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        不同棗品種含仁率及其育性

        2019-03-03 03:12:32高秋玲王振磊林敏娟王建宇
        新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年12期

        高秋玲 ,王振磊,2 ,林敏娟 ,2,王建宇

        (1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室/新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)南疆特色果樹生產(chǎn)工程實驗室,新疆阿拉爾 843300;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)與利用重點實驗室,新疆阿拉爾 843300)

        0 引 言

        【研究意義】棗(ZiziphusjujubaMill.)屬鼠李科(Rhamnaceae)、棗屬(ZiziphusMill.),是我國特有果樹之一[1]。在我國栽培較為廣泛,其果實具有較高的經(jīng)濟(jì)價值與藥用價值,棗樹因具有較強(qiáng)的適應(yīng)性與抗逆性,對改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入具有重要意義[2]?,F(xiàn)有的棗品種大多由實生選種、地方品種優(yōu)選、芽變選種、分子育種等方式選育出來,但這些品種中缺乏集優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、耐儲運(yùn)(鮮食)等綜合性狀于一體的品種,進(jìn)而需要培育一批綜合性狀優(yōu)異的品種以滿足市場需求[3]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】雜交育種是獲得新品種的主要途徑[4]。棗花朵小,人工去雄難度大且極易傷害花器官;花量雖大但其坐果率很低,自然授粉條件下僅為1%左右,雖能通過噴赤霉素、環(huán)割等技術(shù)來提高其坐果率,但多數(shù)品種獲得的種子癟仁率較高、可育率極低[5-7]。利用胚培養(yǎng)雖能夠解決雜交育種過程中胚敗育問題,但通過胚培養(yǎng)再生的植株存在成活率低,生根難的問題,也難以獲得后代[8]。棗樹上采用常規(guī)的人工雜交方法,極為費(fèi)時費(fèi)力還難以獲得雜種后代。馬慶華等[9]認(rèn)為含仁率高低也是雜交育種選擇母本的條件之一,高含仁率是母本選擇是進(jìn)行雜交育種的前提條件。【本研究切入點】劉孟軍等[10]發(fā)明的控制雜交授粉的方法應(yīng)用于雜交育種中,減少人工授粉工作量,避免了損傷花器等問題,但仍需要解決控制雜交后坐果率低,以及含仁率低的問題。研究不同棗品種含仁率及其育性?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以塔里木大學(xué)園藝試驗站棗種質(zhì)資源圃內(nèi)41個棗品種為試材,連續(xù)3年對不同棗品種的含仁率及其種仁飽滿程度進(jìn)行研究分析,找到棗雜交育種中理想的雜交母本,為棗樹雜交育種母本的選擇提供一定的理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材 料

        以塔里木大學(xué)園藝試驗站棗種質(zhì)資源圃內(nèi)的保德油棗、紅大一號、伏脆蜜等41個棗品種為試材,樹齡均為嫁接7年的樹,生長、結(jié)果較為穩(wěn)定,管理水平一般。

        1.2 方 法

        2016~2018年待棗果實成熟后,每個品種隨機(jī)采取樹冠外圍棗吊中部的30個果實,去除果肉砸開果核,按如下方法及標(biāo)準(zhǔn)檢查并統(tǒng)計[13]:

        含仁率(%)=(含種仁數(shù)量/果實總數(shù))×100;

        可育率(%)=(含飽滿種仁數(shù)量/果實總數(shù))× 100,即飽仁率;

        癟仁率(%)=(含癟仁果數(shù)/果實總數(shù))×100;

        雙仁率(%)=(含雙仁果數(shù)/果實總數(shù))× 100。

        種仁飽滿程度:無仁,核殼心室內(nèi)為空腔;癟仁,種仁與核殼心室間有較大孔隙、種皮凹陷,種仁發(fā)黃或干枯;較飽滿種仁,組織較致密,但不能完全充滿心室;飽滿種仁組織致密,充滿心室。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        試驗數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行整理,用DPS7.05數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同棗品種含仁率

        2016年41個棗品種的含仁率差異較大,在3.33% ~143.33%,魯棗9號、魯棗5號、伏脆蜜等13個品種的含仁率大于等于100%,占供試品種的31.70%。這些品種含雙仁率也較高,其中魯棗9號的雙仁率最高達(dá)到43.33%。魯棗10號、伏脆蜜、北碚小棗、露脆棗等13個品種的癟仁率為0,占供試品種的31.70%。41個棗品種的可育率差異較大,變異系數(shù)為75.42%,可育率最高是魯棗9號,為140%,其中10個棗品種的可育率大于100%,占供試品種的24.39%,大白鈴、臨猗辣椒棗、襄汾木棗這3個品種的可育率為0。表1,表2

        2017年41個棗品種的含仁率在0~123.33%,魯棗9號、蜂蜜罐、疙瘩脆等10個品種含仁率≥100%,占供試品種的24.39%,與2016年相比下降了7.31%。41個棗品種中蜂蜜罐的雙仁率最高為30%,比2016年高30%。魯棗9號、魯棗10號、魯棗1號、相棗等17個品種的癟仁率為0,占供試品種的39.02%,比2016年高7.32%,其中蜂蜜罐的癟仁率高達(dá)60%,其它供試品種的癟仁率都≤20%,與2016年相比除蜂蜜罐外其他供試品種的癟仁率都有所下降。供試品種可育率在0~123.33%,變異系數(shù)為69.43%,與2016年相比變異系數(shù)下降了5.99%,其中只有大白鈴這一個品種的可育率為0。

