趙明新，曹 剛，王 瑋，曹素芳，李紅旭

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，蘭州 730070）

0 引言

‘玉露香梨’因果個(gè)大、肉質(zhì)松脆、風(fēng)味香甜等特點(diǎn)，深受果農(nóng)和消費(fèi)者的喜歡，是中晚熟梨品種中的佼佼者。近幾年在甘肅省白銀市景泰縣、白銀區(qū)等地發(fā)展較快，栽培面積不斷擴(kuò)大，但是存在果實(shí)脫萼率低、果形不正、果面有不規(guī)則凸起等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了‘玉露香梨’在甘肅省的發(fā)展。梨是典型的自交不親和性果樹，絕大多數(shù)品種自花授粉不結(jié)實(shí)，存在花粉直感現(xiàn)象[1]?；ǚ壑备杏绊懝麑?shí)大小[2]、形狀[3]、顏色[4]、熟期[5]、內(nèi)含物[6]等性狀。研究花粉直感現(xiàn)象對(duì)生產(chǎn)上授粉品種的選配具有重要的指導(dǎo)意義，為提高產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì)、提高商品優(yōu)質(zhì)果率和改善果實(shí)內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)的組分和增加經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)支撐[7-8]。

筆者采用適宜甘肅省種植的5個(gè)優(yōu)良梨品種作為授粉品種，與‘玉露香梨’開(kāi)展授粉試驗(yàn)，研究不同品種對(duì)‘玉露香梨’的授粉效應(yīng)，以期篩選出適宜的授粉品種，為改善‘玉露香梨’外觀品質(zhì)、提升果品質(zhì)量和產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2020年4月19—22日在國(guó)家梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蘭州綜合試驗(yàn)站試驗(yàn)示范園中進(jìn)行。試驗(yàn)園位于甘肅省白銀市景泰縣條山農(nóng)場(chǎng)十一連，樹齡6年。試驗(yàn)園地處騰格里沙漠南沿，屬溫帶干旱氣候，海拔1620 m，年平均氣溫8.2℃，年降水量184.8 mm，年日照時(shí)數(shù)2725 h，年無(wú)霜期141天。果園土壤為砂質(zhì)灰鈣土，土壤pH 8.0，土層深厚，有機(jī)質(zhì)含量1.4%。園地地勢(shì)平坦，灌溉方式為滴灌，常規(guī)管理，管理施肥一致[9]。

1.2 試驗(yàn)材料

父本為‘黃冠梨’、‘雪青’、‘翠玉’、‘早酥’、‘蘋果梨’，在國(guó)家梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蘭州綜合試驗(yàn)站景泰核心試驗(yàn)示范園中種植?！S冠梨’為河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所雜交育成（‘雪花梨’ב新世紀(jì)’），樹齡8年；‘雪青’為浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)（現(xiàn)浙江大學(xué)）雜交育成（‘雪花梨’ב新世紀(jì)’），樹齡8年；‘翠玉’為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝科學(xué)研究所選育（‘西子綠’ב翠冠’），樹齡8年；‘早酥’為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所雜交育成（‘蘋果梨’ב身不知’），樹齡8年；‘蘋果梨’產(chǎn)于吉林省延邊朝鮮族自治州，原種來(lái)源于朝鮮京兒道光陵白羊山，樹齡15年。

母本為‘玉露香梨’，樹齡6年，樹勢(shì)中庸，樹體健壯，栽培模式，管理方式一致，砧木為杜梨，株行距2 m×4 m。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 花粉采集與貯藏 在大蕾期采集各品種200朵鈴鐺花，剝?nèi)「髌贩N的花藥，平攤于硫酸紙盒中，花藥剝?nèi)『蠼固?yáng)直曬，散粉后，分裝于1.5 mL離心管中并放入密封袋中（加入適量硅膠）-20℃下保存?zhèn)溆肹10]。

1.3.2 不同授粉處理果實(shí)坐果量和坐果率調(diào)查 在大蕾期選取發(fā)育一致的15株‘玉露香梨’樹，每3株為1個(gè)授粉處理，每株為1個(gè)重復(fù)，留3、4序位的花序，人工疏除其他序位花后統(tǒng)計(jì)總花數(shù)。去雄后按試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別進(jìn)行授粉、套袋并掛牌標(biāo)記，并在24 h后重復(fù)以上授粉過(guò)程，各組合授粉200朵花以上。在第二次生理落果后統(tǒng)計(jì)坐果數(shù)，并計(jì)算坐果率[式(1)]。

