獼猴桃實生苗性別比例和花器官分化研究

吳玉妹++鄒風景++陳金愛++張小所++劉文++劉勝洪

摘要 調查研究了紅陽和武植3號獼猴桃種子實生苗高位嫁接后性別比例和花器官分化情況，結果表明：紅陽與武植3號獼猴桃實生苗接穗性別完全分化確定后，其雌雄性別比例均接近1∶1。紅陽實生苗的整個花期在3月中旬至3月底，從始花期至終花期為17 d左右，武植3號獼猴桃的始花期至終花期在4月上旬至4月中下旬，花期時間長達25 d?？偟膩砜?，2個品種獼猴桃的實生苗接穗雄花花期總體上比雌花花期稍早，但2個品種獼猴桃親代和F1代花器官性狀遺傳較為穩定。紅陽的雌花花瓣數略高于雄花，但沒有顯著差異，雄花的雄蕊數個體差異較大；而武植3號的雌雄之間花瓣數并無差異，且雄花的雄蕊數個體差異較小。紅陽花粉萌發率要低于武植3號，且紅陽不同花朵個體間的花粉萌發率的差異略大于武植3號。

關鍵詞 獼猴桃；性別；花器官；花粉萌發

中圖分類號 S681.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）22-0078-03

Abstract The sex ratio and flower differentiation were investigated on ′Hongyang′（Actinidia Chinensis Hongyang）and ′Wuzhisanhao′（A.Chinensis Wuzhi 3#）seedling after high grafting.The results showed that the sex ratio of ′Hongyang′ and ′Wuzhi 3#′ seedlings showed the 1∶1 nearly.Flowering phase of ′Hongyang′ maintained 17 days from the middle ten-days to end of March.′Wuzhi 3#′ maintained 25 days from first to last ten-days April.In generally，the male flowering earlier than the female on seedling scion，but the traits of floral organ showed no significant between parental generation and F1 lines.The mean value of ′Hongyang′ female petal was a little more than male，but showed no significant；the number of stamens between was large in different individuals.And in ′Wuzhi 3#′，the number of petal and stamens was no difference.′Hongyang′ had the higher pollen germination rate than ′Wuzhi 3#′ and greater pollen germination rate between individuals.

Key words Actinidia Chinensis；sex；floral organ；pollen germination

獼猴桃（Actinidia Chinensis）是獼猴桃科（Actinidiaceae）獼猴桃屬（Actinidia Lindl.）植物的總稱，通常為多年生藤本植物、雌雄異株，是世界上重要的果樹資源和栽培水果，其產業發展迅速，其研究也受到越來越多的重視。

獼猴桃經濟效益主要來源于果實，雌株數量很大程度上決定了其果實產量，栽培中合理選擇雌雄比例有利于提高經濟效益。獼猴桃為顯花雌雄異株植物，雌株的花從結構上看雖然是具有雌雄兩性器官的完全花，但雄蕊敗育不產生有活力的花粉；而雄株的花則是雌蕊敗育不形成胚珠[1]?；ㄆ鞴偈侵参镞z傳性比較穩定的特性，調查獼猴桃花器官分化是獼猴桃性別鑒定的重要手段，為雌雄植株選擇提供形態學依據，有利于提高結果率和種質育種計劃的效率[2]。此外，獼猴桃花期受氣候環境、品種、栽培技術等影響，雌雄植株間存在不同程度的差異[3-5]。對于雌雄異株的獼猴桃，其雌雄之間的花期差異是影響授粉和坐果率的重要因素，也是影響其引種適應性的重要原因。調查研究獼猴桃雌雄花期有利于生產上合理調控花期，為提高獼猴桃授粉和坐果率提供參考。對獼猴桃實生苗性別比例、花器官分化和花期等調查研究，在生產和育種上都具有重要意義。

