不同授粉方式对核桃果实生长的影响

赵明明++陈虹++潘存德

摘 要：为揭示不同授粉方式对核桃果实生长的影响，以新疆南疆盆地主栽核桃品种‘新新2号（J. regia ‘Xinxin2）为试材，采用田间试验与室内分析相结合的方法对不同授粉和授粉隔离方式下核桃果实生长发育进行观测。结果表明，‘新新2号核桃在自然授粉、人工辅助自花授粉、人工辅助异花授粉和去雄套袋授粉隔离方式下，果实生长发育过程有明显差异，其中人工輔助异花授粉果实单果质量和三径最大，坐果率（34.0%）和果实饱满率（94.3%）最高。自花授粉和孤雌生殖均会增加‘新新2号核桃果实发育异常的概率。

关键词：‘新新2号；核桃；果实；生长发育；生殖特性

中图分类号：S664.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.10.013

Effect of Different Pollination Modes on the Growth of Walnut Fruits

ZHAO Mingming，CHEN Hong，PAN Cunde

（Key Laboratory of Forestry Ecology and Industry Technology in Arid Region， Education Department of Xinjiang， Collage of Forestry and Horticulture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052， China）

Abstract： In order to reveal the effect of different pollination modes on the growth of walnut fruits， this study took J. regia 'Xinxin2' as the test material， and adopted the method of field experiment and indoor analysis. By observing the walnut fruit growing development under different pollination and pollination isolation， it was found that the growth processes of walnut fruits of J. regia 'Xinxin2' which under natural pollination， artificial cross-pollination， artificial self-pollination and emasculation bagged isolation were quite different. Among them artificial cross-pollination's fruit weight and fruit three diameters were the largest， and so it was on fruit setting rate （34.0%） and fruit fullness rate （94.3%）. Both self-pollination and parthenogenesis of J. regia 'Xinxin2' could increase the risk of abnormal fruit development.

Key words： Juglans regia 'Xinxin2'； walnut； fruit； growing development； reproductive characteristics

‘新新2号（Juglans regia ‘Xinxin2）为南疆主栽早实核桃品种之一，了解不同授粉方式对其果实生长的影响对于其核桃园精准化管理具有重要意义。但核桃生产中，因管理不到位常存在结实率低、空壳率高等问题。研究表明，不同授粉方式对果实的外观性状[1]、大小[2]、内在成分[3]、结实率[4]、空包率[5]等均会产生影响，且不同授粉方式对于果实生长的影响很大[4]。由于核桃生长过程中还存在无融合生殖现象[6]，因此，笔者研究了人工辅助自花授粉、人工辅助异花授粉、自然授粉和去雄套袋授粉隔离进行无融合生殖4种处理下核桃果实的生长动态和坐果率、饱满率，旨在解析不同授粉方式对其果实生长的影响，以期加深对核桃生殖生物学特性与其果实生长发育之间关系的认识。

1 材料和方法

1.1 材 料

试验材料为不同授粉与授粉隔离方式下‘新新2号不同生长时节的果实。果实样品材料采自新疆维吾尔自治区阿克苏地区乌什县阿克托海乡阿特房子村核桃生产园（地理坐标：E 79°15'59.82''～79°16'12.78''，N 41°13'36.36''～41°13'38.46''；海拔1 386 m）。核桃生产园面积为2 hm2，主栽品种为‘新新2号，授粉品种为与主栽品种配套的‘温185（J. regia ‘Wen185），配置比例2∶1，树龄12 a，南北行向栽植，栽植株行距5 m×6 m，园内栽培管理条件一致，树体健康，无病虫害。采用典型抽样法在选定的核桃生产园内标定‘新新2号果实，样品材料采集样株120株。

