蜜蜂授粉棗樹雜交試驗

摘要：通過將棗樹（Zizyphus jujube Mill）雜交父母本罩尼龍網(wǎng)中、網(wǎng)內(nèi)放入蜜蜂授粉的方法，進(jìn)行了2個棗樹雜交組合試驗，授粉組合分別是棗樹雄性不育品種早脆王（Z. jujube cv. Zaocuiwang）×靈武長棗 （Z. jujube cv. Lingwuchangzao）和早脆王×伏脆蜜（Z. jujube cv. Fucuimi），結(jié)果獲得了雜交果實(shí)844個，飽滿的種仁295個。其中靈武長棗自花可實(shí)不育，伏脆蜜自花可育，但自花結(jié)實(shí)和育性下降，含仁率不足5%。說明利用蜜蜂限制性授粉雜交是棗樹雜交育種切實(shí)可行的辦法。

關(guān)鍵詞：棗樹（Zizyphus jujube Mill）；蜜蜂授粉；雄性不育；種質(zhì)；雜交育種

中圖分類號：S665.103.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）16-4184-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.028

雜交育種是目前果樹新品種培育最主要的方法之一，但棗樹（Zizyphus jujube Mill）雜交育種長期徘徊不前，主要原因是棗樹花朵很小，致使去雄困難、坐果率低、胚敗育非常嚴(yán)重等問題特別突出[1]。棗樹雄性不育、自花不實(shí)和自花不育種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)[2，3]以及利用分子標(biāo)記技術(shù)鑒別雜種[4]來解決去雄難題就顯得非常必要；但棗花粉采集制備比較困難，并且貯藏期較短，使得棗樹人工雜交育種中獲得大規(guī)模的雜交后代異常困難，所以在棗樹上采用常規(guī)的人工雜交方法費(fèi)時費(fèi)力、效率低下；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)采用控制雜交技術(shù)、利用罩網(wǎng)蜜蜂傳粉獲得了大量的雜交后代[5]。鑒于此，課題組在2013-2015年連續(xù)3年對引進(jìn)的棗樹品種花粉育性和品種育性進(jìn)行了比較[6]試驗，發(fā)現(xiàn)了1個無花粉材料早脆王（Z. jujube cv. Zaocuiwang）[7]，并將其與另外的棗樹品種在花期罩網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)放入蜜蜂授粉進(jìn)行控制性雜交試驗，以期通過蜜蜂授粉完成棗樹雜交，從而為棗樹雜交育種實(shí)踐提供一些指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2個棗樹雜交組合分別為早脆王×靈武長棗（Z. jujube cv. Lingwuchangzao）和早脆王×伏脆蜜（Z. jujube cv. Fucuimi）。3個棗樹品種樹齡都為六年生，試驗基地位于靈武市綠源恒農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，田間株行距為2 m×8 m。

1.2 方法

在棗樹的花期前至花期結(jié)束，分別將2個親本組合各用尼龍網(wǎng)罩在一起，進(jìn)入花期后在網(wǎng)內(nèi)放入蜜蜂，通過人工補(bǔ)飼保持蜜蜂活力，借助蜜蜂進(jìn)行傳粉，直到花期結(jié)束去除網(wǎng)罩和蜜蜂。網(wǎng)罩所采用的材料為170目尼龍布。

2013年6月3日，在試驗地為不同雜交組合搭建蜜蜂授粉鋼制棚架，以便罩網(wǎng)。在罩網(wǎng)的同時，摘除已經(jīng)開放的各親本父本和母本花朵；罩網(wǎng)3 d后，每個罩網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)罩及樹體的大小放入適量的蜜蜂進(jìn)行授粉；2013年8月5日除去網(wǎng)罩。以網(wǎng)罩外自然授粉的相同各親本（早脆王、靈武長棗、伏脆蜜）為對照，田間農(nóng)事管理方式統(tǒng)一。

1.3 調(diào)查方法

2013年7月中旬棗樹第一次生理落果后，調(diào)查各親本組合和對照的坐果率，

坐果率=（棗吊掛果數(shù)/調(diào)查棗吊數(shù)）×100%，

并調(diào)查單株坐果數(shù)。在果實(shí)成熟期（9月上旬至10上旬）采集各處理的果實(shí)，統(tǒng)計雜交果實(shí)個數(shù)，測定單果重、果實(shí)縱徑與橫徑，計算果形指數(shù)，測定果實(shí)可溶性固形物含量[8]；并調(diào)查含仁率、飽仁率和癟仁率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007軟件處理、制表、作圖，利用SAS 8.0程序進(jìn)行統(tǒng)計分析，運(yùn)用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗法（Duncan's new multiple range test，DMRT）進(jìn)行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 蜜蜂授粉對早脆王雜交組合坐果的影響

