岑软系列油茶无性系栽培品种配置研究

曾雯珺，蔡娅，梁斌，江泽鹏，王东雪

（广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室 广西油茶良种与栽培工程技术研究中心，广西 南宁 530002）

油茶是原产我国的木本食用油料作物，栽培利用历史有2000 多年[1]，其主产品茶油的不饱和脂肪酸含量超过90%，是优质高级食用油[2]。油茶异花授粉，自交亲和性较低，其自花授粉座果率远低于异花授粉[3,4]，在生产中多采用几个或多个品种混系造林提高座果率以提高产量。但在目前生产中，有关栽培品种配置的研究较少，在造林时无性系的选择与配置存在极大的盲目性和随意性。有关油茶良种的栽培配置研究，大多以湘林、长林系列良种为试验对象。刘慧敏等[5]综合盛花期重叠情况、花粉量和花粉活力预选出湘林系列油茶的授粉配置组合；曹永庆等[6]和张琰等[7]通过对品种间控制授粉的座果率、种实特征以及种仁含油率等综合评价，优化筛选出长林系列油茶良种的最佳品种配置组合。油茶不同种源、不同无性系在开花物候期、花粉量大小和果实经济性状等方面均存在显著差异[8,9]，因此，针对不同种植区具体的无性系开展栽培配置研究，对于当地油茶原料林基地建设是非常必要的。岑溪软枝油茶是原产于广西的优良农家品种，具有生长快、结果早、丰产稳产和适应性广等优点[10]，经多年研究已从岑溪软枝油茶中选育出9 个通过国家或自治区审定的良种无性系，并在广西大面积推广，是广西油茶主栽品种。如何栽培配置岑溪软枝油茶无性系，极大的发挥出良种潜力，是广西油茶原料林基地高质量发展的关键问题之一。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试油茶无性系的主要性状特征，见表1。试验地位于广西油茶种质资源收集库，供试植株于2016 年采用大树嫁接换冠方式保存，试验于2017~2020 年开展。

表1 供试无性系特性Table 1 Characteristics of tested clones

1.2 试验方法

1.2.1 开花物候期观察 观察不同无性系的开花时期，根据开花比例分为初花期（小于25%）、盛花期（25%~80%）和末花期（大于80%）[11]，每个无性系观察10 株，自10 月下旬起，每隔2 d观察1 次，直至末花期。

1.2.2 花粉量测定 采集各无性系开花前1 天的花蕾，取完整花药10 枚放入1 mL 离心管中，在25 ℃条件下烘干。待花药完全爆裂散出花粉后，加入含1%纤维素酶溶液1 mL 处理24h，使花粉从花药中完全解离，并充分振荡至花粉粒均匀分布于溶液中。然后取5 L 溶液滴于载玻片上，在显微镜下观察统计花粉粒数，试验重复3 次取平均值，则单个花药花粉量=（每个载玻片上花粉粒数） 200 10[12]。

每个无性系测定30朵花，计数法统计单花花药数量，则单花花粉粒数=单个花药花粉量 单花花药数量。

1.2.3 花粉活力测定 授粉前1 天，采集父本植株上带有花苞的枝条，将枝条下端插进装有清水的容器中培养，一般第2 天早上花苞开放、花药开裂。采用TTC染色法[13]，将花粉撒在载玻片上，滴1~2 滴0.5%TTC（氯化三苯四氮唑）溶液并盖上盖玻片，在常温下放置10~15 min 后，置于显微镜下随机选取视野并拍照，被染成红色的即有活力的花粉。花粉活力计算公式：花粉活力=有活力的花粉数/总花粉数[14]。

测定常温下贮藏当天、第2 天和第3 天的花粉活力，每种花粉均做3 个载玻片重复，每个载玻片随机观察3 个视野。

1.2.4 杂交授粉及座果率调查 于11 月至12 月开花期间进行人工控制授粉，根据试验材料和生产实际情况，以经济性状较好的岑软二代无性系岑软ZJ11、岑软ZJ14、岑软ZJ24、岑软3 62 和主栽面积最广的岑软3 号为母本，设置22 个授粉组合，见表2。

表2 授粉杂交组合设置Table 2 Setting of hybrid combination by pollinating

采集父本开花前1 天的花蕾带回实验室分系隔离水培，于第2 天早上花药开裂、花粉散出后将花粉收集于干燥的指形管中。授粉时，用镊子去掉母本含苞待放花苞的雄蕊，用棉签将父本花粉轻轻涂抹于柱头，以肉眼能看见金黄色花粉为宜；最后用硫酸纸制成的授粉袋套好，用曲别针封好袋口，并挂好标签。每个杂交组合授粉50~60 朵花，在翌年2 月底，统计座果数，计算各组合的座果率，座果率=座果数/授粉数 100%。