1.2 方 法

1.2.1 授粉和授粉隔离方式 在同一生产园非标定样株‘新新2号和‘温185雄花序花药变黄但未开始散粉时，分别采集其生长良好的雄花序，在干燥无风的室内让其自然散粉后，用棕色玻璃瓶收集花粉保存于4 ℃冰箱备用。在标定的每一株‘新新2号核桃样株树冠外围中部位置用彩色棉线标记雌花20朵。将标定的120株‘新新2号样株随机等分成4组，每组30株。4组‘新新2号的授粉或授粉隔离方式分别为人工辅助自花授粉[‘新新2号（♀）+‘新新2号（♂）]、人工辅助异花授粉[‘新新2号（♀）+‘温185（♂）]、自然授粉（对照/CK）和去雄套袋授粉隔离（‘新新2号雌花）。endprint

1.2.2 果实数据测定 自‘新新2号核桃雌花完成授粉开始至果实成熟，每隔10 d对不同授粉和授粉隔离方式下生长发育形成的果实进行一次采样，每一方式随机摘取发育正常的果实9个，测量果实的质量和纵径、横径、侧径，并解剖观察果实发育状，拍照记录。

1.2.3 单果质量和坐果率的统计 在核桃成熟期对所有试验的核桃果实进行分类采收和计数，测量果实单果质量，并计算坐果率和果实饱满率。

Pe=■×100% （1）

Pl=■×100% （2）

式中：Pe为坐果率（%）；a为成熟期所收处理果实数量（个）；A为套袋处理果实数量（个）；N为采样果实数量（个）；Pl为果实饱满率（%）；i为成熟期所收饱满处理果实数量（个）。

1.3 数据处理

不同授粉与授粉隔离方式下果实单果质量和三径增长数据的处理、计算与作图均采用Microsoft Excel 2013。

2 结果与分析

2.1 不同授粉和授粉隔离方式下果实单果质量动态变化

不同授粉和授粉隔离方式下核桃单果鲜质量变化趋势基本一致，均呈现为“慢—快—慢”的生长模式，生长曲线为单“S”型（图1）。其中人工辅助异花授粉果实的单果质量明显高于其它授粉和授粉隔离方式，去雄套袋隔离果实单果质量明显低于其它授粉方式。在授粉后30 d（‘新新2号为5月23日）内，不同授粉和授粉隔离方式下果实单果质量均表现为缓慢增长；授粉后30～70 d（‘新新2号为7月3日）各授粉方式的果实单果质量开始快速增加，其中去雄套袋隔离的增长相比其它几种授粉方式的果实增长曲线较缓；授粉后70～110 d（‘新新2号为8月13日）各处理果实单果质量变化趋于稳定；授粉后110～130 d各授粉与授粉隔离方式果实单果质量有不同程度下降，授粉后130 d果实单果质量表现为人工辅助异花授粉>自然授粉>人工辅助自花授粉>去雄套袋隔离。

2.2 不同授粉与授粉隔离方式下果实横径生长动态变化

不同授粉与授粉隔离方式下核桃果实横径变化趋势基本一致，均呈现为“慢—快—慢”的生长模式，生长曲线为单“S”型（图2）。其中人工辅助异花授粉果实的横径明显高于其它授粉和授粉隔离方式的横径。在授粉后30 d（‘新新2号为5月3日）内，不同授粉与授粉隔离方式下果实横径均表现为缓慢增长；授粉后30～70 d（‘新新2号为7月3日）各授粉与授粉隔离方式的果实横径开始快速增加；授粉后70～110 d（‘新新2号为8月13日）各处理果实横径变化趋于稳定；授粉后110～130 d各授粉与授粉隔离方式果实横径有不同程度下降，授粉后130 d果实横径表现为人工辅助异花授粉>自然授粉>人工辅助自花授粉>去雄套袋隔离。