然而，獼猴桃種子實生苗童期較長，一般從種子發芽至開花結實需要5年以上生長，這為獼猴桃花器官分化、性別鑒定和花期研究工作帶來了一定的考驗。高位嫁接不但是獼猴桃換種和育種的常用技術，也是縮短獼猴桃童期，促使其快速生長、早花早果的有效手段。因此，高位嫁接技術在獼猴桃新園營建和衰老園改造中得到廣泛應用[6-8]。

本研究以紅陽（Actinidia Chinensis ‘Hongyang）與武植3號（Actinidia Chinensis ‘Wuzhi 3#）猴桃一年生實生苗為接穗進行高位嫁接試驗，以觀測統計其嫁接后各植株的童期、性別分化、花器官大小與花瓣直徑以及雄株雄蕊數與花粉萌發率，比較2個獼猴桃種間的特性差異，以期為獼猴桃果園建設與獼猴桃相關育種工作提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

分別取紅陽（配套授粉雄株為紅陽雄株）和武植3號（配套授粉雄株為武植雄株）獼猴桃的種子，于2010年2月用 2.5 g/L GA3溶液進行浸泡處理24 h后進行播種。于第2年1月選取長勢良好的一年生種子實生苗植株作為接穗，以十年生武植3號為砧木，利用單芽貼接法進行高位嫁接，每株接穗15～20個。選取成功嫁接生長健壯的植株各100株作為試驗觀測對象。

1.2 試驗方法

嫁接后，于每年花期分別統計紅陽和武植3號獼猴桃開花植株數以及根據花器官鑒定其性別，2012—2015年連續觀察4年，直到所有實生苗開花為止。在所有植株都開花時，分別觀察記錄紅陽和武植3號獼猴桃雌雄植株花期的始花期、盛花期及終花期。待所有植株都開花時，分別在親本和F1代紅陽和武植3號種子實生苗不同雌雄植株上隨機各選取30朵小花，統計每一朵花的雌雄花瓣數、雄花花蕊數、雄花花朵直徑。另外，在所有植株開花時，分別采用固體培養基培養法測定2個品種獼猴桃雄株上的花粉活力，在干凈經滅菌消毒的培養基中加入0.8%瓊脂，在微波爐中加熱溶化，趁熱用玻璃棒滴1滴培養基于凹形載玻片上，待培養基表面冷卻凝固以后，用頭發絲條播花粉，載玻片置于鋪有濕潤濾紙的培養皿中。把花粉連同培養皿放入溫度25 ℃，濕度80%～90%的培養箱中進行暗培養6 h。培養后每一載玻片隨機選取3個視野用40×10倍顯微鏡（L1100，廣州粵顯光學儀器有限責任公司）觀察統計花粉萌發情況，紅陽與武植3號獼猴桃各觀測統計30朵雄花的花粉萌發情況。

1.3 數據統計分析

花瓣數用平均值±SE表示，數據統計分析和作圖采用SPSS 13.0（SPSS Inc.，Chicago，USA）、Sigmaplot 11.0（Systat Software，Inc，California，USA）進行，圖片用Adobe Photoshop CS6.0處理。

2 結果與分析

2.1 高位嫁接后紅陽與武植3號獼猴桃性別分化

由圖1可以看出，高位嫁接后的第2年（2012年）紅陽與武植3號獼猴桃實生苗接穗均有部分植株開花，且經性別鑒定后發現其全為雄株。而嫁接后第3年（2013年）2個獼猴桃品種同時有雌株出現，其中紅陽雌株24株，雄株38株，武植雌株16株，雄株22株。嫁接后第4年（2014年）紅陽100個實生苗接穗均開花，其雌雄性別比為53∶47，而武植3號則是在嫁接后第5年（2015年）才全部接穗開花，其雌雄性別比為49∶51。另外，在嫁接后第3年，紅陽與武植3號獼猴桃實生苗接穗均為雄株數目多于雌株，但當2個品種的獼猴桃完全開花，其實生苗接穗的性別完全分化確定后，其雌雄比均接近1∶1。

