猕猴桃实生苗性别比例和花器官分化研究

吴玉妹++邹风景++陈金爱++张小所++刘文++刘胜洪

摘要 调查研究了红阳和武植3号猕猴桃种子实生苗高位嫁接后性别比例和花器官分化情况，结果表明：红阳与武植3号猕猴桃实生苗接穗性别完全分化确定后，其雌雄性别比例均接近1∶1。红阳实生苗的整个花期在3月中旬至3月底，从始花期至终花期为17 d左右，武植3号猕猴桃的始花期至终花期在4月上旬至4月中下旬，花期时间长达25 d。总的来看，2个品种猕猴桃的实生苗接穗雄花花期总体上比雌花花期稍早，但2个品种猕猴桃亲代和F1代花器官性状遗传较为稳定。红阳的雌花花瓣数略高于雄花，但没有显著差异，雄花的雄蕊数个体差异较大；而武植3号的雌雄之间花瓣数并无差异，且雄花的雄蕊数个体差异较小。红阳花粉萌发率要低于武植3号，且红阳不同花朵个体间的花粉萌发率的差异略大于武植3号。

关键词 猕猴桃；性别；花器官；花粉萌发

中图分类号 S681.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）22-0078-03

Abstract The sex ratio and flower differentiation were investigated on ′Hongyang′（Actinidia Chinensis Hongyang）and ′Wuzhisanhao′（A.Chinensis Wuzhi 3#）seedling after high grafting.The results showed that the sex ratio of ′Hongyang′ and ′Wuzhi 3#′ seedlings showed the 1∶1 nearly.Flowering phase of ′Hongyang′ maintained 17 days from the middle ten-days to end of March.′Wuzhi 3#′ maintained 25 days from first to last ten-days April.In generally，the male flowering earlier than the female on seedling scion，but the traits of floral organ showed no significant between parental generation and F1 lines.The mean value of ′Hongyang′ female petal was a little more than male，but showed no significant；the number of stamens between was large in different individuals.And in ′Wuzhi 3#′，the number of petal and stamens was no difference.′Hongyang′ had the higher pollen germination rate than ′Wuzhi 3#′ and greater pollen germination rate between individuals.

Key words Actinidia Chinensis；sex；floral organ；pollen germination

獼猴桃（Actinidia Chinensis）是猕猴桃科（Actinidiaceae）猕猴桃属（Actinidia Lindl.）植物的总称，通常为多年生藤本植物、雌雄异株，是世界上重要的果树资源和栽培水果，其产业发展迅速，其研究也受到越来越多的重视。

猕猴桃经济效益主要来源于果实，雌株数量很大程度上决定了其果实产量，栽培中合理选择雌雄比例有利于提高经济效益。猕猴桃为显花雌雄异株植物，雌株的花从结构上看虽然是具有雌雄两性器官的完全花，但雄蕊败育不产生有活力的花粉；而雄株的花则是雌蕊败育不形成胚珠[1]。花器官是植物遗传性比较稳定的特性，调查猕猴桃花器官分化是猕猴桃性别鉴定的重要手段，为雌雄植株选择提供形态学依据，有利于提高结果率和种质育种计划的效率[2]。此外，猕猴桃花期受气候环境、品种、栽培技术等影响，雌雄植株间存在不同程度的差异[3-5]。对于雌雄异株的猕猴桃，其雌雄之间的花期差异是影响授粉和坐果率的重要因素，也是影响其引种适应性的重要原因。调查研究猕猴桃雌雄花期有利于生产上合理调控花期，为提高猕猴桃授粉和坐果率提供参考。对猕猴桃实生苗性别比例、花器官分化和花期等调查研究，在生产和育种上都具有重要意义。

然而，猕猴桃种子实生苗童期较长，一般从种子发芽至开花结实需要5年以上生长，这为猕猴桃花器官分化、性别鉴定和花期研究工作带来了一定的考验。高位嫁接不但是猕猴桃换种和育种的常用技术，也是缩短猕猴桃童期，促使其快速生长、早花早果的有效手段。因此，高位嫁接技术在猕猴桃新园营建和衰老园改造中得到广泛应用[6-8]。