2.3 不同授粉与授粉隔离方式下果实纵径生长动态变化

不同授粉与授粉隔离方式下核桃果实纵径变化趋势基本一致，均呈现为“慢—快—慢”的生长模式，生长曲线为单“S”型（图3）。其中人工辅助异花授粉果实的纵径明显高于其他授粉和授粉隔离方式的纵径。在授粉后30 d（‘新新2号为5月23日）内，不同授粉与授粉隔离方式下果实纵径均表现为缓慢增长；授粉后30～70 d（‘新新2号为7月3日）各授粉与授粉隔离方式的果实纵径开始快速增加；授粉后70～110 d（‘新新2号为8月13日）各授粉与授粉隔离方式果实纵径变化趋于稳定；授粉后110～130 d各不同授粉与授粉隔离方式果实纵径有不同程度下降，授粉后130 d果实纵径表现为人工辅助异花授粉>自然授粉>人工辅助自花授粉>去雄套袋隔离。

2.4 不同授粉与授粉隔离方式下果实侧径生长动态变化

不同授粉与授粉隔离方式下核桃果实侧径变化趋势基本一致，均呈现为“慢—快—慢”的生长模式，生长曲线为单“S”型（图4）。其中人工辅助异花授粉果实的侧径明显高于其它授粉和授粉隔离方式的侧径。在授粉后30 d内，不同授粉与授粉隔离方式下果实侧径均表现为缓慢增长，其中去雄套袋隔离在前期生长变化较缓，后期有所增加；授粉后30～70 d各授粉方式的果实侧径开始快速增加；授粉后70～110 d各授粉与授粉隔离方式果实侧径变化趋于稳定；授粉后110～130 d各授粉与授粉隔离方式果实侧径有不同程度下降。

2.5 不同授粉与授粉隔离方式对坐果率和果实饱满率的影响

如表1所示：供试品种人工辅助异花授粉的坐果率高于其它授粉方式的坐果率，为34.00%，去雄套袋隔离的孤雌生殖坐果率最低，为24.33%；人工辅助异花授粉果实的饱满率最大，达94.30%，其次为自然授粉，达89.41%，孤雌生殖处理的果实饱满率较低，为55.88%。

3 讨 论

核桃属于雌雄同株异花植物，其雌雄花的“异熟性”使得核桃自然状态下自花授粉坐果率较低，雌先型品种必须与雄先型品种搭配栽植，结实性能才能良好 [7-8]。对核桃来讲，多数品种都表现有一定的无融合生殖现象，也有部分品种无融合生殖特性较为稳定[6]。不同授粉和授粉隔离方式下果实的单果质量和三径生长曲线均表现为单“S”型，且呈现“慢—快—慢”的模式，说明不同授粉方式并未对果实的生长趋势造成影响。对比不同授粉和授粉隔离果实的单果质量和三径数据发现，人工辅助异花授粉最高，人工辅助自花授粉和孤雌生殖的果实单果质量和三径偏低，这与前人对油茶（Camellia yubsienensis）不同授粉方式下果实发育研究的结果相近[4]。已有研究表明，采取异花授粉措施可以提高核桃的坐果率[9]。本研究中，人工辅助异花授粉坐果率最高，自然授粉的坐果率处于人工辅助异花授粉和人工辅助自花授粉中间，这与前人在新疆巴旦杏（Amygdalus communis）[10]上的研究结论相近。人工辅助自花授粉和孤雌生殖的果实坐果率和饱满率较低，推测认为这与授粉后未形成胚或者脂化期发生异常有关。研究还发现，对于坐果率和果实饱满率较低的授粉方式，其果实单果质量和三径也较小，这与前人在猕猴桃[2]上的研究结果相近。综上可见，在实际栽培管理中要尽量避免核桃孤雌生殖和自花授粉。

4 结 论

研究发现：人工辅助异花授粉果实单果质量和体积最大，坐果率（34.0%）和果实饱满率（94.3%）最高；‘新新2号核桃果实中存在的坐果率低、空壳率高可能与自花授粉和孤雌生殖有一定关系。

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