琯溪蜜柚花粉对水晶蜜柚的直感效应

王绍华，龙春瑞，李进学.，高俊燕，彭抒昂，王自然，赵俊，寸待泽，李晶，周东果，张金智*，岳建强*



琯溪蜜柚花粉对水晶蜜柚的直感效应

王绍华1，龙春瑞1，李进学1.2，高俊燕1，彭抒昂2，王自然1，赵俊1，寸待泽1，李晶1，周东果1，张金智2*，岳建强1*

(1.云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所，云南 保山 678000；2.华中农业大学园艺园林学院，湖北 武汉 430072)

为探明琯溪蜜柚花粉授粉对水晶蜜柚的直感效应，以琯溪蜜柚花粉为父本对水晶蜜柚进行授粉，以自然授粉为对照，并从授粉后果实坐果率、果实生长速率及果实理化性状三方面研究授粉对水晶蜜柚的直感效应。结果显示：1)人工授粉显著提高了水晶蜜柚的坐果率，坐果率提高了37.80%；2)人工授粉在一定程度上加快了果实纵径和果实横径的增长速率，降低了果实果形指数、果基长度及果基长与果实纵径的比值；3)人工授粉显著改变了果实中心柱形态和中心柱宽度，人工授粉果实中心柱形态为实心，自然授粉果实中心柱形态为空心，人工授粉果实上部、中部和下部中心柱的宽度均小于自然授粉果实同部位中心柱的宽度，上部、中部和下部中心柱的宽度分别降低了34.79%、32.17%、60.77%；4)人工授粉显著降低了水晶蜜柚果实的果基长，授粉果实的果基长为(3.63±0.52) cm，自然授粉果的果基长为(4.71±0.58)cm；5)人工授粉显著提高了果实的可食率，可食率提高了18.35%，但人工授粉和自然授粉果实可溶性固形物含量间的差异和可滴定酸含量间的差异无统计学意义。

琯溪蜜柚；水晶蜜柚；授粉；直感效应

水晶蜜柚的丰产性好，果实品质上乘，深受消费者喜爱，是云南的优良柚品种之一。果实品质除了受区域因素和栽培管理影响外，还明显受到授粉的影响。授粉后，当代果实性状表现出亲父本的现象称为直感。针对苹果[1]、猕猴桃[2]、杏[3]、李[4]、梨[5]和柑橘[6–7]等作物的研究结果表明，授粉可以提高果实的坐果率和改变果实的成熟期、形状、大小、内在品质及贮藏期。据多年的统计调查，在云南省德宏州瑞丽市的水晶蜜柚生产园，大部分园内是按(15~10)∶1间种琯溪蜜柚来改变水晶蜜柚的果实性状。配置密度缺乏科学性会导致果实结果率低和“歪果”“僵果”多，严重消耗树体营养，造成果实生长缓慢，果实形状和果实品质参差不齐，且果实贮藏后期果肉“粒化”和“木质化”严重。本研究中以琯溪蜜柚为父本，以水晶蜜柚为母本在盛花期进行人工授粉，对授粉果实的坐果率、果实生长发育、果实性状进行研究，旨在明确授粉对水晶蜜柚当代果实的直感效应，为优质高产水晶蜜柚的生产提供参考依据。

1　材料与方法

试验地位于云南省德宏州瑞丽市曹氏高品质柚子生产园。以8~10年生性状稳定的水晶蜜柚为母本，在花期进行疏花去雄，以5~8年生琯溪蜜柚为父本进行人工授粉。以自然授粉为对照。

坐果率统计：在同等疏花条件下选取一定量的花朵，待生理落果结束后统计坐果率。

果实生长发育数据调查：4月下旬，在生理落果结束后，随机选取发育良好的人工授粉果实和自然授粉果实各6个，测量果实的纵径、横径、果基长度，于5月5日(记为“0 d”)开始测量，每15 d测量1次，直到果实成熟。

成熟果实品质的测定：待果实成熟后，随机选取人工授粉和自然授粉果实各15个，分别测量其果实质量、纵径、横径、果心大小、果皮厚、种子数及果肉理化品质。以果基为上、果顶为下、其余为中的顺序将果肉切为上、中、下3等份，然后用手持折光测定仪测定不同部位的可溶性固形物含量和可滴定酸含量。

