梨部分優良品種授粉組合選配與自花結實性研究

摘 要：以中梨1號、中梨2號、新高、黃金梨、早美酥、紅香酥、長壽、金二十世紀、紅太陽等為試材，通過對各品種花藥散粉狀態進行鏡檢觀察和雜交組合授粉與花結實性試驗，結果表明，中梨1號、早美酥、紅香酥壽、金二十世紀6個品種的花藥散粉正常、花粉量大，所配組合坐果率很高，生產上可用作授粉樹；新高、黃金梨、紅太陽3個品種花粉發育不良、散粉異?；蚧ǚ蹟∮?，生產上不能作為授粉品種。中梨2號、紅香酥、長壽、金二十紀、新高、黃金梨、紅太陽7個品種自花不結實，早美酥和中梨1號可自花結實。

關鍵詞：梨；授粉；花粉敗育：白花結實

中圖分類號：S661.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2008)01-107-04

梨多數品種具自花不結實性^[1]，即使少部分品種有一定的自花結實性，但結實率較低，達不到生產所需要求。近年來，國內梨樹發展迅速，優良品種不斷涌現，供生產者選擇的良種很多，但栽培者對品種的自花結實情況和適宜授粉樹的選配情況還不甚了解。我們以目前國內廣泛推廣的優良品種中梨l號(zhonglil)、中梨2號(zhongli 2)、新高(Niitaka)、黃金梨(Hangkeumbae)、早美酥(zaorneisu)、紅香酥(Hongxiangsu)、長壽(Chouju)、金二十世紀(G01dni，jisseiki)、紅太陽(H0n殍aiyang)等為試材，觀察研究其花藥散粉、自花授粉結實及異花授粉結實情況。以期為育種者和栽培者提供選擇親本和優良品種的依據。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗分別于2005年和2006年在中國農業科學院鄭州果樹研究所梨種質資源圃重復進行。供試品種為：中梨1號、中梨2號、新高、早美酥、紅香酥、長壽、金二十世紀、紅太陽(日面紅×明月)等，并選擇生長勢比較一致的植株為處理樹。

1.2 方法

1.2.1 組合選配根據花期一致的原則，選配黃金梨×紅香酥、新高×紅香酥、紅太陽×中梨2號、長壽x金二十世紀、早美酥×中梨1號及其反交共10個授粉組合和9個自交組合。每組合處理10個花序，每花序選留2朵花，重復3次，掛牌標記，單株區組，隨機排列。

1.2.2 花粉采集 在供試品種的初花期采集200個含苞待放的花朵帶回實驗室，用鑷子撥開花瓣，輕輕取下花藥，并將取下的花藥置于自熾燈下散粉，在28℃左右保持18～20 h花藥即可完全散粉。散粉后把花粉收集到干凈的小瓶中貼上標簽置于O℃的冰箱中備用。

1.2.3 花藥散粉觀察在花藥散粉過程中，取少量供試品種花藥置于載玻片上，分別在10x4倍的Nikon解剖鏡和20×10倍的olympus顯微鏡下進行鏡檢觀察。

1.2.4 授粉處理于盛花期在供試品種的每個花序上選擇2朵含苞待放的花朵進行授粉，其余花朵疏去，然后進行套袋。每處理組合做10個花序，重復3次。正反交做10個組合，共計300個花序600朵花。自花授粉處理9個組合共計270個花序540朵花。授粉時正反交處理先行去雄。然后用橡皮頭蘸取少量花粉向柱頭上點授；自花處理不去雄，直接點授即可。授粉后立即套袋。

1.2.5 坐果率統計供試品種的終花期進行摘袋?；ê?周即第1次生理落果期之后對各個處理進行調查，統計其坐果率。

2 結果與分析

分別以新高、黃金梨和紅太陽為父本的3個組合中花序坐果率和花朵坐果率分別為3.33％、1.67％，10.00％、5.00％和6.67％、3.33％，3者均遠遠低于理論坐果率。這說明在實際生產中，由于新高、黃金梨和紅太陽3者均存在花粉敗育的現象，不能用作授粉樹進行栽培。而以中梨1號和長壽為父本，早美酥

2.1 花藥散粉情況

通過對9個供試品種花藥形態和散粉狀態觀察，結果表明，中梨1號、中梨2號、早美酥、紅香酥、長壽、金二十世紀6個品種花藥多呈豆莢形，米黃色、花粉量大、且花粉飽滿，色澤鮮黃；而新高、黃金梨、紅太陽3個品種的花粉囊為卵圓形或不規則形，開裂后花粉很少，取而代之的多是敗育的黑褐色點狀顆粒。偶爾觀察到的花粉粒體積也較小，多呈干癟狀。說明上述3個品種花粉發育不良，屬于花粉敗育類型。對新高和黃金梨的研究結果與前人^[2-4]結果相一致，而紅太陽花粉敗育現象首次被發現。

