不同授粉品种对库车白杏坐果及果实生长发育的影响

2022-03-10王久照姜继元章世奎

新疆农垦科技 2022年1期

王久照，姜继元，章世奎

（1.新疆农垦科学院，新疆石河子 832000；2.新疆轮台国家果树资源圃）

杏原产中国，果实鲜美，且有其独特的医疗和保健价值。长期以来，杏树的栽培仅为露地栽培，其研究也多集中于露地[1-2]。由于杏树比其它果树开花早，常常遇到晚霜的危害，使露地栽培的杏树减产和绝收。随着果树设施栽培技术的发展，为杏树躲避自然灾害提供了新的栽培方式。近年来利用温室或大棚等设施进行的杏树生产，其规模也在不断扩大，这一栽培方式不仅保护了杏树开花的正常进行，也使得杏果的成熟期得以提前，为增加设施果树的栽培种类、繁荣果品市场和增加生产者的收入起到了积极的作用[3-4]。

库车白杏，维吾尔语又称阿克西米西，因其成熟早、品质优，果实汁多、味甜、有香气，而深受广大人民群众的喜爱，在新疆尤其是阿克苏地区大面积种植[5]。但是，一直以来受风沙浮尘天气、花期低温、败育花及自交不亲和等因素的影响，产量低而不稳，出现了“满树花，少见果”“十年九不收”的现象，严重影响了杏产业的健康发展[6]。针对杏树大多自交不亲和的特性，生产上需要配置授粉树或人工辅助授粉，但由于不同材料之间杂交亲和性、坐果率等不同，因此需筛选合适的授粉树。本试验在新疆轮台国家果树资源圃开展，以库车白杏做母本，6个品种进行杂交授粉。通过坐果率的测定，为品种改良和产量提高提供科学依据。同时，通过对杏树果实不同发育阶段纵径、横径和侧径的测定与分析，揭示杏树果实发育过程中形态指标的变化规律，为实现丰产稳产奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为旦杏、轮台白杏、库车白杏、库尔勒托拥、毛拉肖、乔尔胖、克孜朗7个新疆优良杏品种，树龄10～15年，树势健壮，生长结果良好，管理水平中等。

1.2 方法

1.2.1 花粉直感杂交试验

3月28日采摘旦杏、轮台白杏、库尔勒托拥、毛拉肖、乔尔胖、克孜朗6份资源的粗壮果枝进行催花，放到室温为28 ℃的房间，用水培养至大蕾期，采摘花粉，选择生长状况良好的库车白杏作为母本树，树龄10年，于3月29日进行杂交授粉试验，取东、西、南3个方向的主枝进行授粉，每个方向取6个小枝进行杂交，并进行套袋处理。4月14日和24日调查坐果率。

1.2.2 果实发育动态观测

在3月底杏树开花期后，对每个杂交当代选取向阳面营养状况相对一致的果枝进行挂牌，花后2周在挂牌枝上每个品种标定10个果实，用游标卡尺每隔5 d 测定1次果实的纵径、横径和侧径，直至果实成熟。

2 结果与分析

2.1 不同授粉品种对库车白杏坐果率的影响

由图1可以看出，不同授粉品种对库车白杏坐果率的影响明显，以库车白杏作为母本，授粉后在第15 天各个杂交当代的坐果率都比较高，但第25天坐果率全部偏低，表明各个杂交当代的生理落果现象严重。在授粉后第15天，父本为乔尔胖的杂交当代坐果率最高，为76.9%，父本为库尔勒托拥的杂交当代坐果率最低，为47.2%；而在授粉后第25天，父本为克孜朗的杂交当代坐果率最高，为32.6%，父本为乔尔胖的杂交当代坐果率最低，为6.9%。相对于6个不同授粉品种杂交当代的坐果率而言，与库车白杏杂交的当代坐果率由高到低的父本依次为：克孜朗、毛拉肖、旦杏、库尔勒托拥、轮台白杏、乔尔胖。

图1 库车白杏不同授粉品种的坐果率

2.2 库车白杏不同授粉品种的果实生长情况

由图2可以看出，在果实横径第一次快速生长期中：父本为乔尔胖的杂交当代果实横径生长速度较快，而父本为毛拉肖的杂交当代果实横径生长速度较慢；在果实横径缓慢生长期，父本为轮台白杏的杂交当代果实横径在5月5日左右较早进入缓慢生长期，其他杂交当代果实横径大都在5月10日左右进入缓慢生长期，其中父本为克孜朗的杂交果实横径缓慢生长期的持续时间较短，为10 d 左右；在果实横径第二次快速生长期，父本为乔尔胖和轮台白杏的杂交当代果实横径生长的结束时期较早，在6月20日左右，父本为毛拉肖和库尔勒托拥的杂交当代果实横径生长的结束时期较晚，在6月25日左右。发育停止时，杂交当代的果实横径由高到低的授粉品种依次为：乔尔胖、轮台白杏、毛拉肖、旦杏、克孜朗、库尔勒托拥。

