藍莓反季成花機理研究初報

蘇澤春，和加衛(wèi)，楊正松,2，和志嬌，楊雅涵，和文佳

（1云南省農(nóng)業(yè)科學院高山經(jīng)濟植物研究所，云南 麗江 674199；2麗江藍瑪生物科技開發(fā)有限責任公司，云南 麗江 674199）

0 引言

藍莓是杜鵑花科(Ericaceae)越桔屬(Vaccinium)多年生落葉或常綠灌木[1]，是一種古老的可食用小漿果。藍莓在全球范圍內(nèi)分布較廣，國外以美國、加拿大、蘇格蘭、俄羅斯為主要分布區(qū)，國內(nèi)主要分布在長白山區(qū)、大小興安嶺以及西南山區(qū)，長江流域有少量分布[2]。現(xiàn)代人工培育出來的藍莓栽培種多數(shù)產(chǎn)自美國，歐美許多國家已在藍莓的育種、栽培、加工等方面取得較多突破[3]。中國自1981年開始引進試種藍莓，經(jīng)過40多年的研究，在改土、灌溉、育種、加工等領(lǐng)域取得了一定成績[4]。目前，初具規(guī)模的藍莓產(chǎn)區(qū)有膠東半島產(chǎn)區(qū)、長白山產(chǎn)區(qū)、云貴高原產(chǎn)區(qū)、長江中下游流域產(chǎn)區(qū)和南方產(chǎn)區(qū)[5]，其中，云貴高原產(chǎn)區(qū)由于光照時間長等原因，藍莓在類黃酮、總酚和原花青素含量方面具有顯著優(yōu)勢[6]；研究還發(fā)現(xiàn)，藍莓果皮中總酸、蛋白質(zhì)、花色苷、多酚和黃酮的含量均顯著高于果肉和全果[7]，在果形狀指數(shù)、果皮花青素和糖酸比例方面，充足的日照時數(shù)對提高藍莓品質(zhì)非常重要，云貴高原日照時間充足的特點無疑為藍莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了得天獨厚的條件[8-13]，加之境內(nèi)紅黃壤較多，偏酸的土壤環(huán)境也有利于藍莓的健康生長[14]。從藍莓分布范圍看，在寒帶、溫帶及熱帶、亞熱帶均能找到它的蹤跡[15-16]，但生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的5個類型約400多個藍莓品種[17-18]，能在國內(nèi)推廣應(yīng)用的卻較少，能適應(yīng)云貴高原特殊生境的藍莓資源更是少之又少。但是，引種到云貴高原后，一些藍莓品種為適應(yīng)特殊的環(huán)境條件，表現(xiàn)出與原生境不同的生理現(xiàn)象，出現(xiàn)雙季開花結(jié)果，甚至多次開花結(jié)果等現(xiàn)象[19]。為探明低緯度高海拔條件下藍莓多次開花的形成機理，促進云貴高原藍莓健康持續(xù)發(fā)展，本研究從藍莓表型性狀的差異性著手，以期為深入研究藍莓形態(tài)解剖、內(nèi)源激素平衡以及分子生物學等提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為‘夏普藍’、‘雙豐’和‘藍豐’3個藍莓品種，3個品種均為5年生藍莓。

1.2 試驗地概況

試驗設(shè)置在云南省大理市銀橋鎮(zhèn)云南省農(nóng)業(yè)科學院高山經(jīng)濟植物研究所試驗基地（東經(jīng)100.1169°，北緯25.7630°），海拔1980.7 m。

1.3 試驗方法

試驗前，將每個品種劃出8個30 m2樣方。每個樣方固定對選定的1棵單株進行周年觀測記載。物候期主要采用定單株掛牌統(tǒng)計各指標百分比的方式進行觀察記載。從2019年2月1日開始觀察，待有萌動跡象出現(xiàn)時，間隔3天觀察統(tǒng)計1次，觀察時間為上午太陽初升后1～2 h，具體觀測量化標準為：所定單株有70%明顯花蕾發(fā)生時定為現(xiàn)蕾期，所定單株有5%的花綻放定為初花期，所定單株有90%花開放定為盛花期，所定單株有5%的果實坐果定為坐果期，所定單株有5%的果實成熟定為果熟初期，所定單株有90%的果實成熟定為果熟末期。

