“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”花粉直感效应研究

梁艳萍，丁仁展，陈 瑶，杨书宇，李坤明，卢丽梅

(1 云南省农业科学院园艺作物研究所，昆明，650205；2 国家林业和草原局昆明勘察设计院，昆明，650216；3 云南红梨科技开发有限公司，云南安宁，650307)

花粉直感是指父本花粉在当年内直接影响果实的形状、大小、颜色、风味、内在品质及成熟期等，苹果[1-2]、梨[3-4]和李[5]等果树的花粉直感效应明显。猕猴桃是雌雄异株植物，在栽培生产中需要配置授粉雄株或进行人工授粉。研究猕猴桃栽培品种花粉直感效应，为其筛选适配的雄株，对提高产量或改善果实品质有一定的意义。“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”是云南省农业科学院园艺作物研究所和师宗县邓猴高原特色生物科技有限公司从云南省师宗县菌子山野生美味猕猴桃中选育出来的，具有果实品质优异，早果性和丰产性好，抗逆性强等特点，2019年通过云南省林木品种审定委员会认定[6]。笔者选取花期适宜、花量大的5个美味猕猴桃雄株(单株)，观察其花朵外观形态、花粉数量以及花粉活力，采集其花粉对“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”进行人工授粉，比较不同雄株花粉授粉果实的品质，旨在为“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”栽培选择适合的配套雄株提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在师宗县邓猴高原特色生物科技有限公司果园内进行。该果园位于曲靖市师宗县龙庆乡，海拔2 000 m，黄壤，一般栽培管理。园内种植品种为“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”，雌雄株比例为10∶1(雌雄株为同一个品种，授粉方式为自然传粉)。另外，从菌子山选择与雌株花期相近的5个美味猕猴桃雄株作为供试雄株，分别标记为1号至5号。

1.2 方法

1.2.1 雄株花特性观测 花朵外观形态观察：初花期，于各供试雄株上采集10朵完全开放的花朵，根据《猕猴桃种质资源描述规范和标准》观察花朵外观形态，包括花冠类型、花冠大小、花瓣形状、花瓣基部离合情况、花丝颜色、花药颜色等。

花药数量、花粉量及花粉活力测定：初花期，随机选取10个大蕾期花苞，用镊子将其花药剥离，置于培养皿中，清点其花药数量并记录。于各供试雄株上采集30个大蕾期花苞，用镊子将其花药剥离，置于垫有硫酸纸的培养皿中，自然阴干使花粉散出，收集花粉置于密封的离心管中，参照沈根华等[7]方法观测花粉量。于授粉前，采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定花粉生活力；参照姚春潮等[8]和齐秀娟等[9]采用的固体培养基培养法测定花粉萌发率，培养基为10%蔗糖+0.8%琼脂+100 mg/L硼酸+10 mg/L硝酸钙，28 ℃培养7 h后观察花粉管萌发。

1.2.2 授粉试验 在园内邻近位置选取树龄和树势相近的5株“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”雌株，每雌株在树冠不同部位共选择长势相近的10个结果枝，每2个结果枝授一种雄株花粉(即每雌株均以5个雄株花粉授粉，每个雄株花粉授2个结果枝)，每个结果枝上授3朵雌花。花粉于授粉前3 d取出，常温下放置，于授粉前一天测定花粉活力。授粉选择在上午进行，在每个结果枝中部选择3朵即将开放的“铃铛花”轻轻剥开，避免伤及子房，用毛笔蘸取花粉在柱头上轻刷1～2次，撑开纸袋给授过粉的花套袋，用铁丝扎紧袋口。授粉10～15 d后调查结实率。采收期，每个授粉处理选取10个大小均匀的果实测量单果质量、纵径、横径等指标，室温下放置后测定果实后熟品质。可溶性固形物用TD-45型数显折光仪测定，可溶性糖用蒽酮比色法测定，可滴定酸用酸碱滴定法测定，维生素C用2，6-二氯靛酚法测定。

1.2.3 数据分析

采用R语言进行LSD方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同美味猕猴桃雄株花的特性

花朵外观：各雄株的花朵均为单瓣花，花丝颜色均为浅绿色，花药颜色均为黄色。花瓣形状各不相同，1号、2号和5号雄株花瓣基部离生，3号和4号雄株花瓣基部重叠。1号、2号和5号雄株花朵的花冠大小在5 cm以上，显著高于4号雄株(见表1)。