2.2 異花授粉組合坐果率調查

2.2.1 正交授粉組合坐果率從表1可看出，在分別以新高、黃金梨、紅太陽、中梨l號和長壽做母本，以紅香酥、中梨2號、早美酥和金二十世紀為父本的雜交組合中、其花序坐果率和花朵坐果率分別為96.67％、75％，100％、93.33％，96.67％、90％，96.67％、93.33％和100％、91.67％。日本學者林真二^[5]教授研究指出：梨品種自花結實率大于20％時，不需要配授粉樹即可獲得商業產量。據此可見，上述5對授粉組合的坐果率均遠遠高于20％的理論最低坐果率，這就說明：在生產上紅香酥可用作新高和黃金梨的授粉樹；中梨2號、早美酥和金二十世紀可以分別用作紅太陽、中梨1號和長壽梨的授粉樹。

2.2.2 反交組合授粉坐果率 從表2可以看出，在和金二十世紀為母本的組合中，2者的花序坐果牢和花朵坐果率分別是96.67％、90％和100％、95％，2者的坐果率均遠遠高于理論最低坐果率20％、說明在生產中，中梨1號和長壽可以用作早美酥和金二十世紀的授粉樹。

從表1和表2還可以看出，中梨1號與早美酥、長壽與金二十世紀正反交的坐果率都遠遠高于生產理論最低生產坐果率，因此，上述2對組合在生產中可互相授粉。

2.3 自花結實率

從表3可以看出：除新高、黃金梨和紅太陽3個品種由于花粉敗育而不能自花結實外，其它品種自花授粉均可獲得果實，但紅香酥、中梨2號、長壽3個品種的自花結實率分別為3.33％、1.67％，6.67％、3.33％，3.33％、1.67％，遠遠低于理論生產最低坐果率20％的要求，說明這3個品種在果樹學上仍為自花不結實品種。而盡管金二十世紀梨的自交花序坐果率為23.3％，但其自交花朵坐果率僅為16，67％，亦沒有達到理論最低坐果率20％的要求。表明該品種仍為自花不結實品種，生產上仍需要配備授粉樹。

從表3還可以明顯看出，早美酥和中梨1號的自交花序坐果率和花朵坐果率分別為83.33％、56.67％和63.33％、38.33％，2者均高于理論生產最低坐果率20％的要求，說明2者均可白花結實，生產上單獨栽培就可獲得豐產，授粉樹對2者可有可無。

3 討論

果樹的花粉在發育過程中，由于種種內在和外界因素的影響，常常發生退化或停止發育，這種現象稱為花粉的敗育(pollen abortion)^[6]?；ǚ蹟∮脑蚴嵌喾矫娴?，一些情況是花粉母細胞不能正常進行減數分裂，如花粉母細胞互相黏連一起，成為細胞質塊：有的出現多極紡錘體或多核仁相連；也有產生的4個孢子大小不等，因而不能形成正常發育的花粉；有一種情況是減數分裂后，花粉停留在單核或雙核階段。不能產生精子細胞；也有因營養情況不良，以致花粉不能健全發育。有時因外界條件的不適，如溫度過低，或者嚴重干旱等，導致絨氈層細胞的作用失常，造成花粉敗育。

本試驗研究中新高、黃金梨、紅太陽3個品種花藥發育基本正常，但花藥內不產生發育正常的花粉或花粉很少。這一研究結果與邊衛東等^[2]、李六林等^[3]和袁德義等^[4]在新高和黃金梨上所做結果相一致，而紅太陽的花粉敗育未見有人報道。這種花藥發育基本正常而花粉發育不正常的現象雖屬于典型的花粉敗育^[6]，但具體是何原因所致，至今尚不清楚，有待今后繼續深入研究。

中梨1號為新世紀(S_[2]S_{[4])^[7]×早酥(S[35]SE^[8])的后代，烏云塔娜等^[9]采用PCR-RFLP、DNA測序等分子生物學方法確定了其S基因型為S4S[4]。目前因S基因發生突變而導致自交親和的梨品種僅有奧撒二十世紀(S2)，主要是S4基因發生了序列缺失，使得雌蕊中S4-RNA酶的表達量過低，無法抑制攜帶相同S等位基兇的花粉管的生長，從而導致親和反應的發生^[10-11]。中梨1號自交親和的原因也有可能是其中的某一S等位基因(S2：或S4)在雌蕊中的表達量過低所致。S35為最近在梨中鑒定的一個S等位基因，目前其僅發現于中梨l號和早酥2個品種。因此，從理論上來說，中梨1號不僅能自花結實，且絕大部分梨品種都可與該品種授粉良好。這一研究發現，為該品種的授粉品種配置、高效栽培和推廣應用提供了科學依據。至于早美酥的自花結實性至今未見報道。}

4 結論

通過鏡檢對供試品種的花粉育性觀察，發現新高，黃金梨，紅太陽3個品種花粉敗育，在生產上不能作為授粉樹；紅香酥可作為新高、黃金梨的優良授粉品種；中梨2號可作為紅太陽優良授粉品種；長壽與金二十世紀可互為授粉品種；早美酥與中梨1號2個品種為白花結實品種，在生產上不用配置授粉樹就可以達到需要的經濟產量，若異花授粉，效果更好，2者并可互相授粉。

致謝：河南農業大學實習生余強、劉珍、王新苗等同學參加了部分工作，謹此致謝!