范雪華,童勇軍
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5個梔子農家品種開花性狀的比較分析
范雪華1,童勇軍2
(1. 杭州市公共資源交易中心,浙江 杭州,310000;2. 嘉興學院,浙江 嘉興,314001)
通過對‘早紅98’、‘贛湘1號’、‘金梔1號’、‘金梔2號’和‘長江1號’5個梔子農家品種開花物候期、花部形態特征的觀察及其花粉生活力的測定,對其開花性狀進行比較研究。結果表明:5個梔子農家品種的開花期集中在5月中旬至6月中旬,持續21 ~ 28 d;梔子花瓣數多為6瓣,個別花朵為7瓣,花瓣數與雄蕊數嚴格一致,且雄蕊略長于柱頭,花絲極短,花藥線形;5個梔子農家品種在開花當天花粉生活力均達到50%以上,且不同農家品種間花粉生活力存在極顯著差異(<0.01)。
梔子;農家品種;開花性狀;比較分析
梔子,茜草科Rubiaceae梔子屬植物,全球約250種。常綠灌木,枝葉繁茂,葉色四季常綠,花芳香[1-3],為重要的庭院觀賞植物。梔子除觀賞外,其花、果實、葉和根均可入藥,有瀉火除煩,清熱利尿,涼血解毒之功效。花可做茶之香料與酵素營養液[4],果實可消炎祛熱。我國梔子屬有5種1變種[5-7],分別為梔子和白蟾var.,海南梔子.s,狹葉梔子.,匙葉梔子.和大黃梔子.。海南梔子、匙葉梔子、狹葉梔子很少見于商品藥材,梔子在長江及以南地區廣泛栽培,其干燥成熟果實是常用的傳統中藥材[1]。
目前市場大都為梔子。近年來有關梔子的研究主要集中在梔子種質資源遺傳多樣性分析[8-9]、梔子花揮發油的成分分析[10-11]、梔子活性成分[12-15]及其藥理作用的研究[16-17],有關梔子開花特性的研究尚少,王曉云[18]等以2種性狀優良的梔子類型(高枝大果型和矮枝小果型)為材料,研究了花粉活力與花粉管萌發情況,以期確定最佳授粉時期。因此,本文對梔子5個農家品種的開花性狀進行了研究,為選育既有經濟價值又有觀賞價值的梔子新品種提供理論依據。
研究材料為江西省金溪縣梔子母本園的5個梔子農家品種,分別為‘早紅98’(原產江西)、‘贛湘1號’(原產湖南)、‘金梔1號’(原產湖北)、‘金梔2號’9(原產湖北)和‘長江1號’(原產重慶),實測調查時樹齡均為11 a。
試驗地位于江西省金溪縣梔子母本園,116°46′ E,27°53′ N;屬亞熱帶濕潤季風氣候,年平均氣溫17.9℃,極端最高溫42℃,極端最低溫-11.1℃,年平均降水量1 867 mm,年平均蒸發量1 778 mm,年均日照1 704.9 h,無霜期275 d。母本園地處丘陵地,成土母巖為花崗巖,土層最深處達100 cm以上,pH值5.8-6.5。
2016年5-6月,在梔子開花時期在不同的農家品種間各選擇3株生長中等、無病蟲害的植株作為標準株,并在每個標準株的東、西、南、北向各選4枝具有代表性的枝條進行掛牌、編號,作為定點觀察的標準枝。從開花時起,每3 d觀察1次標準枝上花的情況,根據各單株花朵的開放動態,確定每個農家品種的初花期、盛花期和末花期[19]。其中,25%的標準枝開花時視為始花,50%的標準枝達到開花高峰時視為盛花期,95%的標準枝開花結束時視為末花期[20]。
在盛花期,每個農家品種隨機選取10個單株,每株分別在不同方向和高度摘取10朵已開放的完整花朵,觀察記錄花的顏色、花瓣數、雄蕊數,用游標卡尺測量花冠直徑、柱頭長度和雌雄蕊的長度,測量結果取平均值。
盛花期時,在各農家品種植株標準枝上采摘帶有大蕾期(相對于小、中花蕾而言)的花枝,采摘后立即帶回實驗室,在常溫光照充足條件下水培。待花蕾即將開放時收集花粉,采用快速顯色法測定活力,即利用0.5%TTC(氯化三苯基四氮唑)溶液顯色反應法鑒定花粉的生活力。取少量花粉置于載玻片上,加1 ~ 2滴0.5%TTC溶液,蓋上蓋玻片,將制片放置于35℃黑暗恒溫箱中15 min,在光學顯微鏡下觀察花粉著色情況,統計被染成紅色花粉的百分率。每個切片觀察6個視野,每個視野花粉數在30粒以上,取其平均值,每農家品種重復3次[21]。
用Excel建立原始數據文檔,統計分析采用SPSS 16.0和DPS 7.05軟件,數據以平均值±標準差(±SD)來表示,多重比較采用Duncan氏法復式方差分析。
