‘辣椒杏’開花生物學(xué)特性研究

孫靜芳，廖康，趙世榮，江振斌，達(dá)夢香，董勝利，杜潤清

(1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)特色果樹研究中心，烏魯木齊　830052 ；2新疆輪臺國家果樹資源圃，新疆輪臺　841600)

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‘辣椒杏’開花生物學(xué)特性研究

孫靜芳1，廖康1，趙世榮1，江振斌1，達(dá)夢香1，董勝利2，杜潤清2

(1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)特色果樹研究中心，烏魯木齊830052 ；2新疆輪臺國家果樹資源圃，新疆輪臺841600)

摘要：【目的】了解‘辣椒杏’開花生物學(xué)規(guī)律及特點(diǎn)，為‘辣椒杏’的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)?！痉椒ā坑^察‘辣椒杏’的開花物候期、花器官特征，測定花粉活力和柱頭可授性，分析與其他品種的差異，分析其特異性?！窘Y(jié)果】‘辣椒杏’初花期為4月初，花期持續(xù)8 d；花5瓣，花瓣卵圓形淡粉色，花粉黃色，雌蕊1枚，雄蕊31枚左右，子房上位花；雌蕊敗育花比率為為23%，雌蕊退化花比率為7%；花粉萌發(fā)率為45.49%；柱頭從花前2 d至花后5 d均有可授性，花后1 d可授性達(dá)到最強(qiáng)?！窘Y(jié)論】‘辣椒杏’與對照杏品種花期一致；花器官存在一定比例的雌蕊敗育和雌蕊退化，敗育率較低；花粉活力屬中等水平，花后1 d柱頭可授性達(dá)到最強(qiáng)，是‘辣椒杏’最佳授粉時期。

關(guān)鍵詞：‘辣椒杏’；開花物候期；花器官特征；授粉；柱頭可授性

0引 言

【研究意義】 ‘辣椒杏’(Armeniacavulgaris‘Lajiaoxing’)為薔薇科杏屬果樹，別名‘樂曼玉呂克’，果肉黃白色，肉質(zhì)細(xì)軟，味酸甜，有微香，仁甜飽滿。原產(chǎn)于新疆，在庫車有少量栽培，因其果形似辣椒，故得名，是一個具有特殊性狀的資源[1]，具有較高的開發(fā)利用價值。探討‘辣椒杏’開花生物學(xué)規(guī)律和特點(diǎn)，可以為其選擇適合授粉樹、確定恰當(dāng)授粉時間、提高產(chǎn)量提供理論依據(jù)，也可為杏新品種選育奠定基礎(chǔ)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人已對新疆杏開花生物學(xué)做了大量研究，安曉芹[2]、刁永強(qiáng)[3]、劉立強(qiáng)等[4]研究發(fā)現(xiàn)：新疆杏樹開花相對集中在3月底4月初，多數(shù)持續(xù)6～9 d；杏花敗育率較高，品種間差異大。栽培時花粉敗育和花粉萌發(fā)率較低的類型不宜用作授粉樹，花粉萌發(fā)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)新疆常見杏品種的萌發(fā)率在培養(yǎng)基的蔗糖濃度為15%時最高[5]。劉立強(qiáng)等[6]對大果胡安娜、賽買提等8個新疆杏品種研究結(jié)果表明，在蔗糖濃度為15%的培養(yǎng)基上，花粉萌發(fā)率為2.1%～59.8%。劉黎明等[7]研究認(rèn)為新疆野杏剛開花時柱頭就具可授性，開花后9 h授粉的坐果率最高，之后可授性下降。彭偉秀等[8]研究認(rèn)為‘龍眼秋李’開花后 1 d的柱頭可授性最高，隨著時間的延長柱頭可授性呈階段性的降低，直至完全失去活力，并發(fā)現(xiàn)用聯(lián)苯胺-過氧化氫法檢驗(yàn)柱頭可授性與人工授粉坐果率的結(jié)果一致，但用聯(lián)苯胺-過氧化氫法檢驗(yàn)柱頭可授性的方法簡單、快速。關(guān)于‘辣椒杏’開花生物學(xué)的研究極少，只有安曉芹等[2]的研究中有涉及，研究中對51個新疆杏品種的開花物候期、花器官敗育率等在整體水平上進(jìn)行了分析?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】研究‘辣椒杏’開花物候期、花器官特征、花粉活力、柱頭可授性，摸清其花期和柱頭可授性規(guī)律，找到花器官、花粉活力特點(diǎn)，分析其與其他品種的差異，分析其特異性?！緮M解決的關(guān)鍵問題】分析‘辣椒杏’與不同果形的對照杏品種在開花物候期、花器官特征、柱頭可授性方面的特異性，為‘辣椒杏’的栽培推廣和育種提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材 料