本研究以红阳（Actinidia Chinensis ‘Hongyang）与武植3号（Actinidia Chinensis ‘Wuzhi 3#）猴桃一年生实生苗为接穗进行高位嫁接试验，以观测统计其嫁接后各植株的童期、性别分化、花器官大小与花瓣直径以及雄株雄蕊数与花粉萌发率，比较2个猕猴桃种间的特性差异，以期为猕猴桃果园建设与猕猴桃相关育种工作提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

分别取红阳（配套授粉雄株为红阳雄株）和武植3号（配套授粉雄株为武植雄株）猕猴桃的种子，于2010年2月用 2.5 g/L GA3溶液进行浸泡处理24 h后进行播种。于第2年1月选取长势良好的一年生种子实生苗植株作为接穗，以十年生武植3号为砧木，利用单芽贴接法进行高位嫁接，每株接穗15～20个。选取成功嫁接生长健壮的植株各100株作为试验观测对象。

1.2 试验方法

嫁接后，于每年花期分别统计红阳和武植3号猕猴桃开花植株数以及根据花器官鉴定其性别，2012—2015年连续观察4年，直到所有实生苗开花为止。在所有植株都开花时，分别观察记录红阳和武植3号猕猴桃雌雄植株花期的始花期、盛花期及终花期。待所有植株都开花时，分别在亲本和F1代红阳和武植3号种子实生苗不同雌雄植株上随机各选取30朵小花，统计每一朵花的雌雄花瓣数、雄花花蕊数、雄花花朵直径。另外，在所有植株开花时，分别采用固体培养基培养法测定2个品种猕猴桃雄株上的花粉活力，在干净经灭菌消毒的培养基中加入0.8%琼脂，在微波炉中加热溶化，趁热用玻璃棒滴1滴培养基于凹形载玻片上，待培养基表面冷却凝固以后，用头发丝条播花粉，载玻片置于铺有湿润滤纸的培养皿中。把花粉连同培养皿放入温度25 ℃，湿度80%～90%的培养箱中进行暗培养6 h。培养后每一载玻片随机选取3个视野用40×10倍显微镜（L1100，广州粤显光学仪器有限责任公司）观察统计花粉萌发情况，红阳与武植3号猕猴桃各观测统计30朵雄花的花粉萌发情况。

1.3 数据统计分析

花瓣数用平均值±SE表示，数据统计分析和作图采用SPSS 13.0（SPSS Inc.，Chicago，USA）、Sigmaplot 11.0（Systat Software，Inc，California，USA）进行，图片用Adobe Photoshop CS6.0处理。

2 结果与分析

2.1 高位嫁接后红阳与武植3號猕猴桃性别分化

由图1可以看出，高位嫁接后的第2年（2012年）红阳与武植3号猕猴桃实生苗接穗均有部分植株开花，且经性别鉴定后发现其全为雄株。而嫁接后第3年（2013年）2个猕猴桃品种同时有雌株出现，其中红阳雌株24株，雄株38株，武植雌株16株，雄株22株。嫁接后第4年（2014年）红阳100个实生苗接穗均开花，其雌雄性别比为53∶47，而武植3号则是在嫁接后第5年（2015年）才全部接穗开花，其雌雄性别比为49∶51。另外，在嫁接后第3年，红阳与武植3号猕猴桃实生苗接穗均为雄株数目多于雌株，但当2个品种的猕猴桃完全开花，其实生苗接穗的性别完全分化确定后，其雌雄比均接近1∶1。

2.2 嫁接后第5年红阳与武植3号猕猴桃花期

从图2可以看出，红阳猕猴桃在3月中旬部分植株进入始花期，大部分植株盛花期在中下旬，3月底则全部植株均进入终花期，整个花期维持了17 d左右。而武植3号猕猴桃则在4月上旬才进入始花期，且其在4月中下旬进入终花期，花期时间长达25 d。此外，2个品种猕猴桃的雄花花期总体上比雌花花期稍早，且在个体差异上，雄花各时期的时间跨度均比雌株的大。

2.3 嫁接后第5年红阳与武植3号猕猴桃花器官特性

从图3可以看出，2个品种猕猴桃花瓣遗传稳定性较好，亲代和F1代的花瓣数目存在差异但不显著。红阳的雌花花瓣数略高于雄花，但没有显著差异，且雌雄花瓣数均多于武植3号的雌雄花瓣数；而武植3号的雌雄之间花瓣数并无差异。