1.3.3 不同授粉處理‘玉露香梨’果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定

（1）外在品質(zhì)測(cè)定。不同授粉處理待果實(shí)成熟后分別采集有代表性的果實(shí)樣品30個(gè)，用于相關(guān)指標(biāo)的評(píng)價(jià)和測(cè)定。對(duì)脫萼率、整齊度等進(jìn)行人為觀察評(píng)價(jià)[1]。每個(gè)授粉處理采集15個(gè)果實(shí)，5個(gè)果實(shí)為1個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理3次重復(fù)，稱取單果質(zhì)量，記錄并求每個(gè)重復(fù)的單果重[式(2)]。使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)的縱橫徑，求取平均值并計(jì)算果形指數(shù)（縱徑/橫徑）。參照陳園園[11]的方法計(jì)算果實(shí)的偏斜度[圖1A，式(3)]。果面凸起程度以果實(shí)橫截面上最大凸起處果面到果心的距離和最深凹陷處果面到果心的距離比值計(jì)算[12]，由圓度表示（圖1B），如式(4)。

圖1 果形指數(shù)、果實(shí)偏斜度及圓度的表示

（2）果實(shí)硬度。采用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)去皮后陰陽(yáng)兩面的硬度[13]。在105℃下烘干至恒重后稱其干重。水分含量為單果重（鮮重）與干重的差值[14]?？扇苄怨绦挝锸褂肞AL-1數(shù)顯測(cè)糖儀測(cè)定[15]。維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[16]?？傻味ㄋ岷涂扇苄钥偺呛糠謩e采用酸堿滴定法和斐林試劑法測(cè)定[9]。糖酸比為可溶性總糖含量與可滴定酸含量的比值。

1.3.4 單果種子數(shù)量的統(tǒng)計(jì) 每一個(gè)雜交組合隨機(jī)選30個(gè)果實(shí)統(tǒng)計(jì)單果正常種子和敗育種子數(shù)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2007、DPS 9.05、SPSS 21.0等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同梨品種S基因型

梨授粉是否結(jié)實(shí)受S基因控制，表現(xiàn)為S基因型相同的品種間授粉不結(jié)實(shí)，S基因型不同則能正常結(jié)實(shí)。表1中列出各品種控制授粉所包含的S基因[17,18]，通過(guò)父母本的基因型可以推測(cè)出，‘翠玉’可能為S1S3/S1S5/S3S4/S4S5，‘玉露香梨’可能為S4S21/S4S28/S16S21/S16S28，因此可以得出5個(gè)授粉品種具備為‘玉露香梨’授粉的條件。

表1 梨品種S基因型

2.2 不同梨品種花期

作為授粉品種最重要條件就是授粉品種與主栽品種花期一致，從表2可知，‘雪青’和‘蘋果梨’的盛花期最早，盛花期比‘早酥’早1天，花量大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為11天；‘黃冠梨’與‘玉露香梨’的盛花期和花期持續(xù)時(shí)間都一致，為9天；‘翠玉’盛花期時(shí)間比‘玉露香梨’晚1天，花期為10天。5個(gè)授粉品種與‘玉露香梨’盛花期基本一致，可以作為‘玉露香梨’的授粉品種。

表2 不同梨品種的花期

2.3 不同授粉品種對(duì)‘玉露香梨’坐果及脫萼率的影響

由表3可以看出，授粉量都在200個(gè)花朵以上，達(dá)到了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求，5個(gè)授粉品種授粉的坐果率為23%～58%，其中‘黃冠梨’授粉的花朵坐果率最高(57.82%)，顯著高于其他4個(gè)品種?！┣唷幕ǘ渥首畹停瑑H為23.15%。整體坐果率不高的原因主要為2020年花期遭遇低溫晚霜。‘翠玉’作為授粉品種，‘玉露香梨’脫萼果最多，脫萼率最高，達(dá)到8.85%，‘蘋果梨’授粉脫萼果率最低為2.70%，‘雪青’、‘黃冠梨’和‘早酥’梨授粉脫萼果率差異不顯著。

表3 不同授粉品種對(duì)‘玉露香梨’坐果及脫萼率的影響

不同品種授粉后，‘玉露香梨’果實(shí)中飽滿種子數(shù)也有較大區(qū)別，‘黃冠梨’授粉的種子數(shù)最多（7.7個(gè)），‘蘋果梨’授粉種子最少（4.9個(gè)），種子數(shù)從少到多依次為‘蘋果梨’、‘早酥’、‘雪青’、‘翠玉’、‘黃冠梨’。種子數(shù)決定了果實(shí)發(fā)育的速度和果實(shí)的果形指數(shù)。