2 结果与分析

2.1 开花物候

调查发现，岑软9 个无性系虽然均选自于岑溪软枝油茶这一优良农家品种，但花期物候存在明显差异，（表3）。按开花时间先后，9 个无性系可以分为早花组、中花组和晚花组3 组。其中早花组包括岑软ZJ11、岑软ZJ14 和岑软3-62 3 个无性系，11 月上旬开始开花，11 月中旬进入盛花期直至11 月下旬，12 月上旬为末花期；中花组包括岑软ZJ24、岑软3 号、岑软22 号和岑软24 号4 个无性系，11 月中旬开始开花，11 月下旬进入盛花期直至12 月上旬，12 月中旬为末花期；晚花组包括岑软2 号和岑软11 号两个无性系，11 月下旬开始开花，12 月上旬进入盛花期直至12 月中旬，12月下旬为末花期。

表3 各无性系开花物候期Table 3 Flowering phenophase of cones

根据杂交授粉亲本花期相遇的要求，即要盛花期一致的要求[15,16]，早花组和晚花组的无性系盛花期时间没有重叠，不利于授粉，因此，在栽培配置时不建议将岑软ZJ11、岑软ZJ14、岑软3 62 与岑软2 号和岑软11 号搭配种植。

2.2 花粉量

对9 个岑软无性系进行花粉量测定，结果由表4可知，各无性系间单个花药花粉粒数量、单花花药数和单花花粉粒总量（P < 0.01）均有显著差异。单个花药花粉粒数量排序为岑软22 号>岑软11 号>岑软24 号>岑软ZJ24>岑软2 号>岑软ZJ11>岑软3-62> 岑软ZJ14 > 岑软3 号，其中单个花药花粉粒数量最高的岑软22 号（4 706.67 个）是数量最少的岑软3 号（1 186.67 个）的3.97 倍。单花花药数排序为岑软ZJ11>岑软24 号>岑软ZJ24>岑软3 号>岑软2 号>岑软22 号>岑软3-62>岑软11 号>岑软ZJ14，单花花药数最高的岑软ZJ11（152.67 个）是最少的岑软ZJ14（88.0 个）的1.73 倍。

表4 各无性系花粉量Table 4 Pollen amount of each clone

图1 各无性系单花花粉总量聚类Fig.1 Clustering of total pollen amount of single flower of each clone

单花花粉粒总量大小排序为岑软22 号>岑软11号>岑软24 号>岑软ZJ24>岑软ZJ11>岑软2 号>岑软3-62 > 岑软ZJ14 > 岑软3 号。通过方差分析和系统聚类，9 个无性系的单花花粉粒总量被分为3 级，岑软22 号和岑软11 号为第1 级；岑软3 号、岑软ZJ14和岑软3-62 为第3 级；其余4 个无性系为第2 级，单花花粉粒总量仅为13.56~21.34 万个，其中岑软22 号（51.69 万个）单花花粉粒总量为岑软3 号的3.81 倍。

2.3 花粉活力

除岑软ZJ24 开花晚外，其余无性系均为采后第1 天即开花，连续观测采后3 d 花粉活力变化。由表5可知，比较开花3 天内活力变化，差异极显著的无性系有岑软3 号（P=0.000）、岑软24 号（P=0.000）、岑软ZJ11（P=0.000）、岑软ZJ14（P=0.006），岑软22 号（P = 0.012）差异显著。开花3 d 内花粉活力均保持在80%以上的无性系为岑软11 号和岑软ZJ14，3 d 的花粉活力平均值分别为93.12%和93.44%，其中岑软11号3 d 花粉活力差异不显著，岑软ZJ14 呈现花粉活力逐天增强的趋势，第3 天比第1 天增幅显著。除此之外，开花2 d 内花粉活力显著高于第3 天的有岑软3号、岑软24 号、岑软ZJ11、岑软ZJ14 和岑软ZJ24，除岑软3 号外，其他4 个无性系活力均保持在90%以上。岑软22 号和岑软3 62 为开花第2 天活力开始下降，降幅分别为31.81%和25.69%，岑软22 号降幅显著。岑软2 号则为开花第2 天花粉活力最高，第3天显著下降，降幅达40.22%。

表5 各无性系采后3 d 内花粉活力变化情况Table 5 Pollen vitality changes of all clones within three days of flowering