不同的原產地、早春的極端低溫天氣以及開花前的降雨次數,都會影響試驗地梔子的開花時間。從表1觀察結果可以看出,供試5個農家品種因原產地的不同,其花期早晚和持續時間也不同,并呈現一定的變化規律。花期最早的是原產江西的‘早紅98’和原產湖南的‘贛湘1號’,5月8-10日始花,比其他農家品種早了6 ~ 10 d;其次為原產重慶的‘長江1號’,始花期從5月14日開始,開花最晚的為原產湖北的‘金梔2號’,始花期從5月20日開始,比‘早紅98’遲約12 d,原產地為福建的‘金梔1號’花期介于后二者中間,于5月16日始花。從各農家品種的開花天數和盛花天數可以看出,兩者持續時間最長的均為‘金梔2號’,分別為25 d和13 d;其次為‘贛湘1號’;‘早紅98’和‘金梔1號’的開花天數均為23 d以上,盛花天數均為10 d左右;‘長江1號’的花期最短,只有21 d,盛花期為9 d。
表1 5個供試梔子品種的花期
Table 1 Flowering stage of 5 varieties of
梔子的花器官構造特殊,花絲極短,花藥線形;花瓣數多為6瓣,個別花朵為7瓣,且花瓣數與雌蕊數嚴格一致,雄蕊略長于柱頭,有利于閉花授粉。無論是從梔子農家品種分類還是高產品種選育的角度,花器官都是梔子研究中的重點之一。本研究對梔子不同農家品種間主要花部形態特征進行方差分析(表2)。結果表明,梔子品種間花部形態指標如花冠直徑、雌蕊長、雄蕊長以及柱頭長均存在極顯著差異(<0.01),花瓣數與雄蕊數在品種間差異不顯著。各品種花部形態性狀的綜合比較表明,變異系數最大的性狀是雄蕊長(11.69%),最小的是花瓣數和雄蕊數(1.88%),花冠直徑與雌蕊長的變異系數大小較為接近。
表2 不同農家品種花部形態方差分析
Table 2 ANOVA on flower morphology of different varieties of
注:**表示不同品種性狀間極差異顯著(<0.01)。
從各農家品種主要花部形態特征(表3)可以看出,‘長江1號’的花冠最大,直徑為7.13 cm,‘早紅98’的花冠最小,直徑為5.89 cm;雌蕊最長的是‘金梔2號’(4.01 cm),最短的是‘早紅98’(3.26 cm);‘金梔2號’雄蕊與柱頭均為最長,分別為1.47 cm和1.25 cm,‘早紅98’的雄蕊與柱頭均為最短,分別為1.07 cm和1.01 cm。
從表3還可以看出,花冠直徑、雌蕊長和雄蕊長在‘早紅98’與其他農家品種之間均存在顯著差異(<0.05)。花冠直徑在‘贛湘1號’和‘長江1號’之間差異顯著(<0.05);雌蕊長度在‘贛湘1號’、‘金梔1號’、‘金梔2號’和‘長江1號’之間差異均不顯著;雄蕊長度在‘贛湘1號’、‘金梔1號’與‘金梔2號’之間差異顯著(<0.05);柱頭長在‘早紅98’、‘贛湘1號’、‘金梔1號’與‘金梔2號’之間差異顯著(<0.05)。
表3 不同品種主要花部形態特征及多重比較(±SD)
Table 3 Flower pattern variation and multiple comparisons
注:同一行不同字母表示品種間差異達顯著水平(<0.05)。下同。
對各農家品種梔子花粉生活力測定結果進行方差分析(表4)。結果表明,不同農家品種間梔子的花粉生活力存在極顯著差異(<0.01)。
從表5可以看出,各農家品種有生活力的花粉數占觀測花粉總數的50%以上,其中‘金梔2號’花粉生活力最高達75.50%,‘贛湘1號’花粉生活力最低為51.83%。
表4 不同農家品種花粉生活力方差分析
Table 4 ANOVA on pollen viability of different varieties of
表5 不同農家品種花粉生活力多重比較
Table 5 Multiple comparisons on pollen viability of different varieties of
注:同一行不同大小字母表示差異極顯著(<0.01)。
梔子開花時間受多種因素影響,低溫、陰雨會使花期推遲。通過對5個梔子農家品種開花物候期的觀察可知,在江西栽培的花期一般集中在5月中旬到6月上中旬,持續21 ~ 28 d。5個農家品種中‘早紅98’開花最早,‘金梔2號’開花最晚,兩者相差12 d;其余3個品種花期基本相遇,盛花期有2 ~ 6 d完全重疊。因此,在進行雜交育種時應根據不同農家品種的開花習性選擇適宜的時間授粉,以提高雜交育種效果。