2.4 不同授粉品種對(duì)‘玉露香梨’果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

由表4可知，‘黃冠梨’作為授粉品種時(shí)，其單果重為318.78 g，其次為‘雪青’，最小的為‘蘋果梨’，為254.69 g，較‘黃冠梨’輕20.10%，各處理間差異極顯著?！衤断憷妗嬖诠姘纪沟耐庥^表現(xiàn)，用圓度來(lái)表示果面凹凸的程度。不同品種授粉后，‘玉露香梨’果面凹凸程度差異較大，圓度值由小到大依次為‘黃冠梨’、‘翠玉’、‘雪青’、‘蘋果梨’、‘早酥’，處理間差異顯著，表明用‘黃冠梨’授粉果面最為光滑，而‘早酥’授粉果面凹凸現(xiàn)象最為嚴(yán)重。不同授粉處理其果形指數(shù)也有差異，用‘早酥’梨授粉果形指數(shù)最大(1.112)，用‘黃冠梨’和‘翠玉’授粉，果形指數(shù)最小，處理間差異顯著。果實(shí)偏斜度各授粉品種處理間差異顯著，偏斜度從小到大依次為‘黃冠梨’、‘翠玉’、‘早酥’、‘蘋果梨’、‘雪青’?！S冠梨’作為授粉品種時(shí)果形偏斜度最小，果形最正。

表4 不同授粉品種對(duì)‘玉露香梨’外觀品質(zhì)的影響

2.5 不同授粉品種對(duì)‘玉露香梨’內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表5可知，各處理間水分含量差異不顯著，其他處理間內(nèi)在品質(zhì)存在極顯著差異?！┣唷诜塾捕茸畲?6.52 kg/cm2)，‘早酥’最小(4.72 kg/cm2)；可溶性糖和可溶性固形物變化基本一致，可溶性糖含量從大到小分別為‘早酥’、‘黃冠梨’、‘蘋果梨’、‘翠玉’、‘雪青’，‘早酥’比‘雪青’可溶性糖含量高14.29%；可溶性固形物含量從大到小分別為‘蘋果梨’、‘早酥’、‘黃冠梨’、‘翠玉’、‘雪青’，‘蘋果梨’比‘雪青’可溶性固形物含量高8.93%。含糖量及其種類對(duì)果蔬甜味起決定作用，但受酸的影響也很大[20]?！S冠梨’授粉果實(shí)含酸量最高(1.545 g/kg)，‘雪青’授粉的含酸量最低(1.085 g/kg)，各處理含酸量從大到小分別為‘黃冠梨’＞‘翠玉’＞‘蘋果梨’＞‘早酥’＞‘雪青’。維生素C(Vc)對(duì)人體生理機(jī)能有著極其重要的作用，能夠提高人體的免疫力，提高機(jī)體的應(yīng)急能力，而果蔬是Vc含量較高的食物[21]。‘早酥’處理Vc含量最高，‘黃冠梨’處理Vc含量最低，‘早酥’比‘黃冠梨’處理Vc含量提高了13.21%，比‘雪青’、‘蘋果梨’、‘翠玉’分別提高了6.42%、10.20%、8.99%。

表5 不同授粉品種對(duì)‘玉露香梨’內(nèi)在品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

梨存在自花結(jié)實(shí)性差和異花授粉不親和現(xiàn)象，授粉對(duì)果實(shí)發(fā)育的生理影響至關(guān)重要[22]。梨自交不親和性是受單基因位點(diǎn)（稱為S位點(diǎn)）上的復(fù)等位基因(S1,S2,S3,…,Sx)所控制，該位點(diǎn)至少包括編碼1個(gè)花柱組分和1個(gè)花粉組分的S基因，表現(xiàn)自花授粉或相同S基因型品種間異花授粉不結(jié)實(shí)[18]。具體有3種情況：（1）2個(gè)梨品種具有2個(gè)完全相同的S基因型，相互授粉時(shí)表現(xiàn)為不親和，如2個(gè)梨品種基因型均為S1S2，不能正常授粉結(jié)實(shí)，表現(xiàn)為不親和。（2）2個(gè)梨品種之間具有一個(gè)相同S基因時(shí)相互授粉表現(xiàn)為半親和。如一個(gè)品種基因型為S1S2，另一個(gè)品種基因型為S2S3，表現(xiàn)為半親和，后代植株S基因表現(xiàn)型為S1S2和S2S3。（3）2個(gè)完全不同S基因型梨品種授粉時(shí)表現(xiàn)為親和。如一個(gè)品種基因型為S1S2，另一個(gè)品種基因型為S3S4，表現(xiàn)為親和，后代植株 S 基因表現(xiàn)型為 S1S3、S1S4、S2S3和 S2S4。本試驗(yàn)所采用的5個(gè)授粉品種中，3個(gè)梨品種S基因型已在文獻(xiàn)中明確[17]，‘翠玉’和‘玉露香梨’還未鑒定得出，但通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)出‘玉露香梨’S基因型可能為S4S21/S4S28，排除S16S21/S16S28的可能性，因?yàn)椤S冠梨’S基因型為S3S16，‘黃冠梨’作為授粉品種時(shí)，花朵坐果率最高，為57.82%，表現(xiàn)為親和。通過(guò)對(duì)比分析5個(gè)梨品種為‘玉露香梨’授粉后表現(xiàn)為親和、半親和。