由于‘夏普藍’和‘雙豐’具有二次或多次開花現(xiàn)象，后續(xù)開花的物候期觀察均參照上述標準執(zhí)行。本研究中所述的“‘夏普藍’（第1次）”即為‘夏普藍’第1次開花所能追溯的調(diào)查指標，“‘夏普藍’（第2次）”即為‘夏普藍’第2次開花所能追溯的調(diào)查指標，“‘夏普藍’（第3次）”即為‘夏普藍’第3次開花所能追溯的調(diào)查指標；所述的“‘雙豐’（第1次）”即為‘雙豐’第1次開花所能追溯的調(diào)查指標，“‘雙豐’（第2次）”即為‘雙豐’第2次開花所能追溯的調(diào)查指標；‘藍豐’一年只開1次花，按常規(guī)果樹調(diào)查方法調(diào)查。每次觀測到果熟初期時，對產(chǎn)量構(gòu)成因素進行測定。產(chǎn)量構(gòu)成因素主要考察所定單株的一級分枝結(jié)果枝條數(shù)、一級分枝結(jié)果數(shù)、一級分枝單果重、二級分枝結(jié)果枝條數(shù)、二級分枝結(jié)果數(shù)、二級分枝單果重。樣方內(nèi)采收不同批次藍莓的質(zhì)量之和為樣方產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

觀測的數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2010軟件進行物候期作圖，采用SAS 9.2軟件進行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藍莓品種物候期觀察與分析

從表1可見，供試的3個品種中‘，夏普藍’出現(xiàn)了3次現(xiàn)蕾，并且每次現(xiàn)蕾都能正常開花結(jié)果‘；雙豐’出現(xiàn)了2次現(xiàn)蕾，每次現(xiàn)蕾也都能正常開花結(jié)果；而‘藍豐’一年只現(xiàn)蕾開花結(jié)果1次。

表1 藍莓物候期

將物候期觀察記載表整理成各物候階段持續(xù)天數(shù)的甘特圖后（圖1），對各階段持續(xù)天數(shù)進行分析，‘夏普藍’（第1次）坐果的中期會與‘夏普藍’（第2次）的現(xiàn)蕾期及開花期相遇，‘夏普藍’（第1次）果熟盛期也會與‘夏普藍’（第2次）的坐果期相遇；‘夏普藍’第2次坐果的中期會與‘夏普藍’（第3次）的現(xiàn)蕾期及開花期相遇，‘夏普藍’（第2次）果熟盛期也會與‘夏普藍’（第3次）的開花盛期及坐果期相遇?！p豐’（第1次）的果熟末期與‘雙豐’（第2次）的現(xiàn)蕾期之間有明顯的時間間隔，‘夏普藍’（第1次）與‘夏普藍’（第3次）之間也有明顯的時間間隔。

圖1 藍莓物候期持續(xù)天數(shù)

2.2 不同藍莓品種性狀與產(chǎn)量的相關(guān)分析

2.2.1 ‘夏普藍’產(chǎn)量與各性狀的相關(guān)性分析 從‘夏普藍’（第1次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出（表2），一級分枝結(jié)果枝條數(shù)與一級分枝結(jié)果數(shù)及30 m2產(chǎn)量達極顯著正相關(guān)，一級分枝結(jié)果枝條數(shù)和一級分枝結(jié)果數(shù)與一級分枝平均單果重達顯著負相關(guān)，一級分枝平均單果重與30 m2產(chǎn)量達顯著負相關(guān)。從‘夏普藍’（第2次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出（表3），一級分枝結(jié)果枝條數(shù)與一級分枝結(jié)果數(shù)及一級分枝單果重達到極顯著相關(guān)，二級分枝結(jié)果枝條數(shù)與30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)，二級分枝結(jié)果數(shù)與二級分枝單果重達極顯著負相關(guān)。從‘夏普藍’（第3次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出（表4），二級有效結(jié)果枝與30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)。

表2 ‘夏普藍’（第1次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

表3 ‘夏普藍’（第2次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

表4 ‘夏普藍’（第3次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

2.2.2 ‘雙豐’產(chǎn)量與各性狀的相關(guān)性分析 從‘雙豐’（第1次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出（表5），一級分枝結(jié)果枝條數(shù)與一級分枝結(jié)果數(shù)及30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)，一級分枝結(jié)果數(shù)與30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)，一級分枝單果重與二級分枝結(jié)果數(shù)達顯著相關(guān)，一級分枝單果重與二級分枝單果重達顯著負相關(guān)關(guān)系，二級分枝結(jié)果枝條數(shù)與二級分枝單果重達極顯著相關(guān)。從‘雙豐’（第2次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出（表6），一級分枝結(jié)果枝條數(shù)與一級分枝單果重達極顯著負相關(guān)關(guān)系，一級分枝結(jié)果數(shù)與30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)。

