油茶人工授粉研究*

张应中 王明怀 徐煲铧 梁瑞友 刘伟新 卢绍强 吕宇宙

（1.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东 广州510520；2.韶关市曲江区国有小坑林场，广东 韶关，512162）

不同类型的亲本进行杂交可以获得性状的重新组合，杂交后代中可能出现双亲优良性状的组合，甚至出现超亲代的优良性状，使后代获得较大的遗传改良，出现可利用的杂种优势[1-2]，并在林木或经济林的品种改良和生产中发挥出巨大作用，是林木育种的基本途径之一。通过油茶杂交育种试验，一方面获得潜在优良后代，另一方面，可以测定亲本配合力和亲和力，为油茶栽培品种配置提供科学指导。本研究应用人工控制授粉方法和技术，开展普通油茶（Camellia oleifera Abel.）人工杂交控制授粉试验，测定不同材料组合亲和力、自交不亲和性。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

韶关市曲江区国有小坑林场，位于E113°35′，N24°15′，地处南岭山地的大庾岭南缘，属亚热带气候区，年均气温20.3℃，年日照时数1 706 h，年均积温6 529.4℃，年均降雨量1 530 mm，极端最高温度40.2℃、最低温度-5.3℃，每年霜期约15 d。油茶林地为红壤，土层厚达1 m 以上，适合油茶生长、发育。

1.2 试验材料

2014 年，在位于广东省的国家级油茶良种基地——韶关市曲江区国有小坑林场2009 年营建的普通油茶优良无性系混系试验林中，经表型选择初步选择了76 棵优良单株，对其进行人工控制授粉试验。优良单株根据树形、果色、果形、花期等生物学特征分为14 类，分类情况见表1。

表1 优良单株分类Tab.1 Table of excellent individual plant classification

1.3 试验方法

1.3.1 人工控制授粉试验 根据试验单株的14 种分类情况（表1），2014 年11 月3 日-5 日，分别开展油茶不同类型单株间、同类型单株间的人工杂交控制授粉试验，以及部分单株同株同花、同株异花的自交试验，具体杂交组合及自交情况见表2。

传统的油茶人工控制授粉一般采用花期授粉[3-4]，本次人工控制授粉采用蕾期授粉新技术[5]，并在此基础上有少许改进。基本步骤为：选处于蕾期阶段的母本花蕾，剪除全部花瓣和雄蕊，然后用父本的雄蕊直接对去雄后母本雌蕊柱头进行授粉，最后套袋标记。

具体方法为：

授粉时间：每天上午9:00 时至下午4:00 时进行去雄杂交。

采集父本：杂交前1 天，剪取父本树冠上发育好、处于蕾期阶段的花枝，带回实验室插在盛有自来水的瓶中，在隔离条件下进行水培，次日花开后即可用于授粉；或者选处于蕾期阶段的花朵，用剪刀小心剪下雄蕊，放置于透明硫酸纸袋，带回实验室，放置于干燥箱中晾干备用。

母本去雄：杂交前，选处于蕾期阶段的花蕾，用手指捏住花蕾基部，用不锈钢剪刀从花瓣基部剪除全部花瓣，然后将雄蕊剪除干净，注意不要伤及花柱及子房。

蕾期授粉：用摄子轻夹带花药的花丝，让花粉囊在柱头上反复轻触，确保有花粉粒落在柱头，需用2-3 个花丝反复操作，授粉后可以看见柱头表面洒落的黄色花粉。

套隔离袋：母本授粉后用硫酸纸袋套住雌蕊，纸袋下部用回形针封口，并做好标记。套袋过程要预防碰伤花柱及子房。

1.3.2 拆隔离袋方法比较 选取5 棵单株进行人工控制授粉（套隔离袋），于11 月12 日实施了6 种不同拆袋方法对授粉结果影响试验，分别是（1）去除隔离袋顶端别针，（2）去别针后子房周围覆湿的药棉保湿保温，（3）隔离袋顶端2 边各剪1 cm 宽通风口，（4）隔离袋保存不动；（5）完全去除隔离袋，（6）隔离袋顶端和基部各剪1 cm 宽通风口。经检查受精不成功则不参与去袋试验。