2.2 嫁接后第5年紅陽與武植3號獼猴桃花期

從圖2可以看出，紅陽獼猴桃在3月中旬部分植株進入始花期，大部分植株盛花期在中下旬，3月底則全部植株均進入終花期，整個花期維持了17 d左右。而武植3號獼猴桃則在4月上旬才進入始花期，且其在4月中下旬進入終花期，花期時間長達25 d。此外，2個品種獼猴桃的雄花花期總體上比雌花花期稍早，且在個體差異上，雄花各時期的時間跨度均比雌株的大。

2.3 嫁接后第5年紅陽與武植3號獼猴桃花器官特性

從圖3可以看出，2個品種獼猴桃花瓣遺傳穩定性較好，親代和F1代的花瓣數目存在差異但不顯著。紅陽的雌花花瓣數略高于雄花，但沒有顯著差異，且雌雄花瓣數均多于武植3號的雌雄花瓣數；而武植3號的雌雄之間花瓣數并無差異。

從圖4可以看出，2個品種獼猴桃花直徑遺傳穩定性較好，親代和F1代的花直徑大小接近。紅陽獼猴桃的花朵直徑要小于武植3號獼猴桃花朵直徑。其中從觀測統計的30朵花中，紅陽獼猴桃的花朵大小不如武植3號獼猴桃的均一，個體差異較大。

2.4 嫁接后第5年紅陽與武植3號獼猴桃雄花生物特性

從圖5可以看出，紅陽獼猴桃雄株雄蕊數個體差異較大，親本的雄蕊數要明顯多于F1代，親本平均為44.2枚，F1平均為42.3枚，而武植3號的雄蕊數個體差異較小，親本的雄蕊數要明顯少于F1代，親本平均為59.3枚，F1平均為64.2枚，且均多于紅陽獼猴桃的雄株雄蕊數。

從圖6可以看出，2個品種的實生苗接穗的花粉均含有可萌發和不育的花粉，且花粉萌發率不同。而從花粉萌發率可以看出，紅陽獼猴桃的花粉萌發率在63%～81%之間，要低于武植3號72%～96%的萌發率，且紅陽花粉萌發率的個體差異略大于武植3號。

3 結論與討論

合理選擇獼猴桃雌雄個體有助于提高其經濟效益，但是獼猴桃實生苗具有較長的童期，一般4年以上開始開花結果，6年進入盛果期[4]，這在生產上增加了選育時間的消耗，對栽培中有效地控制雌雄比例和提高結果率增加了大量的時間、人力、物力。本研究中，實生苗實行高位嫁接1年后，紅陽與武植3號獼猴桃均有少量植物開花，實現性別分化，能縮短其童期。其中紅陽在嫁接后第3年則所有植株均開花；武植3號則在嫁接后第4年所有的植株開花。且2種獼猴桃的雌雄比例均接近1∶1，與前人研究結果基本一致[9]。

獼猴桃雌雄株的花期存在一定差異，同種相同性別的不同個體的花期亦存在一定的差異，這對獼猴桃的授粉和坐果率有重要影響，在引種中也需要考慮雌雄花期差異的問題。獼猴桃花期的差異受遺傳和環境等因素的影響[4]，在不同的獼猴桃中，大部分的花期差異較大，開花時間長短亦有所不同[10]。本研究觀測中發現，紅陽獼猴桃的花期要早于武植3號，且花期比武植3號的短。另外，紅陽與武植3號獼猴桃的雄株開花時間均早于雌株，但在各花期內，雄株與雌株能夠正常相遇，能確保植株的正常授粉。紅陽與武植3號的雄株開花時間跨度較大，這有利于選取開花時間適宜的植株進行擴大栽培，以用作花期較晚，難與雄株花期相遇的雌株進行配置種植。