試驗(yàn)于2015年在新疆輪臺國家果樹資源圃進(jìn)行。該地位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣城西，氣候特點(diǎn)為：降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、光照充足、無霜期長、溫差較大。平均降水量52 mm，年平均蒸發(fā)量2 077 mm，年日照2 777 h，無霜期188 d左右，全年太陽輻射總量為577.599 kJ/cm2，全年10℃的積溫為4 000～4 500℃，年平均氣溫為11.6℃[9]。選擇‘辣椒杏’、‘旦杏’、‘庫買提’、‘克孜朗’為試驗(yàn)品種，樹齡27 a，樹勢中庸，栽培管理方法一致。

1.2方 法

1.2.1開花物候期調(diào)查

對供試品種的初花期、盛花期、落花期進(jìn)行調(diào)查，物候期觀察項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)[10]：初花期(全樹5%的花開放)、盛花期(全樹25%的花開放為盛花始期，全樹50%的花開放為盛花期，全樹75%的花開放為盛花末期)、落花期(全樹5%的花正常脫落花瓣為落花始期，全樹95%的花脫落花瓣為落花終期)。

1.2.2花器官調(diào)查

1.2.2.1花器官形態(tài)特征

每個品種隨機(jī)選取10朵盛開的完全花，對供試品種的花器官形態(tài)特征進(jìn)行調(diào)查[1]。使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量每朵花的花梗長度、直徑；花萼長度、寬度；萼筒長度；花冠直徑；花瓣縱徑、橫徑；花絲長度；花柱長度；子房高度、寬度；花藥長度、寬度。計數(shù)每朵花的花瓣數(shù)、雄蕊數(shù)和雌蕊數(shù)，觀察花藥顏色、花瓣形狀和顏色。

1.2.2.2雌蕊敗育率

開花期，每個品種隨機(jī)選100朵花，調(diào)查雌蕊敗育率。杏花存在著結(jié)構(gòu)和功能上的異質(zhì)性，根據(jù)雌雄蕊相對高度的不同，一般將杏花分為4類：(1)雌蕊高于雄蕊，(2)雌蕊和雄蕊等高，(3)雌蕊低于雄蕊，(4)雌蕊退化(雌蕊低于花絲著生處或未發(fā)育)。前兩類花可以正常結(jié)實(shí)，稱為完全花；后兩種花不能結(jié)實(shí)，稱為不完全花或敗育花。

1.2.3花粉活力

剝?nèi)「髌贩N氣球期花蕾中的花藥，呈薄層平攤于硫酸紙盒中，置于室內(nèi)(25℃左右)使其自然散粉，待陰干1～2 d后花粉完全散出，將其收集分裝于1.5 mL離心管中，置于盛有硅膠干燥劑的密封袋內(nèi)-20℃下保存?zhèn)溆?。配?5%蔗糖+0.01%硼酸+1%瓊脂的固體培養(yǎng)基，將熬好的培養(yǎng)基傾倒于載玻片上，使其呈一均勻薄層，待其冷卻后用棉簽蘸取少量花粉，均勻彈播于培養(yǎng)基上，然后放入25℃恒溫箱內(nèi)黑暗濕潤條件培養(yǎng)4 h后觀察花粉萌發(fā)率。每個品種3次重復(fù)，每次重復(fù)觀察5個視野，共15個視野。

萌發(fā)率=萌發(fā)花粉總數(shù)/花粉總數(shù)×100%。

1.2.4柱頭可授性

用聯(lián)苯胺-過氧化氫法測定柱頭可授性[8]。選取各品種樹冠外圍中部東、南、西、北四個方向的枝組，于開花前 2 d去雄后套上硫酸紙袋。分別于花前2 d，花前1 d，開花當(dāng)天，花后1 d，花后2 d，花后3 d采樣，每次采摘20個柱頭，將其浸入滴有聯(lián)苯胺-過氧化氫(1%聯(lián)苯胺：3%過氧化氫溶液：蒸餾水=4∶11∶22)溶液的凹面載玻片上，浸泡5 min后，置于MoticBA400顯微鏡下觀察。如果柱頭有可授性，則柱頭周圍有氣泡，并且溶液呈藍(lán)色，反之則沒有。根據(jù)氣泡的多少和溶液顏色的深淺，判斷可授性強(qiáng)弱，將可授性分為差，一般，中，強(qiáng)，極強(qiáng)五個等級，由弱至強(qiáng)分別賦值 1～5，分別統(tǒng)計不同時間段20個柱頭的可授性強(qiáng)度，算出平均值作圖，分析柱頭可授性變化規(guī)律。