用Excel 2010软件和SPSS 22软件进行统计分析。

2　结果与分析

2.1　人工授粉对坐果率的影响

由图1可知，水晶蜜柚人工授粉和自然授粉坐果率的差异明显，分别为55.8%、18%，授粉后果实的坐果率提高了37.8%。

A、C　人工授粉；B、D　自然授粉。

2.2　人工授粉对果实生长量的影响

2.2.1对果实纵、横径的影响

由表1可知，在试验调查期内，水晶蜜柚果实的生长发育呈先快后慢的趋势，人工授粉未改变其生长发育进程。生理落果结束后0~45 d，人工授粉和自然授粉水晶蜜柚果实均急剧膨大；在45 d后，人工授粉和自然授粉果实的生长均逐渐变缓，但人工授粉果实的生长速率比自然授粉的高。从整个生长发育过程来看，人工授粉果实的生长速率，无论纵径还是横径均高于自然授粉果实的。

表1　不同发育时间水晶蜜柚果实的纵径和横径

2.2.2对果实果基生长量的影响

由图2可知，在试验调查期内，水晶蜜柚果实果基的生长量呈平缓上升的趋势。生理落果结束后0~45 d，果基急剧变长；在45 d后，果基的生长逐渐变缓。在果实生长初期，自然授粉果实的果基长由(19.35±1.07) mm增加到(38.10±2.00)mm，增长了18.60 mm，而人工授粉果实的果基长由(15.48±1.21) mm增加到(30.64±1.38)mm，增长了15.16 mm，但人工授粉果实的果基长及其净增长量均小于自然授粉果实的。就整个果基生长发育情况来看，自然授粉果实的果基长均大于人工授粉果实的。

图2　不同发育时间水晶蜜柚果实的果基生长量

2.2.3对果实果基长与果实纵径比值的影响

柚类果实的纵径包括2个部分，即果基长和果基下至果顶的长。由图3可知，在生理落果结束后，人工授粉果实的果基长与果实纵径的比值为(15.69±0.68)%，显著低于自然授粉的(19.53±0.98)%；随着果实的生长，人工授粉果实和自然授粉果实的果基长与果实纵径的比值在生理落果结束后的60 d达到最大；伴随着果实的成熟，果基长与果实纵径的比值均维持在一个恒定范围。自然授粉果实的果基长与果实纵径比值均大于人工授粉果实的。

图3　不同发育时间果实果基长与果实纵径的比率

2.2.4对果实果形指数的影响

果形指数的变化直接反应了果实纵径与果实横径的生长。由图4可知，在生理落果完成后的0 d，人工授粉果实和自然授粉果实的果形指数最大，分别为1.14±0.007和1.18±0.009；在生理落果结束后的15~30 d，果形指数呈现出一定的上升趋势，自生理落果结束后的第30天到果实成熟，果形指数逐渐下降，由该结果可看出果实纵径和横径变化的关系，但从整个生长发育过程来看，人工授粉果实的果形指数比自然授粉果实的小。

图4　不同发育时间水晶蜜柚果实的果形指数

2.3　人工授粉对水晶蜜柚果实理化性状的影响

由表2可知，人工授粉果实的单果质量比自然授粉果实的大，但人工授粉果实的纵径、横径及果实皮厚度均小于自然授粉果实的，即人工授粉提高了水晶蜜柚密度；人工授粉对果实中心柱的影响尤其明显，人工授粉果实的中心柱为实心，而自然授粉果实的中心柱为空心(图5)。人工授粉后果实中心柱上部、中部和下部的宽度均极显著低于自然授粉果实的；授粉后果实的果基长为(3.63±0.52) cm，极显著低于自然授粉果实的果基长(4.71±0.58) cm；对可食率的影响也达到了极显著水平，人工授粉果的可食率达67.20%，净可食率提高了37.56%，比自然授粉的高18.35%。

表2　不同授粉方式水晶蜜柚果实的特征指标

同列数据后不同小写字母示数据间差异显著(<0.05)，不同大写字母示数据间差异极显著(<0.01)。

图5　不同授粉方式水晶蜜柚果实的中心柱和果基形状

由表3可知，人工授粉对水晶蜜柚理化品质有一定的影响：人工授粉提高了果实的可溶性固形物含量，果肉上部位置的可溶性固形物含量提高幅度最大，提高了12.74%，但人工授粉对果肉中部位置和下部位置可溶性固形物含量的影响不明显；人工授粉在一定程度上提高了果肉的可滴定酸含量，中部果肉和下部果肉中的可滴定酸含量极显著提高。