無論是品種分類還是高產植株的選育,花器官形態都是梔子研究中的重點之一。梔子的花器官結構特殊,花絲極短,花藥線形,花瓣數多為6瓣,個別花朵為7瓣,且花瓣數與雄蕊數嚴格一致,雄蕊略長于柱頭,有利于閉花授粉。本研究中花冠直徑、雌蕊長、雄蕊長以及柱頭長度在品種間存在極顯著差異(<0.01),變異系數最大的性狀是雄蕊長度,最小的是花瓣數雄蕊數,花冠直徑與雌蕊長度的變異系數大小較為接近。比較分析了5個梔子品種的花部形態特征,這可為梔子屬植物種類鑒定和新品種選育的提供理論依據。
對梔子各品種花粉生活力的測定結果顯示,5個梔子農家品種在開花當天花粉生活力均達到50%以上,不同農家品種梔子的花粉生活力間存在極顯著差異(<0.01)。其中‘金梔2號’花粉生活力最高,達75%以上;‘長江1號’和‘早紅98’居中,在65% ~ 70%之間;‘贛湘1號’、‘金梔1號’最低,僅為51% ~ 53%。本研究僅在室內研究了離體花粉生活力,今后到現場做連續跟蹤試驗,可以更準確地把握梔子花粉在樹體上的生活力變化情況。
因梔子的閉花授粉習性,在花瓣未完全展開之前即已完成自花授粉,選擇適宜的母本花蕾進行授粉是獲取人工雜交種子的關鍵。同時不同農家品種花期長短、開花速度及花期持續時間的長短因原產地與各時期天氣狀況不同而存在較大差異,本研究的5個品種都產自于江西金溪,因而其他產地梔子的開花習性還有待于進一步研究。另外還需要對梔子花期天氣與開花習性作相關性研究,為選育高抗性品種提供育種材料。
本研究5個梔子農家品種的花期研究表明,5個農家品種其花期都相對比較集中,如何延長梔子花觀賞花期是梔子選育中的關鍵問題之一;同時梔子既是觀花植物,其果實又是傳統的中藥材。因此在考慮花期觀賞價值的同時也要考慮梔子藥用價值,這也將成為當前梔子育種工作中最關鍵的問題。
目前對梔子果實的活性成分與藥理作用的研究[13-15]比較深入,而對梔子花的化學成分與藥理作用還沒有系統的研究,可加強對其研究,期待發現新的活性成分和藥理作用[1]。
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Comparison on Flowering Characters of 5 Varieties of
FAN Xue-hua1,TONG Yong-jun2
(1. Hangzhou Trading Center of Common Resources of Zhejiang, Hangzhou 310000, China; 2. Jiaxing University, Jiaxing 314001, China)
Observations were carried out on flowering stage, flower morphology of 5 varieties ofat orchard in Jinxi of Jiangxi province and their pollen viability was determined during May to June. The result demonstrated that flowering period of 5 varieties was from mid-May to mid-June, lasting 21-28 days. Mostly 6 petals, few 7 ones. The number of petal was consistent with the number of stamen, which was slightly longer than stigma, with very short filaments and linear anther. Pollen viability of 5 varieties reached more than 50% on the day of flowering. There were significant differences in pollen viability among different varieties.
; varieties; flowering; comparison
10.3969/j.issn.1001-3776.2018.06.006
S685.99
A
1001-3776(2018)06-0033-05
2018-05-19;
2018-09-25
范雪華,副高級工程師,從事林事園林景觀設計、園林綠化工程項目工作;E-mail:792541481@qq.com;
童勇軍,副高級工程師,從事園林植物應用、景觀園林設計研究;E-mail:792541481@qq.com。