試驗得到的蜜蜂授粉對棗樹不同雜交組合坐果情況的影響見表1和圖1。由表1可以看出，在早脆王的單株坐果統(tǒng)計結(jié)果里，蜜蜂雜交授粉2個處理比自然授粉分別提高了61.3%（以伏脆蜜為父本）和16.4%（以靈武長棗為父本），表明蜜蜂授粉能明顯提高早脆王的單株坐果能力，并且最終得到了844個果實(shí)。在網(wǎng)罩內(nèi)，由于早脆王無花粉，伏脆蜜和靈武長棗結(jié)實(shí)屬于自花授粉過程，蜜蜂授粉亦能提高靈武長棗的坐果能力，提高了57.6%；但伏脆蜜自花坐果能力下降明顯，下降了45.6%。由圖1可以看出，以早脆王為母本，分別以伏脆蜜和靈武長棗為父本，采用蜜蜂授粉雜交后，2種雜交組合的早脆王坐果率接近，分別為117.1個棗果/100棗吊和111.7個棗果/100棗吊。在沒有外來花粉的情況下，蜜蜂授粉的棗樹自花授粉結(jié)實(shí)中，伏脆蜜坐果能力下降，而靈武長棗增加明顯。表明靈武長棗可自花結(jié)實(shí)，所以在沒有授粉品種的前提下，通過棗園放蜂也能提高坐果率。

2.2 蜜蜂授粉對早脆王雜交組合含仁率的影響

試驗得到的蜜蜂授粉對棗樹不同雜交組合含仁率的影響情況分別見圖2和表2。由圖2可見，采用蜜蜂授粉處理后，不同父本處理的早脆王含仁率表現(xiàn)不同。靈武長棗授粉的早脆王含仁率（51.9%）比伏脆蜜授粉的早脆王含仁率（31.0%）高出20.9個百分點(diǎn)。以伏脆蜜為授粉品種的早脆王其一年生枝和二年生枝及以上的生長枝其果實(shí)含仁率相差無幾；但采用靈武長棗為授粉品種的早脆王其二年生枝及以上的生長枝其果實(shí)含仁率高于一年生枝含仁率11個百分點(diǎn)。同在蜜蜂授粉條件下，采用靈武長棗作為父本給早脆王授粉比用伏脆蜜作父本的早脆王含仁率高，且飽仁率也高，2個組合最終得到了飽滿的種仁295個。從表2可見，在網(wǎng)罩內(nèi)授粉的伏脆蜜自花果含仁率很低，不足5%；而在自然授粉條件下，2014年調(diào)查的伏脆蜜含仁率則超過了90%[8]。靈武長棗的自花結(jié)實(shí)能力強(qiáng)，但不含種仁，即自花可實(shí)不育。

2.3 棗樹罩網(wǎng)對早脆王果實(shí)的影響

罩網(wǎng)對早脆王坐果情況的影響見表3。從表3可見，罩網(wǎng)對早脆王的果實(shí)單果重和可溶性固形物含量的影響差異不顯著（P>0.05）；而對果形指數(shù)的影響顯著（P<0.05），并且網(wǎng)罩內(nèi)的果實(shí)有變圓的趨勢，其主要原因可能是果實(shí)早期以縱向生長為主，而網(wǎng)罩有一定的遮光程度，這對果實(shí)縱向生長產(chǎn)生一定的限制。果實(shí)明顯坐住后，去除網(wǎng)罩對果實(shí)的后期發(fā)育沒有影響。

3 討論

試驗將棗樹父母本罩上尼龍網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)放入蜜蜂，進(jìn)行了2個棗樹雜交組合的授粉試驗，結(jié)果獲得了雜交果實(shí)844個，飽滿的種仁295個。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)采用控制雜交技術(shù)，2個棗樹雜交組合共獲的211個雜種后代，其中出現(xiàn)了少量非雜種，推測是罩網(wǎng)去除稍早、導(dǎo)致極少數(shù)后期花接受外來花粉結(jié)實(shí)造成的[5]。本試驗為了避免上述情況，推遲至8月初才去網(wǎng)罩。在網(wǎng)罩內(nèi)，不同棗樹授粉父本使早脆王的含仁率表現(xiàn)明顯不同，但均低于在自然授粉條件下的含仁率；一方面可能是授粉品種間親和性不同；另一方面可能是網(wǎng)罩對棗樹含仁率產(chǎn)生了影響。康亞璇等[9]研究表明，在棗樹花期噴施硼酸而避免噴施赤霉素，并在盛花期進(jìn)行施肥和環(huán)剝處理，可提高坐果率和果實(shí)的種仁率，從而提高雜交育種的效率。果樹雜交育種在其他果樹種類方面已經(jīng)有了長足的發(fā)展，而棗樹雜交育種工作才剛剛起步[10，11]。棗樹雄性不育種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)[2，12]以及利用蜜蜂授粉，能明顯提高棗樹雜交的母本坐果率，可獲得較多的雜交果實(shí)，這將加快棗樹雜交育種的進(jìn)程。蜜蜂授粉的實(shí)踐表明，利用蜜蜂授粉是棗樹雜交最切實(shí)可行的辦法之一。

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