33%,而本试验中参试25个油茶无性系平均自然座果率高达28.9%,其中湘林1号、湘林210等8个无性系的自然座果率达到了30%以上,一方面可能与当年花期的天气较好有关,另一方面可能是试验林为良种林,油茶良种花粉活力较强[6-8],提供充足且质量较好的花粉。
不同无性系间的授粉亲和力是影响座果率的关键因素,湘林5(♂)×湘林67(♀)、湘林51(♂)×湘林67(♀)、湘林97(♂)×湘林89(♀)、湘林67(♂)×湘林5(♀)、湘林44(♂)×湘林4(♀)、 湘林67(♂)×湘林34(♀)、湘林32(♂)×湘林63(♀)等7个组合的座果率为47.3%~90.8%。部分赣系列或岑软系列与湘林系列无性系间也同样存在较高的授粉亲和力,但考虑到赣系列无性系和岑软系列无性系在湖南的适应性尚未有明确结论,因此在造林品种配置时要尽量选择授粉亲和力高的湘林系列组合进行配置,而且这7个组合无性系的花期相对一致[9]。在造林品种配置时,可以母本为主要造林品种,父本作为授粉品种,进行合理的配置。此外,湘林5(♂)×湘林67(♀)、湘林67(♂)×湘林5(♀)的授粉座果率分别为90.8%、57.3%,湘林3(♂)×湘林5(♀)、湘林3(♂)×湘林5(♀)的授粉座果率分别为86.5%、71.7%,湘林5(♂)×湘林5(♀)的自交座果率达到了68%。因此,在造林品种配置时,可将湘林5作为父本、湘林67、湘林3号作为母本进行多品种配置。油茶的授粉还会受到花粉发育状况[10]、柱头可授粉性[11]、花期气候、生长调节剂、授粉后管理的影响等各方面的影响[12-15]。因此,具体配置比例以及配套的管理技术都有待进一步研究。
湘林61(♂)×湘林97(♀)、湘林32(♂)×赣4(♀)、湘林97(♂)×湘林32(♀)、赣兴46(♂)×湘林81(♀)、湘林35(♂)×湘林4(♀)、湘林2(♂)×湘林32(♀)、湘林89(♂)×湘林97(♀)、湘林32(♂)×湘林97(♀)等8个无性系组合的授粉亲和力较差,座果率均在20%以下,因此在造林品种配置时,要避免将这些组合配置在同一林地。
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Study on pollination af fi nity of Camellia oleifera clones
YANG Xiao-hu1,2,CHEN Long-sheng1,2,PENG Ying-he1,2,CHEN Yong-zhong1,2,PENG Shao-feng1,2,WANG Xiang-nan1,2,TANG Wei1,2
(1.Hunan Academy of Forestry,Changsha 410004,Hunan,China; 2.National Engineering Research Center for Camellia,Changsha 410004,Hunan,China)
Thirty one cross pollination and four self pollination combinations were designed to research the pollination affinity of Cmellia oleifera clones.The results show that there were signi fi cant differences in pollination af fi nity between different Cmellia oleifera clones; Seven combinations such as Xianglin 5(♂)×Xianglin 67(♀)etc.,with better pollination af fi nity,and their fruit setting rate were 47.3%~90.8%; Their fruit setting rate of Xianglin 5(♂)×Xianglin 67(♀),Xianglin 67(♂)×Xianglin 5(♀),Xianglin 3(♂)×Xianglin 5(♀),Xianglin 5(♂)×Xianglin 3(♀),Xianglin 5(♂)×Xianglin 5(♀)were 90.8%,57.3%,86.5% ,71.7%and 68.0% respectively.Therefore,when the planting varieties were con fi gured,Xianglin 5 can be taken as the male parent,Xianglin 67 and Xianglin 3 as the female parent.
Camellia oleifera Abel; pollination af fi nity; fruit setting rate; cultival arrangement
S794.4;S722.3
A
1673-923X(2015)01-0030-04
10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.01.006
2014-01-03
林业公益性行业科研专项“油茶高含油核心种质创制与源库调控技术研究”(201404702)
杨小胡,副研究员;E-mail:xiaohu0811114@163.com
杨小胡,陈隆升,彭映赫,等.不同油茶无性系组合授粉亲和力的研究[J].中南林业科技大学学报,2015,35(1):30-33.
[本文编校:谢荣秀]