向 暉，袁德義，高 超，廖 婷，唐 靜

(中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)林育種與栽培國家林業(yè)局重點實驗室，湖南 長沙 410004)

油茶(Camellia oleifera Abel)是我國特有的重要木本糧油植物［1－3］。生產(chǎn)實踐中，油茶花多果少、坐果率低的現(xiàn)象十分嚴(yán)重［4］。而油茶中的攸縣油茶具有植株矮小、抗炭疽病能力強(qiáng)、產(chǎn)量穩(wěn)定、豐產(chǎn)性能好的特點。以攸縣油茶為母本，普通油茶為父本雜交產(chǎn)生一批優(yōu)良的雜種后代，以種間雜交后代的4株優(yōu)良單株攸雜031(YZ－031)、攸雜032(YZ－032)、攸雜033(YZ－033)、攸雜034(YZ－034)為對象，觀測分析了花器特征和花粉特性，旨在為油茶雜交育種、提升坐果率提供參考。

1 試驗地概況

試驗地點位于中南林業(yè)科技大學(xué)生科樓油茶苗圃(112.99°E，28.14°N)。屬大陸型亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫17℃，年降水量1200 ～1700 mm，年平均無霜期260～310 d，≥10℃年積溫5500 ℃，年平均日照時數(shù)1700 h，土壤為紅壤，pH值為5.4左右。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

以(攸縣油茶ד湘林1號”)ד茶陵166”的雜交后代4個優(yōu)良單株攸雜031、攸雜032、攸雜033、攸雜034為試材，每株分別采集含苞待放的花蕾備用。

2.2 試驗方法

2.2.1 單花開放進(jìn)程及花期觀察 每株標(biāo)記3朵單花，拍照觀察其開放進(jìn)程;于2012年2月試驗植株第1朵花前，觀測記錄始花期、盛花期、末花期、最后1朵花謝日期4個物候指標(biāo);用游標(biāo)卡尺測量花器特征。

2.2.2 花粉數(shù)量及P/O值測定 采用纖維素酶法測定花粉數(shù)量［5－6］。纖維素酶濃度為10 g/L，每管用量為1mL，每管完整花藥數(shù)為10枚。用移液槍吸取2 μL溶液滴劃于載玻片上，觀察并統(tǒng)計花粉數(shù)量，重復(fù)3次。計算公式為:N=(n×500)/10，公式中:N為每枚花藥花粉量(粒/花藥);n表示載玻片上花粉?？倲?shù)。在解剖鏡下觀察統(tǒng)計胚珠，計算得出P/O值。計算公式為:P/O=花粉數(shù)量/胚珠數(shù)。

2.2.3 不同溫度下花粉萌發(fā)率的測定 采用固體培養(yǎng)基萌發(fā)法測定室溫、4℃、－20℃、－70℃條件下的花粉萌發(fā)率。具體方法參照廖婷［5］等人的研究。培養(yǎng)基的配比為:100 g/kg蔗糖+10 g/kg瓊脂+0.1 g/kg H3BO3。

3 結(jié)果與分析

3.1 單花開放進(jìn)程分析

由表1可知，4株油茶的單花開放歷時十分相近。攸雜031和攸雜034為18 d，攸雜032和攸雜033為17 d。根據(jù)張志強(qiáng)［7］等人的研究，長的花壽命是保障植物繁殖成功的重要機(jī)制之一。一般油茶花壽命為5～10 d［8－10］，而試驗植株單花開放歷時為17～18 d，花壽命顯著延長，為繁殖坐果提供了保障。在單花開放進(jìn)程中，天氣是最主要的影響因素。陰雨天單花開放進(jìn)程緩慢，晴天開放迅速。其次，溫度的影響也較大，溫度低則單花開放進(jìn)程緩慢，溫度高則開放迅速。

表1 單花開放進(jìn)程觀測Tab.1 Observation of single－flower blossom

3.2 花期分析

試驗表明(表2)，4株油茶花期歷時差異不明顯，均屬于持續(xù)開花模式，即基本上每天或幾個星期產(chǎn)生少量新的花［11］。攸雜034開花最早、花期最長，為55 d;攸雜032開花最晚、花期最短，為41 d。油茶一般在10～12月的冬季開花［10，12］，而試驗植株均在春季開花，結(jié)合表1可知，其單花開放歷時長，花繁密濃香，吸引了大量昆蟲傳粉。根據(jù)鄧園藝等［8］的研究，蜜蜂是油茶的有效傳粉昆蟲，蠅類和蝶類為隨機(jī)訪問者。而蜜蜂屬于變溫動物，在一定范圍內(nèi)，溫度越高，它們的活動能力就越強(qiáng)。顯然，春季更適合昆蟲的傳粉活動，春季開花避開了冬季寒冷的天氣，減少了低溫霜凍給植株體帶來的傷害，這對提高油茶的授粉成功率及坐果率有著十分積極的作用。

