樱桃开花生物学与授粉坐果特性的研究

韩立群，马凯，克里木·伊明，闫鹏，梅闯，王继勋

(新疆农业科学院园艺作物研究所/农业部新疆地区果树科学观测试验站，乌鲁木齐 830091)



樱桃开花生物学与授粉坐果特性的研究

韩立群，马凯，克里木·伊明，闫鹏，梅闯，王继勋

(新疆农业科学院园艺作物研究所/农业部新疆地区果树科学观测试验站，乌鲁木齐 830091)

【目的】研究该地区引种樱桃的开花生物学和授粉坐果特性，为该地区樱桃栽培过程中品种选择和授粉树配置提供科学参考。【方法】以南疆地区引种的中亚大樱桃和甜樱桃为研究对象，通过人工调查和辅助授粉方法，调查和测定各品种开花物候、花粉活力、柱头可授性和自然、自花授粉以及不同组合间授粉的坐果结实特性。【结果】樱桃各品种花期物候较一致，中亚大樱桃比甜樱桃花期提早2～4 d；中亚大樱桃花粉在采集保存4 d后仍保持较高的生活力；供试各品种自花结实率低，除拉宾斯、红灯外，均属自花不结实类型；供试各品种自然结实率较高，除萨米脱外，坐果率均在20%以上，且中亚大樱桃自然授粉坐果率均在35%以上；授粉组合以中亚大樱桃‘YT07-2-1’和‘YT07-2-2’做父本时，各组合的坐果率较高，其中以中亚大樱桃3个品种做父本，拉宾斯做母本时，坐果率均在25%之上。【结论】‘YT07-2-1’、‘YT07-2-2’自然授粉坐果率较高，做父本时异花授粉坐果率也高；拉宾斯可作为通用授粉品种。南疆地区樱桃栽培时，从授粉坐果角度分析，可选取‘YT07-2-1’或‘YT07-2-2’和拉宾斯组合成主栽品种进行授粉搭配。

樱桃；物候期；授粉；坐果率

0 引 言

【研究意义】樱桃是世界常见果树之一，种质资源丰富，也是落叶果树中果实成熟最早的树种，在调节鲜果淡季、均衡周年供应方面有着重要作用[1]。大多数樱桃具自交不亲和性，即使少部分品种有一定的自花结实能力，结实率也较低，达不到生产要求[2]，樱桃各品种对授粉树也有一定的选择性，因此，在栽培樱桃时，合理配置授粉树已显得至关重要。【前人研究进展】由于樱桃的经济价值较高，国内外关于其授粉特性也开展了一些研究，赵改荣等[3]对6个樱桃品种的自花授粉进行了研究，发现除拉宾斯外，其他均属自花不结实类型。李晓[4]，孙玉刚[5]，黄国辉[6]等进行了樱桃异花授粉试验，结果表明樱桃栽培中配置授粉树可显著提高其坐果结实率，而且基因型不同的品种之间进行授粉，坐果率最高。【本研究切入点】有关樱桃开花生物学与授粉坐果特性的研究文献较少。以中亚大樱桃和甜樱桃为材料，进行物候期的比较以及自然、自花和异花授粉的试验，了解各类型樱桃的开花特性、授粉特性及不同授粉组合的坐果结实情况。【拟解决的关键问题】研究新疆南疆地区适宜栽培的樱桃类型的开花物候和授粉特性。为新疆南疆地区樱桃栽培中树种的选择与树种配置提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆农业科学院园艺作物研究所叶城试验基地。对试验基地的樱桃示范园土壤主要营养成分进行了测定，其中pH值为8.18，有机质含量为0.87%，全N含量为0.06%，全P含量为74.45 μg/g，全K含量为23.60 mg/g。樱桃示范园以红灯和早大果为主栽品种，种植株行距为3 m×5 m，各品种隔行交替布局。