1.3.3 套隔离袋与隔离管比较 2014 年11 月12 日，选取4 棵单株进行人工控制授粉，采用油茶控制授粉新方法——吸管套柱法[6]，人工授粉完成后，用直径4.5 mm，长4 cm 塑料管，一端蘸白乳胶套在子房基部，另一端用订书机封口，代替传统的纸袋。

1.4 调查方法

2015 年4 月6 日，对杂交组合及拆袋试验进行完全拆袋并进行座果率调查。

2 结果与分析

2.1 杂交组合座果率分析

各类型母本与父本杂交组合试验结果见表2。本次试验共有1 064 朵花授粉，座果370 个，平均座果率为34.8%。自由授粉共观察6 749 朵花，座果3 038 个，座果率为45.0%。同类型单株间杂交结果表明，其座果率普遍较低，类型3 中15 个杂交组合，座果率为0 的有5 个，平均座果率为27.0%，类型6 中3个杂交组合，座果率为0 的有2 个，平均座果率为3.3%，同类型单株间杂交平均座果率为25.0%。不同类型间杂交组合有27 个，除单株59（11 类）×67（3 类）组合座果率为0 外，其余组合座果多数较高，平均座果率为39.8%。其中1 类母本与3 类父本、3 类母本与1 类父本、3 类母本与6 类父本、8 类母本与6 类父本、14 类母本与3 类及软枝父本组合平均座果率分别为37.8%、37.4%、48.8%、61.3%、74.5%，都比平均组合座果率高。人工控制授粉座果率比自由授粉高的有组合46×34、35×32、56×32、29×33、72×41、76×33、33×35、54×8、37×6、37×13、4×软3、47×4、57×41、73×软2 共14 个组合，分别提高10.9、22.9、3.3、7.9、8.2、3.9、12.4、2. 7、29.9、16.6、14.5、16.2、2.6、7.6 个百分点，人工控制授粉座果率最高为37×6 组合，比自由授粉提高了29.9 个百分点。

各父母本座果率排序见表3-4，按父本统计，平均座果率超所有杂交组合平均座果率的有35、33、8、32、软2、4、41、34、10、14，父本67 与40 授粉座果较差。同一父本与不同母本杂交组合座果率差异较大，如父本32 分别与母本杂交，座果率分别为6.7%、56.0%、33.3%、61.3%、43.3%。按母本统计，平均座果率超所有杂交组合平均座果率的有61、29 等17 个。同一母本与不同父本杂交组合座果率差异较大，如母本37 与父本6、13 杂交座果率分别为40.0%、26.7%。

本次试验有3 对正反交，分别是6×40、40×6，8×9，9×8，41×67、67×41，座果率分别为0%、10%，0%，10%，0%、10%。

2.2 自交授粉

部分单株自花授粉结果见表2，全部18 个单株同株同花授粉，仅有2 个单株54、59 各有1 个果，座果率为10%，17 个单株同株异花授粉，仅有2 个单株54、59 各有1 个果，座果率为10%，其余都无果。

2.3 去袋方法试验

分别用单株32×6、33×35、71×33、72×33、76×33 等5 个组合开展去袋试验，结果见表5，可见，6 种去袋方法中，去袋方法2、3、5 效果较好，座果率为72%、68%、65.4%，去袋方法1、4、6 稍差一些，座果率都为50%。

2.4 套管试验

分别用单株74×61、53×61、25×61、27×61 组合进行套管试验，结果见表6，人工控制授粉（套管）93 朵花，座果49 个，平均座果率为52.7%，而各单株自由授粉平均座果率为62.4%，座果率差异不大。

表2 人工控制授粉杂交组合及自花授粉情况Tab.2 Cross combination of artificial control pollination and self pollination

表3 人工控制授粉父本座果率排序Tab.3 The order table of the fruit set rate of the male parent by artificial pollination