从图4可以看出，2个品种猕猴桃花直径遗传稳定性较好，亲代和F1代的花直径大小接近。红阳猕猴桃的花朵直径要小于武植3号猕猴桃花朵直径。其中从观测统计的30朵花中，红阳猕猴桃的花朵大小不如武植3号猕猴桃的均一，个体差异较大。

2.4 嫁接后第5年红阳与武植3号猕猴桃雄花生物特性

从图5可以看出，红阳猕猴桃雄株雄蕊数个体差异较大，亲本的雄蕊数要明显多于F1代，亲本平均为44.2枚，F1平均为42.3枚，而武植3号的雄蕊数个体差异较小，亲本的雄蕊数要明显少于F1代，亲本平均为59.3枚，F1平均为64.2枚，且均多于红阳猕猴桃的雄株雄蕊数。

从图6可以看出，2个品种的实生苗接穗的花粉均含有可萌发和不育的花粉，且花粉萌发率不同。而从花粉萌发率可以看出，红阳猕猴桃的花粉萌发率在63%～81%之间，要低于武植3号72%～96%的萌发率，且红阳花粉萌发率的个体差异略大于武植3号。

3 结论与讨论

合理选择猕猴桃雌雄个体有助于提高其经济效益，但是猕猴桃实生苗具有较长的童期，一般4年以上开始开花结果，6年进入盛果期[4]，这在生产上增加了选育时间的消耗，对栽培中有效地控制雌雄比例和提高结果率增加了大量的时间、人力、物力。本研究中，实生苗实行高位嫁接1年后，红阳与武植3号猕猴桃均有少量植物开花，实现性别分化，能缩短其童期。其中红阳在嫁接后第3年则所有植株均开花；武植3号则在嫁接后第4年所有的植株开花。且2种猕猴桃的雌雄比例均接近1∶1，与前人研究结果基本一致[9]。

猕猴桃雌雄株的花期存在一定差异，同种相同性别的不同个体的花期亦存在一定的差异，这对猕猴桃的授粉和坐果率有重要影响，在引种中也需要考虑雌雄花期差异的问题。猕猴桃花期的差异受遗传和环境等因素的影响[4]，在不同的猕猴桃中，大部分的花期差异较大，开花时间长短亦有所不同[10]。本研究观测中发现，红阳猕猴桃的花期要早于武植3号，且花期比武植3号的短。另外，红阳与武植3号猕猴桃的雄株开花时间均早于雌株，但在各花期内，雄株与雌株能够正常相遇，能确保植株的正常授粉。红阳与武植3号的雄株开花时间跨度较大，这有利于选取开花时间适宜的植株进行扩大栽培，以用作花期较晚，难与雄株花期相遇的雌株进行配置种植。

花器官是植物遗传性比较稳定的性状，不仅是植物分类的重要依据，也是植物选育种的重要依据[2]。同种植物，其花瓣数与花朵直径等相对较为稳定。本研究中，红阳猕猴桃亲本和F1的花瓣数存在一定的变异，但其变异的幅度较小，均为5～7枚花瓣；而武植3号猕猴桃则是比红阳表现更为稳定，花瓣数为5～6枚。红阳以及武植3号猕猴桃亲本和F1的花直径存在一定的变异，但其变异的幅度较小。且武植3号猕猴桃的花朵大小明显大于红阳的花朵，但红阳的变异程度要高于武植3号。另外，红阳猕猴桃雄株雄蕊数个体差异较大，亲本的雄蕊数要明显多于F1代，而武植3号的雄蕊数个体差异较小，亲本的雄蕊数要明显少于F1代，且均多于红阳猕猴桃的雄株雄蕊数。

围绕提高雌株猕猴桃产量增加其经济效益的研究，主要是合理选择雌雄比例，提高坐果率，提高果实风味和内在品质，改善贮藏性能等对雌株果实数量和质量进行改良[11-12]。正常的授粉受精是猕猴桃优质丰产的基础，雄株花粉萌发活力不仅会直接影响猕猴桃的果实大小和产量，同时还影响果实品质[13]。花粉萌发除了与本身的质量有关外，也与萌发的環境条件密切相关[14-15]，本研究中红阳猕猴桃的花粉萌发率在63%～81%之间，而武植3号的花粉萌发率为72%～96%，且红阳花粉萌发率的个体差异略大于武植3号。

综上所述，2个品种猕猴桃性别比例接近1∶1，其花期存在一定差异，但总体上雄株与雌株能够正常相遇，花器官遗传比较稳定，花粉萌发率较高。

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