大樱桃指甜樱桃和甜樱桃与酸樱桃自然杂交后代中果实较大的一种类型，中亚大樱桃特指中亚地区这一生态类型的大樱桃。甜樱桃主要是指欧美地区的甜樱桃品种。研究所用的材料：中亚大樱桃于2007年引自乌兹别克斯坦，分别为‘YT07-1-1’、‘YT07-2-1’、‘YT07-2-2’；甜樱桃品种分别为拉宾斯、萨米脱、早大果、红灯和友谊。对樱桃各品种的物候期进行了观察[7]。分别于2014年和2015年对樱桃各类型、品种物候期和授粉坐果率进行了观察和试验，采用两年数据进行分析。

1.2 方 法

分别选择樱桃各品种的不同方位健壮枝条上花朵，花蕾气球期采集花粉，置于室温下自然阴干，花药完全散粉，将采集的花粉装在黑光纸包裹的玻璃瓶中，贴上标签，置于4℃冰箱保存待用[8]。

盛花期，于日出后至14：00之前进行授粉，在供试品种的每个花序上选留2～3朵待开裂花朵，其余花朵疏去，对保留花朵套袋，每个授粉组合处理200朵花以上，被授粉的品种用连被取雄法去掉花冠，然后用医用棉签蘸取少量花粉向柱头上点授，授粉后立即套袋[9]。

授粉试验设3个处理，即异花授粉、自花授粉、自然授粉。异花授粉组合：分别以中亚大樱桃‘YT07-1-1’、‘YT07-2-1’、‘YT07-2-2’为父本，以拉宾斯、萨米脱、早大果为母本进行异花授粉组合选配。

授粉后于终花期(4月17日)进行摘袋。分别于谢花后一周(4月22日)，果实硬核期(5月5日)、果实采收前一周(5月21日)，调查统计各时期授粉樱桃的坐果率。坐果率计算：坐果率(%)= 果实数/授粉花数×100。

2 结果与分析

2.1 不同品种樱桃物候期比较

研究表明，在新疆喀什地区，供试各品种的萌芽期在3月中下旬，花期集中在4月上中旬。参试的8个品种在萌芽期和花期上差异不明显，相同步的花期为授粉奠定了基础。表1

表1 不同品种樱桃物候期(日/月)

Table 1 The phenology of cherry cultivars(D/M)

品种Cultivar萌芽期Budebreakdate始花期Beginningbloomdate盛花期Fullbloomdate末花期Endbloomdate果实成熟期Maturedate‘YT07-1-1’19/33/46/413/428/5‘YT07-2-1’21/34/48/415/45/6‘YT07-2-2’20/33/47/414/411/6拉宾斯Lapins22/35/410/416/413/6萨米脱Summit22/35/48/415/44/6早大果Zaodaguo22/34/49/414/430/5红灯Hongdeng21/33/48/414/431/5友谊Youyi22/24/411/416/41/6

2.2 不同品种樱桃自然授粉比较

对‘YT07-1-1’、‘YT07-2-1’、‘YT07-2-2’和早大果、拉宾斯、红灯、萨米脱、友谊8个樱桃品种进行了自然授粉研究。甜樱桃各品种自然授粉坐果率在19.79%～45.28%，中亚大樱桃自然授粉坐果率在35.86%～56.68%，中亚大樱桃自然授粉坐果率平均要高于甜樱桃，自然授粉坐果率最高为‘YT07-2-1’，坐果率高达56.68%。樱桃各品种生理落果期落果率较小，主要落果在花后一周和硬核期，其中甜樱桃各品种落果主要集中在花后一周左右，其中拉宾斯落果率最高，达58.68%；中亚大樱桃‘YT07-1-1’、‘YT07-2-2’落果主要集中在果实硬核期，落果率分别为54.67%和38.21%；‘YT07-2-1’各个时期落果率均高于11.22%而低于18.00%，坐果率较高。表3

表3 不同樱桃品种自然授粉坐果率

Table 3 The set percentage of natural pollination of cherry cultivars

品种Cultivar花朵数Flowernumber4月22日April22th5月5日May5th5月26日May26th坐果率(%)Fruitsetting‘YT07-1-1’275214978935 86c‘YT07-2-1’39234830024656 68a‘YT07-2-2’43739024118544 23b拉宾斯Lapins21388736229 22d萨米脱Summit22099574619 79e早大果Zaodaguo26518514712045 28b红灯Hongdeng2251451067533 33c友谊Youyi33016215815247 15b