表4 人工控制授粉母本座果率排序Tab.4 The order table of the fruit set rate of the female parent by artificial pollination

序号No.座果率/%Fruit set rate 21 71 40 11 27.5 22 32 60 18 30.0 23 37 20 6 30.0 24 14 30 10 33.3 25 38 15 5 33.3 26 65 30 10 33.3 27 61 30 11 36.7 28 29 10 4 40.0 29 72 41 17 41.5 30 60 30 13 43.3 31 66 30 13 43.3 32 33 42 22 52.4 33 46 30 16 53.3 34 76 48 26 54.2 35 4 11 6 54.5 36 35 25 14 56.0 37 54 33 19 57.6 38 63 30 18 60.0 39 64 30 18 60.0 40 47 31 19 61.3 41 56 31 19 61.3 42 73 30 22 73.3 43 57 17 13 76.5母本Female parent授粉花数Pollination flowers座果数Fruit set number

表5 去袋试验结果Tab.5 Bag removal test result

表6 人工控制授粉套管试验Tab.6 Artificial control pollination casing test

3 结论与讨论

油茶人工杂交控制授粉试验结果表明，同类型单株间杂交，其座果率较低，部分组合座果率为0，同类型的部分单株不排除为同一无性系，同类型单株即使属不同无性系，其亲缘关系也可能比不同类型单株间亲缘关系近，因此，其座果率比不同类型单株间要低。

本次试验所有杂交组合平均座果率为34.8%。不同类型单株间杂交组合有28 个，除单株59（11 类）×67（3 类）组合座果率为0 外，其余组合座果多数较高。不同类型间杂交座果率差异较大，其中1 类母本与3 类父本、3 类母本与1 类父本、3 类母本与6 类父本、8 类母本与6 类父本、14 类母本与3 类及软枝父本杂交组合平均座果率比所有杂交组平均组合座果率高。座果率比自由授粉高的有46×34 等14 个组合，座果率最高为组合37×6、比自由授粉提高了29.9%。父本有较高座果率的有35、33、8、32、软2、4、41、34、10、14 等10 株，母本有较高座果率的有61、29 等17 株。同一父本与不同母本，或同一母本与不同父本杂交组合座果率差异较大。

自花授粉试验结果表明，油茶自花授粉，包括同株同花、同株异花授粉座果率极低，分别仅有1 个果，仅为10%座果率，庄瑞林[3]对普通油茶自花授粉有同样结果，但张乃燕[7]关于岑软及桂软系列无性系同株同花授粉研究表明，岑软2、3 号有60%、64.3%座果率，其余无性系座果率也为0，生产上常成片单一种植岑软2 号或岑软3 号也能正常结果，表明其自花授粉有较高座果率，对此仍需进一步探讨自花授粉过程机理以进一步阐明原因。

人工杂交控制授粉去袋试验表明，方法（2）去别针后子房覆药棉保湿保温、方法（3）2 边各剪1 厘米宽通风口、方法（5）完全去袋这几种方式座果率较高，这几种去袋方式都是可以应用的。为操作简便性，在授粉一周后采用完全去袋方式是较好的选择。另外，为预防冬天极端低温或者在较寒冷地区应用，可采用2 边各剪1 厘米宽通风口方式，有利于保护幼果不受冻害。

不同类型单株间杂交组合平均座果率为39.8%，自由授粉座果率为45.0%，结果表明，人工控制授粉新技术成熟可行。同时吸管套柱法试验也表明，套管与自由授粉座果率差异不大。因此，人工控制授粉中，采用套管也是可行的办法，操作起来可以提高效率。

人工控制授粉新技术采用蕾期授粉，有别于传统的林果树木的控制授粉，减少了工作量。花期授粉时，前1 天去雄套袋，次日杂交后再套袋，工作量约为蕾期授粉的2 倍；在杂交父本的处理方面，免去采集父本花粉的步骤，直接用父本的花药涂搽母本雌蕊柱头，提高工作效率。

致谢： 华月珊、康英鑫参与了授粉试验工作，在此表示感谢！