表1 不同美味猕猴桃雄株花朵外观形态

花粉特性：不同雄株每朵花的花药数有较大差异，2号雄株最多，显著高于3号、4号和5号雄株。每花药花粉量以3号雄株最多，显著高于其他雄株。TTC染色法测定的各雄株花粉生活力均在80%以上，可用于授粉，其中，1号和4号雄株显著高于2号和3号雄株。4号雄株的花粉萌发率最高，显著高于其他雄株(见表2)。

表2 不同美味猕猴桃雄株花粉性状

2.2 不同美味猕猴桃雄株授粉的结实率

2号和3号雄株授粉的结实率最高，均达93%；其次是1号和4号雄株，分别为90%和80%；5号雄株授粉结实率最低，仅为60%。可见，不同雄株授粉对“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”雌株结实率有一定影响。

2.3 不同美味猕猴桃雄株授粉后的果实品质

5号雄株授粉果实单果质量最大，显著高于其他雄株。1号、2号、3号和5号雄株授粉果实纵径相当，显著大于4号雄株。5号雄株授粉果实横径显著高于3号雄株，与其他雄株无显著差异。5号雄株授粉果实侧径最大，显著高于其他雄株。可见，5号雄株授粉果实的果形大(见表3)。

5号雄株授粉果实可溶性固形物含量较高，显著高于2号和4号雄株，但与1号和3号雄株的差异未达显著水平。5号雄株授粉果实可溶性糖含量最高，显著高于其他雄株。3号雄株授粉果实可滴定酸含量显著低于除5号雄株外的其他雄株。3号雄株授粉果实糖酸比最高，其次是5号雄株，1号雄株最低。1号雄株授粉果实维生素C含量显著高于其他雄株，5号雄株授粉果实维生素C含量显著低于其他雄株。可见，除维生素C含量外，5号雄株授粉果实内在品质其他指标均具有优势(见表3)。

表3 不同美味猕猴桃雄株授粉后“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”的果实品质

3 讨论

前人对一些猕猴桃栽培品种的花粉直感效应和适配雄株筛选已经有所研究。齐秀娟等[10]以4种不同的花粉，分别给哑特、秦美、徐香猕猴桃雌株授粉，以自然授粉为对照，结果表明，在果实着果率、单果质量、可溶性固形物含量、横径、纵径、果形指数、硬度、果实形状等方面表现明显的花粉直感效应。张敏等[11]选用17个花粉供体(d-1至d-17)对贵长猕猴桃雌株进行授粉，结果表明花粉供体对贵长猕猴桃品质关键指标影响显著，不同花粉供体影响不同，在生产上应慎重选择。杨技超等[12]以18个不同品种(株系)授粉树花粉对贵长猕猴桃进行人工授粉，结果显示贵长猕猴桃在单果质量、种子数、种子质量、种子大小、果形、可溶性糖含量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量、维生素C含量、可溶性蛋白含量以及干物质含量方面均表现出明显的花粉直感效应。本试验中，供试不同美味猕猴桃雄株花冠大小、花瓣类型、每朵花花药数量、花粉萌发力等存在显著差异，对“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”授粉后，果实侧径和维生素C含量表现明显的花粉直感效应，单果质量、果实纵径、横径、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量也存在一定的花粉直感效应。其中，5号雄株授粉果实外观品质优于其他雄株，除维生素C含量外，5号雄株授粉果实内在品质其他指标均具有优势，因此，5号雄株可作“师宗1号美味猕猴桃优良无性系”的适配授粉雄株。

早在1868年，达尔文就在其书中描述花粉直感现象。关于其形成机制，早期研究认为花粉直感可能与内源激素有关。樊卫国等[13]通过研究刺梨果实生长发育规律及内源激素含量动态变化，发现在正常授粉受精的幼果中，GA1+3、IAA、ZRs和ABA含量极显著高于未受精幼果；畸形果实正常发育一侧的花托中，GA1+3、IAA和ZRs含量明显高于畸形一侧，表明刺梨果实的生长与发育对种子的依赖性很强。Dag等[14]认为，在许多作物中种子数量与果实大小相关，推测发育中的种子通过分泌激素(主要是生长素)促进子房发育，进而产生更大的果实。随着分子生物学的发展，RNA分子的功能得到进一步研究。Liu[15]根据前人的研究结果推测花粉可能通过释放mRNA到母体组织中，进而导致种子和果实的大小、形状、颜色、发育时间和化学成分的变化。小RNA(small RNA)在植物组织中普遍存在，近年来越来越多的小RNA被证明参与调控园艺植物的果实发育过程，包括大小、着色和成熟期等[16]。因此，花粉直感现象也可能与花粉小RNA在组织间的运输传递有关。