注：表中数据的同一列之间不同字母表示差异达到5%显著水平，相同字母差异不显著，下同

Note：The data in the table of the same column between the different letters indicate that the difference between the 5% significant level, the same letter is not significant difference, the same as below

2.3 不同品种樱桃自花授粉比较

Way[9]以坐果率作为杂交亲和指标，当坐果率>5%时，定义为亲和；坐果率<5%时，为不亲和。研究的‘YT07-1-1’、‘YT07-2-2’、萨米脱、早大果和友谊自交坐果率均为0%，另外，‘YT07-2-1’自交坐果率为2.64%，说明这6个品种作为自交不亲和的自花不实类型，必须配置授粉树。拉宾斯和红灯2个品种自交坐果率较高，平均值分别为14.32%、15.55%，这2个品种为自花授粉亲和类型。自花授粉中，甜樱桃各品种花后一周左右落果率较高，其中拉宾斯落果率最高，为75.44%；‘YT07-1-1’、‘YT07-2-2’落果主要集中在果实硬核期，落果率分别达77.07%和91.20%。表4

表4 不同樱桃品种自花授粉的坐果率

Table 4 The set percentage of self-pollination of cherry cultivars

花朵数Flowernumber4月22日April22th5月5日May5th5月26日May26th坐果率(%)Fruitsetting‘YT07-1-1’3072666100d‘YT07-2-1’329245107102 64c‘YT07-2-2’2462161900d拉宾斯Lapins22856443514 32b萨米脱Summit211954700d早大果Zaodaguo2031015900d红灯Hongdeng225105633515 55a友谊Youyi213532100d

2.4 不同品种樱桃异花授粉组合比较

异花授粉分别以‘YT07-1-1’、‘YT07-2-1’、‘YT07-2-2’做父本，以拉宾斯、萨米脱、早大果做母本选配9个授粉组合。结果表明，异花授粉组合的坐果率均在10%以上，其中以‘YT07-2-1’做父本时，各授粉组合的坐果率均在24.5%以上，坐果率最高为 ‘YT07-2-1’ 拉宾斯×组合，坐果率为35.54 %；以‘YT07-2-2’做父本时，拉宾斯、萨米脱做母本的坐果率均在25%以上，早大果做母本的坐果率则偏低，低于10%；以‘YT07-1-1’做父本时，拉宾斯做母本的坐果率较高，为22.11%外，而萨米脱、早大果做母本的坐果率均低在20%以下；拉宾斯做母本，中亚大樱桃做父本的组合授粉配置时，坐果率均在20%以上，因此，拉宾斯和中亚大樱桃在栽培中相配置可取的较好效果。表5

表5 不同樱桃品种授粉组合的坐果率

Table 5 The set percentage of pollination combinations of cherry cultivars

授粉组合Pollinationcombination花朵数Flowernumber4月22日April22th5月26日May26th坐果率(%)Fruitsetting‘07-1-1’×拉宾斯2271275725 11c‘07-1-1’×萨米脱2151622210 27c‘07-1-1’×早大果2841614816 90b‘07-2-1’×拉宾斯2261348035 40a‘07-2-1’×萨米脱2751566824 73b‘07-2-1’×早大果2481486225 00a‘07-2-2’×拉宾斯2661557628 57b‘07-2-2’×萨米脱2051665526 83a‘07-2-2’×早大果2081833918 75c

3 讨 论

3.1 樱桃多具自花不实性，即使少部分品种有一定的自花结实能力，结实率也较低，达不到生产要求[2]。供研究的8个樱桃品种，其中仅2个品种自花授粉坐果率超过10%，最高为红灯，坐果率为15.55%，1个品种的自花授粉坐果率为2.46%，其余5个品种的自花坐果率均为0，因此，在樱桃生产栽培中一定要配置授粉树。樱桃自然授粉坐果率因品种不同差别较大，中亚大樱桃3个品种自然授粉率较高，均在30%以上，以‘YT07-2-1’坐果率最高，达56.68%，其次是友谊、早大果、‘YT07-2-2’，达40%以上，红灯、拉宾斯、‘YT07-1-1’均在30%以上，萨米脱则低于20 %。