2結(jié)果與分析

2.1開花物候期

研究表明，4個杏品種花期較集中，其中‘辣椒杏’初花期、盛花始期均為4月1日，初花當(dāng)天就進(jìn)入了盛花，過度較對照品種快；盛花期較長持續(xù)了6 d，于4月7日進(jìn)入落花期，花期持續(xù)8 d，較另3個品種短3 d。表1

2.2花器官特征

2.2.1花器官形態(tài)特征

研究表明，‘辣椒杏’花5瓣，花瓣卵圓形淡粉色，花粉黃色，雌蕊1枚，雄蕊31枚左右，子房上位花?！苯沸印c另3個品種相比：花冠直徑最小，在2.63～3.14 cm，平均2.88 cm 與‘旦杏’、‘庫買提’、‘克孜朗’均有極顯著差異?！苯沸印ò隀M徑最小，在0.84～1.07 cm，平均0.94 cm，與‘克孜朗’有極顯著差異；花瓣縱徑也最小，在1.06～1.25 cm，平均1.15 cm，與另三個品種均有極顯著差異?！苯沸印ㄋ庨L在1.28～1.83 mm，平均1.62 mm，與‘旦杏’、‘克孜朗’有極顯著差異；花藥寬在0.96～1.48 mm，平均1.21 mm，與另三個品種均有極顯著差異。

2.2.2雌蕊敗育

研究表明，4個品種均存在一定比例的雌蕊敗育，但敗育比例均不高，平均18.25%?！苯沸印瘮∮首罡哌_(dá)23%，‘旦杏’敗育率最低僅為15%，4個品種中只有‘辣椒杏’存在一定比例的雌蕊退化現(xiàn)象。表3

表1　4個杏品種開花物候期(月/日)

表2　4個杏品種花器官特征

注：同一列中標(biāo)記相同字母表示無差異，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，下同

Note：In the same column, the same letter indicates no difference, the different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05), and the different capital letters indicate etremely significant difference (P<0.01)the same as belous

表3　雌蕊敗育率與花粉萌發(fā)率比較

2.3花粉活力比較

研究表明，4個杏品種間花粉活力差異較顯著，‘辣椒杏’的花粉萌發(fā)率為45.49%，與‘庫買提’、‘克孜朗’均有極顯著差異。其中‘克孜朗’萌發(fā)率最高為62.16%，‘庫買提’萌發(fā)率最低為22%。表3

2.4柱頭可授性

研究表明，‘辣椒杏’和‘旦杏’均在花后1d可授性達(dá)到最強(qiáng)，之后可授性開始變?nèi)?，‘辣椒杏’最?qiáng)柱頭可授性強(qiáng)度高于‘旦杏’但低于‘庫買提’和‘克孜朗’；‘庫買提’花前1 d可授性最強(qiáng)，花后1 d至花后5 d趨于平穩(wěn)；‘克孜朗’則從開花當(dāng)天至花后3 d一直表現(xiàn)出最強(qiáng)可授性，且可授性明顯高于其它3個品種。可見，‘辣椒杏’柱頭可授性變化趨勢與對照品種一致：從花前2 d至花后5 d均有可授性，并呈現(xiàn)由弱變強(qiáng)，再由強(qiáng)變?nèi)醯内厔?；但‘辣椒杏’可授性達(dá)到最強(qiáng)的時間與對照品種不盡相同。圖1

圖1　4個杏品種柱頭可授性比較

3討 論

2015年3月下旬至4月初氣溫較往年偏高，‘辣椒杏’等4個杏品種花期均提前；‘辣椒杏’花期較對照品種短3 d，4月1日短短幾個小時內(nèi)就由初花過渡到盛花。Suzuki等[11]的研究表明：隨著溫度的增加，開花提早，花期變短。正常天氣下杏的落花期持續(xù)3～6 d[4]，‘辣椒杏’落花期只持續(xù)了1 d，是因?yàn)?月8日這天輪臺風(fēng)力是4～5級，大風(fēng)過后，4個杏品種均全部到落花終期水平，可見氣候?qū)ㄆ陂L短的影響極大，試驗(yàn)中杏品種在正常天氣狀況下的開花物候期還需要進(jìn)一步觀察。