表3　不同授粉方式果实的可溶性固形物含量和可滴定酸含量

3　结论与讨论

用不同品种的外源花粉授粉后，果树果实的坐果率均显著提高。不同花粉授粉对砀山酥梨坐果率有显著影响，红酥脆梨和鸭梨品种授粉的坐果率最高，分别达70.30%，97.7%[8–9]。对于枸杞[10]、杏[3]、蓝莓[11–12]、荔枝[13]、桃[14]和苹果[15]等进行外源花粉授粉均能提高坐果率。本研究结果表明，人工授粉显著提高了水晶蜜柚的坐果率，坐果率提高了37.8%。

外源花粉授粉可以影响果实的生长速率和改变果实的理化特征。王绍华对琯溪蜜柚的研究发现，授粉提高了琯溪蜜柚的果实生长速率，改变了琯溪蜜柚果实的单果质量、果实大小、果基长、果皮厚、种子数及果实可溶性固形物含量及可滴定酸含量[16–17]。对猕猴桃[17–18]、罗汉果[19]、苹果[20]、杏[21]等果树进行研究，发现外源花粉授粉均提高了果实的生长速率及果实品质。外源授粉刺激了果实种子的产生与形成，而种子是激素产生的重要器官，种子产生的激素物质(如IAA、ZK、GA3、ZR等)随着果实发育被运输到果实的其他部位，使果实不同部位激素种类和含量发生变化，从而影响果实发育进程和理化特征[7,21]。本研究结果表明：人工授粉在不改变水晶蜜柚果实内在品质的情况下提高了的果实生长速率，改变了水晶蜜柚果实的质量、大小、果基长、可食率和中心柱形态及其宽度。

[1] 李保国，顾玉红，郭素平，等．2001苹果果实若干性状的花粉直感规律研究[J]．河北农业大学学报，2004，27(6)：34–37．DOI：10.3969/j.issn.1000–1573.2004.06. 008.

[2] 贾爱平，王飞，姚春潮，等．猕猴桃种间及种内杂交亲和性研究[J]．西北植物学报，2010，30(9)：1809–1814.

[3] 安晓芹，廖康，孙慧瑛，等．不同品种授粉对‘轮台白杏’坐果及果实品质的影响[J]．浙江农林大学学报，2013，30(2)：187–193.

[4] 张静茹，孟照刚，巩文红．花粉直感对黑宝石李果实品质的影响[J]．果树学报，2009，26(6)：836–839.

[5] 沙海峰，朱元娣，高琪洁，等．花粉直感对京白梨品质的影响[J]．果树学报，2006，23(2)：287–289．DOI：10.3969/j.issn.1009–9980.2006.02.029.

[6] 王琦，高慧颖，谢鸿根，等．‘茂谷桔橙’花粉直感在柑橘生产中的应用前景[J]．台湾农业探索，2015(2)：59–62．DOI：10.16006/j.cnki.twnt.2015.02.013.

[7] 聂磊，刘鸿先．不同授粉处理对沙田柚果实发育中内源激素水平变化的影响[J]．果树学报，2002，19(1)：27–31．DOI：10.3969/j.issn.1009–9980.2002.01.008.

[8] 李兵伟，朱立武，叶振风．授粉品种对砀山酥梨坐果及果实萼片宿存的影响[J]．中国农学通报，2009，25(2)：164–167.

[9] 刘妮，李雷廷，张绍铃，等．授粉品种对砀山酥梨果实萼片宿存及品质的影响[J]．江西农业学报，2010，22(6)：65–67，71．DOI：10.3969/j.issn.1001–8581.2010. 06.021.

[10] 何军，李晓莺，焦恩宁，等．三个枸杞品种花粉直感效应研究[J]．北方园艺，2013(9)：178–180.

[11] DARIO J C，PAUL M L．Effect of self–pollination and cross–pollination of vaccinium drrowii(Ericaceae)and other low–chill blueberries[J]．Hortscience，2009，44(6)：1538–1541.

[12] SCHERM H，NESMITH D S，HORTON D L，et al．A survey of horticultural and pest management practices of the georgia blueberry industry[J]．Small Fruits Review，2001，1(4)：17–28．DOI：10.1300/j301v01n04_03.

[13] 邱燕萍，戴宏芬，李志强，等．不同品种授粉对桂味荔枝果实品质的影响[J]．果树学报，2006，23(5)：703–706．DOI：10.3969/j.issn.1009–9980.2006.05.010.