表5 ‘雙豐’（第1次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

表6 ‘雙豐’（第2次）性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

2.2.3 ‘藍豐’產(chǎn)量與各性狀的相關(guān)性分析 從‘藍豐’性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出（表7），二級分枝結(jié)果枝條數(shù)與二級分枝結(jié)果數(shù)及30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)，二級分枝結(jié)果枝條數(shù)和二級分枝結(jié)果數(shù)與二級分枝單果重達極顯著負相關(guān)關(guān)系，二級分枝結(jié)果數(shù)與30 m2產(chǎn)量達極顯著相關(guān)，二級分枝單果重與30 m2產(chǎn)量達顯著負相關(guān)關(guān)系。

表7 ‘藍豐’性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

3 結(jié)論

3.1 不同藍莓品種的物候期變化規(guī)律

從3個品種物候期分析的結(jié)果可以看出，‘藍豐’1年內(nèi)只能開1次花結(jié)1次果，‘雙豐’1年開2次花結(jié)2次果，‘夏普藍’2年開3次花結(jié)3次果。3個品種中，‘雙豐’（第1次）的果熟末期與‘雙豐’（第2次）的現(xiàn)蕾期之間有明顯的時間間隔，而‘夏普藍’（第1次）與‘夏普藍’（第2次）、‘夏普藍’（第2次）與‘夏普藍’（第3次）之間均存在不同程度的重疊，沒有明顯的時間界線。

3.2 不同品種的相關(guān)分析變化規(guī)律

構(gòu)成‘夏普藍’（第1次）產(chǎn)量的主要因素是一級分枝結(jié)果枝條數(shù)(r=0.9392**)和一級分枝結(jié)果數(shù)(r=0.9049**)。一級分枝單果重與產(chǎn)量達顯著負相關(guān)(r=-0.7426*)，表明第1次采收的果存在大小不均勻的現(xiàn)象?！钠账{’（第1次）在二級分枝上也有結(jié)實現(xiàn)象的發(fā)生，但數(shù)量上不占優(yōu)勢，從相關(guān)分析結(jié)果也可看出，二級分枝的所有性狀均與產(chǎn)量不相關(guān)。構(gòu)成‘夏普藍’（第2次）產(chǎn)量的主要因素是二級結(jié)果枝數(shù)(r=0.8835**)。二級分枝結(jié)果數(shù)與產(chǎn)量有正的相關(guān)關(guān)系(r=0.5649)，但差異不顯著，表明第2次采收的果大小均勻?！钠账{’（第2次）在一級分枝上零星發(fā)生結(jié)實現(xiàn)象，一級分枝的所有性狀均與產(chǎn)量不相關(guān)。構(gòu)成‘夏普藍’（第3次）產(chǎn)量的主要因素是二級分枝結(jié)果枝條數(shù)數(shù)(r=0.9808*)?！钠账{’（第3次）在一級分枝上不會發(fā)生結(jié)實現(xiàn)象。

構(gòu)成‘雙豐’（第1次）產(chǎn)量的主要因素是一級分枝結(jié)果枝條數(shù)(r=0.8691**)和一級分枝結(jié)果數(shù)(r=0.8940**)，這一現(xiàn)象與構(gòu)成‘夏普藍’（第1次）產(chǎn)量的主要因素相同。一級分枝的單果重會顯著影響二級分枝結(jié)果數(shù)(r=0.7283*)，并顯著影響二級分枝的單果重(r=-0.7213*)。從第1次開花結(jié)果的相關(guān)性分析結(jié)果看，二級分枝的所有性狀均與產(chǎn)量不相關(guān)。構(gòu)成‘雙豐’（第2次）產(chǎn)量的主要因素是一級分枝結(jié)果數(shù)(r=0.9259**)，二級分枝上沒有開花結(jié)果現(xiàn)象發(fā)生。

構(gòu)成‘藍豐’產(chǎn)量的主要因素是二級分枝結(jié)果枝條數(shù)數(shù)(r=0.9360**)和二級分枝結(jié)果數(shù)(r=0.8626**)，一級分枝上也有結(jié)實現(xiàn)象的發(fā)生，但數(shù)量上不占優(yōu)勢。二級分枝單果重與產(chǎn)量負相關(guān)(r=-0.8245*)，與二級分枝結(jié)果枝條數(shù)負相關(guān)(r=-0.9383**)，與二級分枝結(jié)果數(shù)負相關(guān)(r=-0.9546**)?！{豐’在一級分枝上也有開花結(jié)果現(xiàn)象，但對產(chǎn)量的貢獻不占優(yōu)勢。