由此可见，以上无性系如作为父本用于授粉时，常温贮藏的花粉应在开花2d内完成授粉，以保证授粉效率。

2.4 各杂交组合座果率

从油茶品种的生殖生物学特点出发，不仅仅要考虑盛花期重叠，更要考虑油茶品种间的亲和程度等，才能科学合理的配置授粉品种[3,17]。而授粉亲和力与座果率呈正相关，且座果率与果实表型性状、鲜果产量也存在明显的正相关关系[18]，因此，杂交座果率是油茶品种配置栽培中首要考虑的问题[19]。由图2 可知，座果率不低于75%的杂交组合有14 个，占组合数的63.64%，其中有5 个杂交组合的座果率达到100%，分别为组合3、6、10、11、18，具体为岑软ZJ11 岑软3-62、岑软ZJ14 岑软ZJ11、岑软ZJ24 岑软2 号、岑软ZJ24 岑软11 号和岑软3-62 岑软24 号。

图2 各杂交组合座果率Fig.2 Fruition rate of each cross combination

2.5 栽培品种配置推荐组合

经上述试验，制定如下栽培配置组合筛选标准：采用性状更优的无性系为母本，单花花粉量超过25 万个的无性系为父本，要求父母本盛花期一致，授粉座果率超过75%。以此标准，筛选出组合6、7、10、11、12、14、16 和18 等8 个配置组合（表6），推荐在生产中应用。

表6 栽培品种配置推荐组合Table 6 Recommended combination of variety configuration

3 小结与讨论

3.1 小结

开花物候期：岑软系列无性系的开花时间从11 月上旬到12 月下旬，分为早花组（岑软ZJ11、岑软ZJ14和岑软3-62）、中花组（岑软ZJ24、岑软3 号、岑软22号和岑软24 号）和晚花组（岑软2 号和岑软11 号）3组。根据杂交授粉亲本盛花期一致的要求，早花组和晚花组不宜搭配种植。

3.1.1 花粉量 各无性系间单个花药花粉粒数量、单花花药数和单花花粉粒总量均有显著差异。单个花药花粉粒数量在1 186.67~4 706.67 个，单花花药数在88.0~152.67 个，单花花粉粒总量13.56~51.69 万个。通过系统聚类，将9 个无性系的单花花粉粒总量分为3 级，确定第3 级（岑软3 号、岑软ZJ14 和岑软3-62）不适宜做授粉品种，将单花花粉粒总量超过25 万个定于筛选标准。

3.1.2 花粉活力 常温贮藏的花粉在开花前2 天均能保持较高的花粉活力。

3.1.3 座果率 座果率不低于75%的杂交组合数占组合数的63.64%，其中有5 个杂交组合的座果率达到100%。

3.2 讨论

《油茶栽培品种配置技术规程》（LY/T2678-2016）规定，杂交组合品种配置有3 个原则，一是花期相遇原则，即主栽品种与配置品种的盛花期一致；二是高亲和性原则，即主栽品种与配置品种之间可相互授粉，并能正常受精和座果结实；三是品种数量宜少原则，即主栽品种与配置品种的总数量不要超过4 个，且所有品种均能完成正常的授粉受精和座果结实，最好选择2个品种进行配置，其次是3 个品种，再次是4 个品种[20]。以“采用性状更优的无性系为母本，单花花粉量超过25 万个的无性系为父本，要求父母本盛花期一致，授粉座果率超过75%”为筛选标准，筛选出组合6、7、10、11、12、14、16 和18 等8 个组合，既符合行标规定，又符合广西生产实际，可以在今后的生产中推广使用。

授粉品种配置不仅需要考虑盛花期重叠，还应根据油茶品种的生殖生物学特点进行配置，例如油茶品种的雄性不育、品种间的亲和程度等因素[7,21]。研究表明，油茶雄性不育无性系并非完全不可育，而是其花粉活力远低于正常无性系[22]，由此可见，花粉活力是影响油茶座果率的重要因素。文中参试无性系中，岑软3号开花3 d 内的花粉活力均小于80%，开花当天花粉活力最高，仅为79.22%，可能是导致岑软3 号杂交座果率低而未能入选推荐配置的原因。自交不亲和性在植物界普遍存在，是植物防止近亲繁殖和保持物种连续性的一种重要机制[23]。油茶不同品种组合的授粉座果率存在显著差异，但杂交座果率基本都了超过30%[24]，油茶杂交育种能取得很好的杂种优势，选择具有增产提质效应的杂交组合，对丰富油茶良种资源，提高油茶整体产量水平、改善我国食用油水平和质量结构有很重要的意义[25]。