花器官是植物遺傳性比較穩定的性狀，不僅是植物分類的重要依據，也是植物選育種的重要依據[2]。同種植物，其花瓣數與花朵直徑等相對較為穩定。本研究中，紅陽獼猴桃親本和F1的花瓣數存在一定的變異，但其變異的幅度較小，均為5～7枚花瓣；而武植3號獼猴桃則是比紅陽表現更為穩定，花瓣數為5～6枚。紅陽以及武植3號獼猴桃親本和F1的花直徑存在一定的變異，但其變異的幅度較小。且武植3號獼猴桃的花朵大小明顯大于紅陽的花朵，但紅陽的變異程度要高于武植3號。另外，紅陽獼猴桃雄株雄蕊數個體差異較大，親本的雄蕊數要明顯多于F1代，而武植3號的雄蕊數個體差異較小，親本的雄蕊數要明顯少于F1代，且均多于紅陽獼猴桃的雄株雄蕊數。

圍繞提高雌株獼猴桃產量增加其經濟效益的研究，主要是合理選擇雌雄比例，提高坐果率，提高果實風味和內在品質，改善貯藏性能等對雌株果實數量和質量進行改良[11-12]。正常的授粉受精是獼猴桃優質豐產的基礎，雄株花粉萌發活力不僅會直接影響獼猴桃的果實大小和產量，同時還影響果實品質[13]?；ǚ勖劝l除了與本身的質量有關外，也與萌發的環境條件密切相關[14-15]，本研究中紅陽獼猴桃的花粉萌發率在63%～81%之間，而武植3號的花粉萌發率為72%～96%，且紅陽花粉萌發率的個體差異略大于武植3號。

綜上所述，2個品種獼猴桃性別比例接近1∶1，其花期存在一定差異，但總體上雄株與雌株能夠正常相遇，花器官遺傳比較穩定，花粉萌發率較高。

4 參考文獻

[1] FERGUSON A.Kiwifruit：A botanical review[J].Horticultural Reviews，1984，6：1-64.

[2] 李瑞高，梁木源，李潔維，等.稱猴桃屬植物生物學特征特性觀測[J].廣西植物，1996，16（3）：265- 272.

[3] 應云祥.紅陽獼猴桃的特點及栽培技術[J].農業科技通訊，2014（1）：234-235.

[4] 王亞青.一個獼猴桃新品系的形態學特征和品質評價[D].楊凌：西北農林科技大學，2012.

[5] 楊朋燕.獼猴桃優系生物學特性和果實生長動態的研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2014.

[6] 劉文，胡延吉，黃春源，等.獼猴桃高位嫁接提前掛果試驗初報[J].安徽農業科學，2009，37（18）：8479-8480.

[7] 符平均，杜宏，宋愛偉，等.獼猴桃實生苗嫁接良種建園及其效果[J].落葉果樹，2008（2）：57-58.

[8] 劉昌龍，王文洪.廣西樂業紅陽獼猴桃高位嫁接適應性觀察[J].廣西熱帶農業，2006（6）：17.

[9] 周玲艷，秦華明，梁紅.分子標記在獼猴桃性別基因研究中的應用[J].河南農業科學，2007（8）：10-12.

[10] 肖政順.中華稱猴桃花期調查報告[J].湖南林業科技，1997，24（3）：66-68.

[11] 姜正旺，黃宏文，張忠慧.新西蘭獼猴桃產業分析及育種策略[J].湖北農業科學，2003（2）：68-71.

[12] LIM S，HAN S H，KIM J，et al.Inhibition of hardy kiwifruit（Actinidia aruguta）ripening by 1-methylcyclopropene during cold storage and anticancer properties of the fruit extract[J].Food Chemistry，2016，190：150-157.

[13] SEAL A，MCGHIE T，BOLDINGH H，et al.The effect of pollen donor on fruit weight，seed weight and red colour development in Actinidia chinensis ‘Hort22D[J].New Zealand Journal of Crop & Horticultural Science，2016：1-12.

[14] KAKANI V G，REDDY K R，KOTI S，et al.Differences in vitro pollen germination and pollen tube growth of cotton cultivars in response to high temperature[J].Annals of Botany，2005，96（1）：59-67.

[15] 齊秀娟，張紹鈴，方金豹.培養環境條件對獼猴桃花粉萌發的影響[J].浙江農業學報，2011（3）：528.