3.2 樱桃物候期研究表明，中亚大樱桃各品种的花期比甜樱桃各品种的花期要提前2～4 d，因此以中亚大樱桃为父本时，提前采集花粉进行处理，人工授粉条件较好。异花授粉组合中，以‘YT07-2-1’和‘YT07-2-2’做父本，甜樱桃做母本的坐果率均较高；以拉宾斯做母本，中亚大樱桃3个品种做父本时，授粉坐果率均较高。

4 结 论

中亚大樱桃3个品种的自然授粉坐果率较高，均在30%以上，最高达50%以上，自然授粉率较高，达到生产要求，且中亚大樱桃在南疆地区抗寒性的表现要优于甜樱桃[10]。甜樱桃拉宾斯自花授粉坐果率、自然授粉坐果率以及作为母本异花授粉时坐果率均较高，拉宾斯可作为通用授粉品种，拉宾斯和供试的其它樱桃品种花期较一致，但该品种成熟期较晚，因此，南疆地区樱桃栽培时，可选取‘YT07-2-1’或‘YT07-2-2’和拉宾斯组合成主栽品种进行授粉搭配。

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Study on the Biological Characteristics of Flowering and the Fruit Setting of Pollination of Cherry

HAN Li-qun，MA Kai，Klim Imin，YAN Peng，MEI Chuang，WANG Ji-xun

(ResearchInstituteofHorticultureCrops，XinjiangAcademyofAgriculturalSciences/XinjiangFruitScienceObservationandExperimentStation，MinistryofAgriculture，Urumqi830091，China)

【Objective】 This project aims to study the biological characteristics of flowering and the fruit setting of pollination of the introduced cherry in Southern Xinjiang in the hope of providing a scientific reference for the selection of species and cultivation process in this area.【Method】The Central Asian and domestic cherries introduced as the research object，through the investigation and artificial pollination method to investigate and determine the flowering phenology and fruit setting rate characteristics of self pollination and natural pollination and different combinations of pollination．【Result】The flowering phenology of cherry varieties was the same, and the cherry in Central Asia was 2-4 days earlier than that of sweet cherry, and the pollen of Central Asia cherry still maintained high viability after 4 D of collection. Self pollination fruit setting rate of the tested varieties was low. Except'Labins'and'Red light'，they all belonged to self sterile types．The tested varieties of natural seed setting rate was higher, in addition to "Samit", the fruit setting rate was higher than 20%, and the Central Asian natural cherry pollination and fruit setting rates were above 35%. Cherry pollination combination in Central Asia cherry'YT07-2-1'and'YT07-2-2'as male parent, the fruit setting rate was high. The Central Asian cherry 3 varieties as male parent, 'Rabins' as female parent, the fruit setting rate were all more than 25%. 【Conclusion】The fruit setting rate of'YT07-2-1'，'YT07-2-2'natural pollination and cross pollination were high，and'Labins'could be used as a common pollination type．Therefore, cherry cultivation in Southern Xinjiang, from the analysis of pollination and fruit setting angle, it is suggested to select 'YT07-2-1' or 'YT07-2-2' and 'Rabins' combination of cultivars for pollination collocation.

cherry；phenology；pollination；fruit setting rate

WANG Ji-xun(1966-), male, native place : Dangshan,Anhui. Researcher, research field: Fruit resources and breeding

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.04.007

2016-12-12

新疆维吾尔自治区“十二五”重大专项子课题“设施果树高效持续发展关键技术研究与示范”(201130104-2-4)

韩立群(1983-)，男，河北隆尧人，助理研究员，研究方向为果树资源与育种，(E-mail)hanliqun1983@163.com

王继勋(1965-)，男，安徽砀山人，研究员，研究方向为果树资源与育种，(E-mail)ee_wjx@163.com

S622.5

A

1001-4330(2017)04-0639-06

Supported by: Major Special Projects of the 12th five-year Plan of Xinjiang"Research and demonstration on key technologies of high efficiency and sustainable development of facilities fruit trees"(NO.201130104-2-4)