表2 花期觀測Tab.2 Observation of flowering period

3.3 花的生物學(xué)特性

從試驗數(shù)據(jù)來看(表3)，不同油茶植株的花器特征差異明顯。通過數(shù)據(jù)可知，攸雜034的花瓣最長，為33.10 mm，花較其他3株大，其花絲、花柱也明顯長于其他試驗植株;攸雜032的雄蕊數(shù)和胚珠數(shù)最多。根據(jù)張志強(qiáng)等［7］的研究，大的花展示能吸引更多的傳粉者，同時也增加了同株異花授粉的機(jī)會。結(jié)合表1、表2分析可知，4株油茶中，攸雜034的異花授粉成功系數(shù)較大。

表3 花器特征Tab.3 The flower characteristics

3.4 花粉數(shù)量和P/O值測定分析

對試驗植株進(jìn)行花粉數(shù)量和P/O值測定分析，表4顯示，不同油茶植株的單花藥花粉數(shù)量不同。攸雜031、攸雜032、攸雜033、攸雜034的單花藥花粉數(shù)量分別為9250 、7050 、5950 和8300 粒。攸雜033的花粉數(shù)量與其他3株差異顯著，含量最少。依據(jù)Cruden(1977)的標(biāo)準(zhǔn)［13］:當(dāng)P/O值為2108 .0～195525 .0時，為專性異交型植物。通過計算得，攸雜031、攸雜032、攸雜033、攸雜034的P/O值分別為 27171 .9、23005 .3、20400 .0、29568 .8，這表明油茶為專性異交型植物。攸雜 031、攸雜 032、攸雜033、攸雜034 的單花花粉數(shù)量分別為:43.4、43.7、28.6 和 47.3 萬粒，明顯高于普通油茶的 22 萬粒［14］，這表明，試驗植株授粉成功系數(shù)大，更有利于提高坐果率。

3.5 不同溫度下花粉萌發(fā)率的測定分析

由圖1～圖4可知，不同貯藏溫度對油茶花粉萌發(fā)率有顯著影響，且隨著貯藏時間的延長，花粉萌發(fā)率均呈下降趨勢。在室溫貯藏條件下，花粉萌發(fā)率下降趨勢最明顯，11 d后，4株油茶的花粉萌發(fā)率均降低到5%以下;在－20℃貯藏條件下，花粉萌發(fā)率下降趨勢最緩，保存29 d后，4株油茶的花粉萌發(fā)率仍然在40%左右;在－70℃貯藏條件下，花粉短期貯藏萌發(fā)率均較高，但長期貯藏均低于4℃和－20℃貯藏條件下的花粉萌發(fā)率，參照袁德義等人的研究［2］:推斷可能是由于花粉在極低溫冰凍狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰，使原生質(zhì)脫水及造成不可逆的機(jī)械性損傷;當(dāng)恢復(fù)室溫培養(yǎng)時，由于原生質(zhì)來不及吸水而被撕裂損傷，由此引起花粉的萌發(fā)率顯著降低，具體原因還有待進(jìn)一步研究?？梢姡?0℃為油茶花粉的最佳貯藏溫度。

表4 單花藥花粉數(shù)量Tab.4 The pollen number of single－anther

圖1 室溫貯藏對油茶花粉生活力的影響Fig.1 The effect of normal atmospheric

圖2 4℃貯藏對油茶花粉生活力的影響Fig.2 The effect of 4 ℃ on camellia’s pollen vitality temperature on camellia’s pollen vitality

圖3 －20℃貯藏對油茶花粉生活力的影響Fig.3 The effect of －20 ℃ on camellia’s pollen vitality

圖4 －70℃貯藏對油茶花粉生活力的影響Fig.4 The effect of －70 ℃ on camellia’s pollen vitality

4 結(jié)論與討論

試驗對(攸縣油茶ד湘林1號”)ד茶陵166”的雜交后代4個優(yōu)良單株進(jìn)行花器特征和花粉特性分析，研究結(jié)果表明:較一般油茶而言，試驗植株花期和單花開放歷時更長，單花花粉數(shù)量更多，且均在春季開花，花多而香;花粉貯藏溫度為－20℃時最佳。

試驗表明油茶屬專性異交型植物，雜交育種是提升油茶坐果率，培育優(yōu)良新品種，加快油茶產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的重要途徑。根據(jù)性狀遺傳的基本規(guī)律［15］:F2代群體內(nèi)必然出現(xiàn)性狀的分離和重組，F(xiàn)2代與F1代相比，雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)顯著地下降，因此學(xué)術(shù)界對F2代能否被利用存有不同的看法。本研究通過對攸縣油茶F2代4個優(yōu)良單株的單花開放進(jìn)程、花期、生物學(xué)特性、花粉數(shù)量以及花粉萌發(fā)率進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)較F1代而言，其雜種優(yōu)勢要弱，但性狀分離并不大，且與純種親本比較雜種優(yōu)勢明顯，即能被利用度高。另一方面，通過試驗研究，確定了此雜交組合具備明顯的優(yōu)良性，這為今后的油茶雜交組合選配及種間雜交育種工作積累了一定的經(jīng)驗。如果繼續(xù)雜交，所得F3代是否仍具備雜種優(yōu)勢，則有待進(jìn)一步研究。

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