劉華堂等[12]對39個杏品種的花期性狀特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查，根據(jù)花冠大小將杏花分為大、中、小三類：花冠直徑大于3.0 cm的為大型花；小于2.5 cm的為小型花；介于兩者之間的為中型花。那么除‘辣椒杏’屬于中型花，另3個品種均為大型花。杏雌蕊敗育較高且雌蕊發(fā)育異常有多種類型[13]，中國果樹志(杏卷)杏描述符中雌蕊高于或等于雄蕊的花朵比率71%～90%為高，研究中的‘辣椒杏’與3個對照品種完全花比率均為高。調(diào)查發(fā)現(xiàn)不同年份相同品種，‘辣椒杏’、‘庫買提’花器官發(fā)育較穩(wěn)定，‘旦杏’、‘克孜朗’敗育率變化較大[2,3]，這可能是由于調(diào)查時采集花的樹冠部位、結(jié)果枝類型、管理水平等不一致等造成的[14,15]。

安曉芹[2]、孫慧瑛[16]、趙世榮等[17]均對新疆部分杏品種的柱頭可授性的研究結(jié)果均顯示出可授性由弱變強(qiáng)，再由強(qiáng)變?nèi)醯内厔?，但最?qiáng)可授性出現(xiàn)和持續(xù)的時間結(jié)果出入較大。研究結(jié)果與安曉芹等[2]的研究結(jié)果較相近，新疆杏最強(qiáng)可授性大小、出現(xiàn)及持續(xù)時間因品種、氣候而異，不是所有品種都在開花當(dāng)天表現(xiàn)出最強(qiáng)可授性。

4結(jié) 論

‘辣椒杏’初花期為4月初，與大部分新疆杏花期一致，花期持續(xù)8 d，花期易受溫度影響；單瓣花，花5瓣，花瓣卵圓形淡粉色，花粉黃色，雌蕊1枚，雄蕊31枚左右，子房上位花；存在一定比例的雌蕊敗育和雌蕊退化，分別為23%、7%，敗育率較低?！苯沸印ǚ勖劝l(fā)率為45%.49%，品種間花粉活力差異較顯著，應(yīng)選擇花粉活力較強(qiáng)的品種作授粉樹?！苯沸印瘡幕ㄇ? d至花后5 d均有可授性，并呈現(xiàn)由弱變強(qiáng)，再由強(qiáng)變?nèi)醯内厔?，花? d可授性達(dá)到最強(qiáng)，是‘辣椒杏’最佳授粉時期；‘辣椒杏’最強(qiáng)可授性出現(xiàn)時間和持續(xù)的時間與對照品種不盡相同。

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doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2016.06.012

收稿日期(Received)：2016-01-19

基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)科技計劃項(xiàng)目“新疆特色果樹種質(zhì)資源利用技術(shù)研究與示范”(201130102-1)；新疆維吾爾自治區(qū)果樹重點(diǎn)學(xué)科基金

作者簡介:孫靜芳(1991-)，女，河南濮陽人，碩士研究生，研究方向?yàn)榱帜玖挤N選育，(E-mail)1533928030@qq.com 通訊作者(Cotresponding author):廖康(1962-)，男，四川梓橦人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣麡浞N質(zhì)資源及栽培生理，(E-mail)13899825018@163.com

中圖分類號：S662.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-4330(2016)06-1061-06

Studies on Flowering Biological Charicteristics ofArmeniacavulgaris'Lajiaoxing'

SUN Jing-fang1, LIAO Kang1, ZHAO Shi-rong1,JIANG Zhen-bin1, DA Meng-xiang1, DONG Sheng-li2, DU Run-qing2

(1.ResearchCentreofFeaturedFruitTrees,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China;2.LuntaiNationalFruitGermplasmResourcesGardeninXinjiang,LuntaiXinjiang841600,China)

Abstract：【Objective】 The present study was undertaken to understand the biological characteristics and biological regularity of Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing' blossom, and lay the foundation for the development and utilization of Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing'.【Method】Using Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing' as a research material to observe the blooming phenophase, floral organ characteristics and determine the pollen viability and stigma receptivity, and analyze its differences and specificity with other varieties.【Result】The initial flowering stage of Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing' was at the beginning of April, the flowering persisted approximately 8 days, 5 flower petals, oval petals and pale pink, yellow pollen pistil, 1 pistil, 31 stamens, superior ovary flower. The pistil abortion was 23%, degradation was 7%. The germination rate of Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing' was 45.49%. Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing' had stigma receptivity from 2 days before blooming to 5 days after blooming, and it showed the strongest receptivity at the day of 1 day after flowering.【Conclusion】The booming phenophase of Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing' was mostly same with the booming phenophase of the check apricot cultivars, which had a certain proportion of the pistil abortion and degradation, but the pistils abortion rate was low, and of which the pollen vitality belonged to medium level, and 1 day after flowering was the best time to pollinate because the stigma receptivity achieve the strongest level.

Key words:Armeniaca vulgaris 'Lajiaoxing'；booming phenophase；floral organ characteristics；stigma；stigma receptivity