4 討論

3個品種中，‘夏普藍’屬于南高叢藍莓品種，該品種需冷量較低[20]，是長江流域推薦的主栽品種[21-22]。長江以南2月中下旬倒春寒現(xiàn)象會對其他南高叢的藍莓品種造成不同程度的影響，而對‘夏普藍’的影響卻較小[23]。‘雙豐’屬于兔眼藍莓品種，需冷量 600～800 h[24]，北方只有在設(shè)施栽培條件下才能防止凍害，而在南方種植不會產(chǎn)生凍害?！{豐’屬于北高叢藍莓品種，具有較強的適應(yīng)性，是國內(nèi)種植面積最大的一個品種[25]，在云貴高原也表現(xiàn)出較強的適應(yīng)性。本研究中的3個品種分屬于不同的品種群，在開花及結(jié)果習性上表現(xiàn)出較大的差異，但均能適應(yīng)低緯度高海拔環(huán)境條件，這些差異為后期開展不同品種群之間的雜交育種提供了豐富的資源，為育出理想的錯季應(yīng)季藍莓品種提供了一條可實現(xiàn)的路徑。

研究發(fā)現(xiàn)，‘夏普藍’（第1次）與‘夏普藍’（第2次）、‘夏普藍’（第2次）與‘夏普藍’（第3次）之間均存在不同程度的重疊，沒有明顯的時間界線，這一現(xiàn)象與吳邦良等[26]提出的花芽當年分化型的連續(xù)型較為吻合?！p豐’（第1次）的果熟末期與‘雙豐’（第2次）的現(xiàn)蕾期之間有明顯的時間間隔，這一現(xiàn)象與吳邦良等[27]提出的花芽當年分化型的中間隙型較為吻合?！{豐’與花芽當年分化型的不時型較為吻合。供試的3個品種分屬于3種花芽分化型，為探討藍莓花芽形態(tài)分化及相關(guān)生理生化變化[28-29]提供了有價值的研究素材。

從相關(guān)分析可以看出，不同品種的開花結(jié)果習性存在較大的差異，‘夏普藍’（第1次）開花結(jié)果主要以一級分枝為主，二級分枝上也有結(jié)實現(xiàn)象的發(fā)生但數(shù)量上不占優(yōu)勢；‘夏普藍’（第2次）開花結(jié)果主要以二級分枝為主，一級分枝上有零星發(fā)生；‘夏普藍’（第3次）開花結(jié)果主要以二級分枝為主，一級分枝上不會發(fā)生結(jié)實現(xiàn)象?！p豐’（第1次）與‘雙豐’（第2次）開花結(jié)果均以一級分枝為主，尤其是‘雙豐’（第2次），在二級分枝上是沒有開花結(jié)果現(xiàn)象發(fā)生的?！{豐’一年只開1次花，開花結(jié)果以二級分枝為主。從中不難看出，在引種過程中，藍莓形成了與特定環(huán)境條件相適應(yīng)的鮮明特征特性，在結(jié)果習性方面表現(xiàn)出了豐富的遺傳多樣性[30]。

開展藍莓反季成花機理研究時，盲目地選擇取樣部位，不僅加大了取樣的工作強度，有些部位的取樣對研究也是無意義的，比如上述分析中的‘夏普藍’（第2次）中的一級分枝中的芽點花芽分化零星發(fā)生，對其進行取樣命中率會降低；‘夏普藍’（第3次）一級分枝中的芽點花芽分化不會發(fā)生，對其進行取樣是沒有意義的；‘雙豐’（第2次）二級分枝中的芽點花芽分化也不會發(fā)生，對其進行取樣也是沒有意義的。本研究可為下一步開展形態(tài)解剖學研究和內(nèi)源激素動態(tài)變化研究提供理論支撐，并為采集樣品提供較精準的時間，節(jié)約了研究成本，同時也提高了工作效率。另外，上述3個品種從屬于不同的品種群，但在低緯度高海拔的云南大理都表現(xiàn)出了一定的適應(yīng)性，因此，就特定區(qū)域內(nèi)開展藍莓反季成花機理研究，最好能做足前期大田調(diào)查研究工作。