任冰如 馮秀娟, 牛冠婷 孟秀花 黃曉杰 朱超偉, 潘胤安 劉 艷 陳 劍** 李維林
(1. 江蘇省中國科學院植物研究所(南京中山植物園),江蘇 南京 210014;2. 南京林業(yè)大學輕工與食品學院,江蘇 南京 210037)
菊苣(Cichorium intybusL.)為菊科(Compositae)菊苣屬(CichoriumL.)一年生或多年生草本植物,原產于地中海、亞洲中部和北非地區(qū)[1],經人工馴化選育后得到大量栽培品種。菊苣根據用途可分為牧草類、根用類和蔬菜類。蔬菜類菊苣以嫩葉、葉球或葉芽供食用,目前在我國河北、黑龍江、山東等地均有栽培[2-3],江蘇地區(qū)尚未見規(guī)模化種植的報道。蔬菜類菊苣中以通過二次培養(yǎng)形成黃化芽球的軟化型菊苣品種眾多[4],軟化型菊苣是蔬菜中的上品,但生產過程較為復雜,需在大田栽培形成肉質根,再將肉質根置于黑暗環(huán)境中培養(yǎng)形成黃化芽球。因此,優(yōu)良的菊苣品種必須具備既能生產優(yōu)質高產的芽球、又能繁殖大量種子的特性,這無疑增加了選育的難度。
目前,我國菊苣種子多從國外進口,價格昂貴,導致菊苣的種植成本較高,且引進品種的適應性差異大,引進手續(xù)繁雜,同時從國外引進的菊苣種子多為F1代雜交種,自留種后代性狀分離較大不宜直接用于生產。因此,開展自主培育優(yōu)良菊苣品種并快速繁殖種子的工作十分必要和迫切。2020—2021年我們在江蘇省中國科學院植物研究所實驗苗圃內以沃姆(Zoom)品種為試驗材料,采用不同繁殖方式、花期施用磷酸二氫鉀、生殖枝修剪等栽培方式開展其對菊苣種子產量影響的試驗,以期為優(yōu)良菊苣品種的選育及高效栽培技術體系的建立提供依據。
供試菊苣品種為沃姆(Zoom),種子購自比利時根特市。
1.2.1 繁殖方式對菊苣種子產量的影響試驗
(1)種子繁殖:取菊苣種子(F1代或F2代)在大田秋播,冬季采收肉質根進行軟化栽培,選取芽球產量較高的植株,切去芽球,將肉質根栽種在田間,待根頸處的芽萌出后,保留1 個壯芽長成植株,于盛花期后30 d采收單株種子,經脫粒、篩選等處理得到飽滿種子(F2代或F3代),統(tǒng)計單株種子產量。(2)扦插繁殖:取二年生菊苣,摘取營養(yǎng)枝扦插[5],生根后移栽,同一植株得到1 個株系,按單株采收種子,統(tǒng)計單株種子產量。采用Excel軟件統(tǒng)計不同株系單株種子產量的平均值和標準差(SD),分析株系間和株系內種子單株產量的差異。
1.2.2 葉面施用磷酸二氫鉀對菊苣種子產量和品質的影響試驗
選取同一株系的2個單株,于始花期選長勢相近的生殖枝各10根,掛標簽做標記。每個單株的5根生殖枝每周涂抹0.3%磷酸二氫鉀溶液1次,持續(xù)5周,于最后1次涂抹2周后采收枝條,另5根生殖枝不作處理作對照(ck),共得到10根對照枝和10根處理枝。每根枝條的種子單獨脫粒、篩選,統(tǒng)計每根枝條的種子產量;分別合并對照組和處理組的種子,每組隨機選500粒各3份稱千粒重,隨機選50粒各3份測發(fā)芽率(室溫26~28 ℃)。采用Excel軟件進行數據分析。
1.2.3 修剪生殖枝對菊苣種子產量的影響試驗