图2 不同品种授粉后果实横径的生长发育情况

由图3可以看出，在果实侧径第一次快速生长期中：父本为轮台白杏和乔尔胖的杂交当代果实侧径的生长速度较快，父本为毛拉肖和克孜朗的杂交当代果实侧径的生长持续时间较长；在果实侧径缓慢生长期，父本为库尔勒托拥的杂交当代果实侧径的生长持续时间较短，为10 d 左右，其他品种的杂交当代果实侧径的生长持续时间大都为15 d 左右；在果实侧径第二次快速生长期，父本为毛拉肖和乔尔胖的杂交当代果实侧径的生长速度较快，父本为库尔勒托拥的杂交当代果实侧径生长的结束时间较早，在6月15日左右。发育停止时，杂交当代的果实侧径由高到低的授粉品种依次为：乔尔胖、轮台白杏、毛拉肖、克孜朗、库尔勒托拥、旦杏。

图3 不同品种授粉后果实侧径的生长发育情况

通过图4可知，在果实侧径第一次快速生长期中：父本为乔尔胖的杂交当代果实纵径的生长速度较快，并且持续时间较短；在果实纵径缓慢生长期：父本为轮台白杏和旦杏的杂交当代果实纵径的生长持续时间较长，在20 d 左右，父本为库尔勒托拥的杂交当代果实纵径的生长持续时间最短，为10 d左右；在果实纵径第二次快速生长期，父本为乔尔胖和克孜朗的杂交当代果实纵径的生长速度较快，父本为库尔勒托拥的杂交当代果实纵径生长的结束时间较早，在6月10日左右，父本为毛拉肖和克孜朗的杂交当代果实纵径生长的结束时间较晚。发育停止时，杂交当代的果实纵径由高到低的授粉品种依次为：乔尔胖、毛拉肖、轮台白杏、克孜朗、库尔勒托拥、旦杏。

图4 不同品种授粉后果实纵径的生长发育情况

综合观测结果可知，不同授粉品种对库车白杏授粉后的杂交当代果实发育期内，果实的横径、侧径和纵径的生长速度曲线都呈“双S”型，生长发育呈“快—慢—快”的趋势。第一次快速生长期大多从4月下旬至5月初；果实缓慢生长期从5月初至5月底；6月初至果实成熟前进入第二次快速生长阶段。发育停止后，不同授粉品种的杂交当代果实体积由大到小的授粉品种依次为：乔尔胖、轮台白杏、毛拉肖、克孜朗、库尔勒托拥、旦杏。

3 讨论

本试验结果显示，毛拉肖与克孜朗综合得分较高，可以有效克服杏自交不亲和的问题并且提高杏的产量，增加收入。分子生物学研究表明，自交不亲和性的本质是成熟雌蕊分泌的一种RNase抑制其相同S基因型花粉在柱头上萌发后的继续生长，造成授粉和受精受阻[7]。如果知道品种的S基因或能快速鉴定出品种的S基因型，依据不同S基因型的品种间互相授粉结实的原理，可正确选择授粉品种[8]。另外，杏树坐果率还与很多因素有关，比如树体营养、树形修剪、土壤状况、通风状况、病虫害等。提高杂交品种杏树的坐果率，设施果树科学的管理、正确的树体修剪、良好的栽培措施、合理的授粉树配置等是关键所在。此外，花期喷硼和蔗糖在一定程度上也可以提高杏树坐果率[9]，因此，在合理配置授粉树的同时，还要注重生产过程中设施果树的综合管理。

果实的生长发育规律呈“快—慢—快”的趋势，生长速度呈“双S”型。果实的生长是由构成果实的细胞进行分裂、增大和分化，从而使果实体积和重量不断增加，就果实体积增长而言，主要取决于细胞的数量、大小及果实内细胞间隙。同一品种果树果实的大小主要取决于细胞的数目[10]。杏果实细胞分裂主要发生在果实发育的早期阶段，果实生长中、后期主要依靠的是细胞增大。果实的第一次快速生长是由于果实由细胞分裂为主逐渐转变为以体积膨大为主，细胞的直径迅速增大所致；第二阶段果实缓慢生长，这可能是因为果核硬化与胚的快速发育消耗大量的营养所致[11-12]，Dorsey（1921）把核果类的生长停滞期归因于果实与营养生长之间的竞争，认为核果的内果硬化为“核”夺取大量干物质导致果肉生长停滞；第二次迅速生长期，主要是果皮和果肉的迅速增大引起的果径第二次迅速增加。在这一时期内的温度较高，果树的叶幕也基本形成，果树通过光合作用不断地进行有机物的合成来积累养分，保证果实吸收养分以进行细胞的增大。

通过果实生长速度的测定，揭示设施内杏树杂交品种的果实生长发育规律，可为相对应的品种改良和设施栽培提供参考依据。但温室栽培条件下，各种环境因子与杏树生长发育、产量、品质之间的相关性及最佳生长模式，树体营养的吸收、分配与运转特性，生长调节剂的应用等方面的研究，尚属空白，但它们是建立优质高产栽培技术的生理基础，因此，还需进一步研究[13]。由于时间和条件所限，本试验仅对果实生长动态进行观测分析，如结合品质测定结果进行分析，对于评价不同授粉品种和指导生产等实际意义更大。