[14] 沈建生，滕元文，陈一帆，等．金华大白桃花粉直感研究及授粉组合模糊综合评价[J]．果树学报，2011，28(5)：755–762.

[15] BIASI R，BAGNI N，COSTA G．Endogenous polyamines in apple and their relationship to fruit set and fruit growth[J]．Physiologia Plantarum，1988，73(2)：201–205. DOI：10.1111/j.1399–3054.1988.tb00586.x.

[16] 王绍华，寸待泽，龙春瑞，等．云南小香橼授粉对琯溪蜜柚果实生长发育及品质的影响[J]．江西农业学报，2017，29(5)：43–45．DOI：10.19386/j.cnki.jxnyxb.2017.05. 09.

[17] 王绍华，寸待泽，龙春瑞，等．云南红河大翼橙花粉授粉对琯溪蜜柚果实生长发育及果实品质的影响[J]. 江西农业学报，2017，29(6)：40–43，48．DOI：10.19386/j. cnki.jxnyxb.2017.06.09.

[18] 杨鲁琼．花粉直感对‘布鲁诺’‘华特’猕猴桃果实品质影响的研究[D]．金华：浙江师范大学，2015.

[19] 齐秀娟，韩礼星，李明，等．3个猕猴桃品种花粉直感效应研究[J]．果树学报，2007，24(6)：774–777．DOI：10.3969/j.issn.1009–9980.2007.06.010.

[20] 莫长明，马小军，白隆华，等．435个罗汉果授粉组合花粉直感现象研究[J]．中草药，2008，39(1)：123–125.

[21] 徐臣善．不同授粉品种对苹果果实生长及内源激素含量的影响[J]．植物生理学报，2013，49 (3)：277–284.

[22] 陆致成，孙海龙，张静茹，等．5个李品种花粉直感效应研究[J]．中国南方果树，2015，44(4)：73–76.

责任编辑：王赛群

英文编辑：王库

Pollen xenia effect of Guanxi pummelo on the fruit of Shuijing pummelo

WANG Shaohua1, LONG Chunrui1, LI Jinxue1,2, GAO Junyan1, PENG Shu’ang2,WANG Ziran1,ZHAO Jin1,CUN Daize1, LI Jing1, ZHOU Dongguo1, ZHANG Jinzhi2*,YUE Jianqiang1*

(1.Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Baoshan, Yunnan 678000, China; 2.College of Horticulture and Forestry Science, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430072, China)

Compared to the natural pollination of Shuijing pummelo, the Guanxi pummelo pollen, acted as a male parent, was artificially pollinated to Shuijing pummelo for understanding its pollen xenia effect on Shuijing pummelo via observation these indicators of fruit–setting rate, fruit growth rate, fruit physical and chemical character of Shuijing pummelo in the study. The results showed that: 1) Artificial pollination could improve 37.80% of fruit rate for Shuijing pummelo; 2) Artificial pollination could improve the fruit growth rate both on longitudinal and transverse diameter to certain extent, and reduce the fruit shape index, fruit–base length and the ratio of fruit–base length in fruit longitudinal diameter; 3) Artificial pollination significantly changed the central column shape and width. The central column shape of artificial pollination fruit was solid, the natural pollination fruit, on the contrast, was hollow; and the central column width of artificial pollination fruit was less than that of natural pollination fruit at the same position at upper, middle and lower, and the width were respectively reduced by 34.79% in upper, 32.17% in middle and 60.77% in lower; 4) The artificial pollination significantly reduced the fruit–base length which was (3.63±0.52) cm, while, that of the natural pollination fruit was (4.71±0.58) cm; 5) The artificial pollination also significantly improved the edible fruit rate with 18.35%. It is worth noting that there was no significantly difference in the content of soluble solids and titratable acid between the fruit of artificial and natural pollination.

Guanxi pummelo; Shuijing pummelo; pollination; xenia

S666.3

A

1007-1032(2017)06-0646-05

2017–05–18

2017–10–30

德宏州科技合作项目(zx2014–03)；云南省柠檬产业化技术省创新团队项目(2017HC023)

王绍华(1983—)，男，云南楚雄人，助理研究员，主要从事柑橘种质资源与遗传育种研究，yuzhushaohua@163.com；

通信作者，张金智，副教授，主要从事柑橘生理研究，jinzhi327320094@126.com；

通信作者，岳建强，研究员，主要从事柑橘遗传育种研究，yjq7009@163.com

投稿网址：http://xb.hunau.edu.cn