菊苣進入生殖生長期,蓮座狀植株開始抽薹形成主莖,主莖葉腋處從上到下萌發(fā)一級分枝,生長旺盛的一級分枝從其葉腋處萌發(fā)二級分枝,依此類推,植株在生殖生長期間不斷萌發(fā)生殖枝。試驗選取8個不同株系,每個株系選2個單株,1株于始花期去除萌出較遲的生殖枝,即去除主莖基部3~5根枝條及所留枝條基部的2~3根二級分枝,另1株作對照(ck)不修剪,單株采收種子,統(tǒng)計種子產量和千粒重。
種子繁殖對單株種子產量的影響見表1。
表1 種子繁殖對單株種子產量的影響
市購菊苣種子為F1代雜交種,播種繁殖后得到F2代種子,共測定了12個單株。由表1可知,F(xiàn)2代不同單株之間種子的產量差異較大,最高為9.04 g,最低為0.72 g;選同一植株的F2代種子播種繁殖得到F3代種子,共測定了3 個單株,其株間種子的產量仍有很大差異,最高為14.62 g,最低為5.11 g。由此可見,采用種子繁殖方式,菊苣后代種子產量性狀分離較大,不宜直接留種。
扦插繁殖對單株種子產量的影響見表2。
表2 扦插繁殖對單株種子產量的影響
二年生菊苣在營養(yǎng)生長階段,根頸處會萌發(fā)大量營養(yǎng)枝,摘取營養(yǎng)枝進行扦插繁殖,每個植株形成1 個株系。本試驗考察了8個株系共20個單株的種子產量,并統(tǒng)計了不同株系平均單株種子產量。由表2可知,平均單株種子產量最高為8.09 g,最低為0.72 g,說明不同株系間平均單株種子產量差異較大;從同一株系內的標準差(SD)可知,株系內個體間均差異較小,說明菊苣扦插繁殖后代種子產量性狀較穩(wěn)定。
花期施用磷酸二氫鉀對種子產量和品質的影響見表3。
表3 花期施用磷酸二氫鉀對種子產量和品質的影響
由表3 可知,對照組和處理組單根枝條的種子產量差異不顯著;處理組種子的千粒重顯著高于對照組;處理組第3 d和第5 d的發(fā)芽率均高于對照組,但差異不顯著。說明在菊苣花期施用磷酸二氫鉀未顯著提高種子產量,但可有效提高種子品質。
修剪生殖枝對種子產量的影響見表4。
表4 修剪生殖枝對種子產量的影響
由表4 可知,8 個株系中,除3 號和7 號株系的單株種子產量略高于對照株外,其余6 個株系的單株種子產量均低于對照??梢?,修剪生殖枝不利于提高菊苣種子產量。
修剪生殖枝對種子千粒重的影響見表5。
表5 修剪生殖枝對種子千粒重的影響
由表5可知,修剪生殖枝處理菊苣種子的千粒重略高于不修剪(ck)處理,但差異不顯著。
沃姆菊苣的F2代和F3代種子產量性狀分離較大,采用文獻[6-7]所述的方法直接留種不能取得良好效果。本試驗采用營養(yǎng)枝繁殖形成株系,株系內單株之間種子產量差異較小,說明采用系統(tǒng)選育結合營養(yǎng)繁殖的策略有望加快軟化型菊苣良種培育的進程。陳培燕等[8]研究表明,黔引普那菊苣種子的千粒重越大,其發(fā)芽率、出苗率、成苗率越高,出苗速度越快。本試驗結果還表明,開花期葉面施用磷酸二氫鉀未能提高種子產量,但顯著提高了種子千粒重,即有效提高了菊苣種子的品質。與對照(ck)相比,修剪生殖枝導致種子產量下降,但千粒重差異不顯著,究其原因是菊苣花期較長[5],南京地區(qū)菊苣的盛花期為6月中旬~7月上旬,正值梅雨季節(jié),頻繁降雨影響了菊苣開花和授粉,致使部分花序不能正常結實而成為無效花序,在始花期剪去萌出較遲的生殖枝,減少了生殖枝數量和花序數量并縮短了盛花期,從而減少了植株正常開花授粉的機會,最終導致種子產量降低??梢?,保證充足的生殖枝數量、促進生殖枝生長、延長有效開花時間等措施,有利于提高菊苣種子產量。