梨花粉管到達(dá)子房的時(shí)間一般為3～5天。授粉受精的適宜溫度在24℃左右，授粉受精的效果和很多因素有關(guān)，包括花粉的質(zhì)量、雌蕊的發(fā)育情況、營(yíng)養(yǎng)狀況、天氣及品種間的親和性等。-20℃貯藏花粉花粉活力(72%～80%)顯著優(yōu)于4℃貯藏(6%～14%)，本研究中花粉采集后分裝于1.5 mL離心管中并放入密封袋中（加入適量硅膠）-20℃下保存，保證了花粉活力。5個(gè)授粉品種授粉的坐果率為23%～58%，整體坐果率不高與花期遭受低溫凍害有關(guān)，其中‘黃冠梨’授粉的花朵坐果率最高(57.82%)，‘雪青’的花朵坐果率最低(23.15%)。配置授粉品種可以顯著提高母本的坐果率，這與前人的研究結(jié)果一致[23-25]。從試驗(yàn)結(jié)果可知，除‘雪青’和‘蘋果梨’外其他3個(gè)授粉品種的坐果率在42%以上，均可作為‘玉露香梨’的授粉樹。

異花授粉存在花粉直感效應(yīng)[26-28]，有的直感效應(yīng)表現(xiàn)在質(zhì)量性狀上，有的表現(xiàn)在數(shù)量性狀上，影響坐果率、果實(shí)大小、種子數(shù)量、果形指數(shù)、果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)等[10,26,29]。授粉品種的單果重與母本果實(shí)的單果重存在相關(guān)性，父本果實(shí)大的母本果實(shí)亦大，反之亦然[30]。本試驗(yàn)采用的授粉品種，‘黃冠梨’、‘雪青’為大果形，授粉后果實(shí)單果重高于其他3個(gè)，且處理間存在極顯著差異；前人研究表明，種子分布會(huì)影響果實(shí)的偏斜[31]，‘黃冠梨’授粉果實(shí)種子數(shù)最多，‘蘋果梨’和‘早酥’種子數(shù)量少?！S冠梨’果形圓、果形指數(shù)低、果實(shí)偏斜度小，顯著低于其他授粉品種；‘早酥’果形指數(shù)大，‘早酥’授粉后梨果面凹凸不平現(xiàn)象最為嚴(yán)重。表明種子數(shù)量對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育具有一定作用。因此‘黃冠梨’授粉后‘玉露香梨’的果面最為光滑，果形最正。不同品種花粉授粉后果實(shí)內(nèi)源激素水平差異調(diào)控果實(shí)發(fā)育并引起果實(shí)表型差異[27,32-33]，因此后期試驗(yàn)可在果實(shí)激素水平含量與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性方面開(kāi)展，確定激素水平和各激素間的協(xié)同或拮抗作用是如何調(diào)控玉露香果實(shí)發(fā)育的。

通過(guò)試驗(yàn)可知，授粉品種對(duì)‘玉露香梨’內(nèi)在品質(zhì)影響顯著，也表現(xiàn)出明顯的父本效應(yīng)，而這些性狀又直接影響到果實(shí)的鮮食品質(zhì)。通過(guò)硬度和種子顏色可以判定果實(shí)的成熟度，‘雪青’、‘黃冠梨’為中熟品種，‘蘋果梨’為晚熟品種，‘翠玉’和‘早酥’為早熟品種。授粉后‘雪青’硬度最大為6.52 kg/cm2，‘早酥’最小為4.72 kg/cm2，處理間差異極顯著，表現(xiàn)出一定的父本效應(yīng)；可溶性糖和可溶性固形物變化基本一致，可溶性糖含量從大到小分別為‘早酥’、‘黃冠梨’、‘蘋果梨’、‘翠玉’、‘雪青’，可溶性固形物含量從大到小分別為‘蘋果梨’、‘早酥’、‘黃冠梨’、‘翠玉’、‘雪青’，結(jié)果與前人研究結(jié)果一致[28,34]。

通過(guò)分析可知，‘玉露香梨’在景泰地區(qū)授粉樹較為適宜為‘黃冠梨’，表現(xiàn)出花期一致、坐果率高、果個(gè)大、果形端正、品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)，在建園時(shí)可作為‘玉露香梨’的授粉樹進(jìn)行配植。但授粉樹密度影響授粉水平[35]。因此授粉樹的果園配置方式、配置數(shù)量、與周邊果園的相容方式等方面將是今后研究的重點(diǎn)。