        2018年41個棗品種的含仁率在0~113.33 %,魯棗10號、衡陽珍珠、北碚小棗等18個棗品種的含仁率≥100%,占供試品種的41.46%,含仁率≥100%比例比2016年和2017年的都高。蜂蜜罐的雙仁率比2017年下降了23.33%,魯棗10號的雙仁率最高為23.33 %比2016年和2017年都高。保德油棗、大白鈴、大荔知棗等9個品種的癟仁率為0,占供試品種的21.95%,癟仁率的比率較2016年和2017年有所降低。供試41個棗品種可育率在0~113.33%,變異系數(shù)63.80%比2016年和2017年都低,說明2018年41個棗品種的可育率比較整齊,其中大白鈴、大荔知棗這2個棗品種可育率為0。表1,表2

        表1 不同年份棗品種的育性比較Table 1 Fertility comparison of jujube cultivars in different years(%)

        表2 不同棗品種育性的變異Table 2 Variation of fertility of different jujube varieties

        2.2 不同棗品種含仁率、癟仁率、可育率雙仁率間的相關(guān)性

        研究表明,41個棗品種含仁率、癟仁率、可育率雙仁率間的相關(guān)性分析可以看出,含仁率與可育率、雙仁率呈極顯著正相關(guān),含仁率含量越高,可育率越高,則雙仁率也就越高;可育率與雙仁率呈極顯著正相關(guān),可育率越高,雙仁率就越高。表3

        表3 不同棗品種含仁率、癟仁率、可育率雙仁率間的相關(guān)性Table 3 Relevance among kernel contents of the seeds, shrinkage kernel rate, fertility rate and fertility double kernel rate of different jujube varieties

        2.3 不同地區(qū)棗含仁率比較

        用8個棗品種3年含仁率的均值,與單公華等[11]比較研究表明,不同地區(qū)同一棗品種含仁率存在差異。龍棗在原產(chǎn)地及山東含仁率都為0,在阿拉爾含仁率為30%;金絲1號含仁率比原產(chǎn)地和山東分別高了3.66%、56.43%;中陽木棗含仁率比原產(chǎn)地高45.56%,比山東高15.56%;三變紅含仁率比原產(chǎn)地高25.55%,比山東低49.45%。大白鈴、疙瘩脆、圓鈴2號、磨盤棗4個品種的含仁率與原產(chǎn)地和山東的含仁率情況一致,占供試品種的50%。表4

        2.4 不同棗品種含仁率、癟仁率、可育率、雙仁率聚類分析

        對41個棗品2016~2018年的含仁率、癟仁率、可育率、雙仁率4個指標(biāo)的均值進(jìn)行系統(tǒng)聚類(歐氏距離,類平均法),可將其分為5類,第Ⅰ類群:含仁率、可育率、雙仁率、癟仁率都是最低,有保德油棗、扁核酸、大白鈴、大果算盤、大荔知棗、阜帥、阜香共7個品種,占供試品種17.07%;第Ⅱ類群:含仁率、可育率、雙仁率較低,癟仁率最高,有金鈴長棗、金絲1號、京棗39、臨猗辣椒棗、龍棗、魯棗11號、魯棗3號、平遙大棗、三變紅、襄汾木棗、永城長紅共11個品種,占供試品種的26.83%;第Ⅲ類群:含仁率、可育率、雙仁率較高,癟仁率較低,有磨盤棗、無核、義烏大棗、中陽木棗共4個品種,占供試品種的9.76%;第Ⅳ類群:含仁率、可育率 、雙仁率最高,癟仁率最低,有北碚小棗、蜂蜜罐、伏脆蜜、疙瘩脆、核桃紋、衡陽珍珠、紅大一號、樂金4號、臨縣水團(tuán)棗、魯棗10號、魯棗1號、魯棗4號、魯棗5號、魯棗9號、露脆棗、乳脆蜜、相棗、鴨食、圓鈴2號共19個品種,占供試品種的46.34%。圖1,表5

        表4 不同地區(qū)含仁率比較Table 4 Comparison of kernel contents of the seeds in different regions (%)

        圖1 不同棗品種含仁率、癟仁率、可育率、雙仁率聚類
        Fig. 1 Cluster analysis of seed content, shrimp seed rate, fertility rate and double seed rate of different jujube varieties

        表5 不同棗品種含仁率、癟仁率、可育率、雙仁率聚類分類Table 5 Cluster analysis and classification of kernel content, shrunken kernel rate, fertility rate and double kernel rate of different jujube varieties(%)

        3 討 論

        3.1 品種、產(chǎn)地、年份對棗含仁率的影響

        通過3年研究發(fā)現(xiàn)不同棗品種含仁率的差異較大,同一品種不同年份間含仁率存在一定差異,這與單公華等[11]、閆超等[12]研究的結(jié)果一致。說明遺傳因素、氣候條件對棗品種含仁率的影響較大。

        通過與原產(chǎn)地和山東地區(qū)比較發(fā)現(xiàn),不同地區(qū)同一棗品種含仁率不同,這與李百云、馬慶華等研究的結(jié)果一致[13,14]。阿拉爾棗含仁率較高,究其原因可能是取樣地屬于棗種質(zhì)資源圃、多品種混栽,授粉條件好,且資源圃內(nèi)未噴施赤霉素、環(huán)割,這可能是含仁率高的原因之一。

        3.2 棗含仁率和和飽滿程度與育種的關(guān)系

        含仁率較高,但癟仁情況較為嚴(yán)重,可育率低,在雜交過程中選擇這些品種作母本,無法獲得飽滿種仁而會降低雜交育種效率[9]。李豐等[15]發(fā)現(xiàn)含仁率高并且可育的棗適宜品種作母本,與合適的父本進(jìn)行雜交,子代種仁飽滿的比例高。所以在棗雜交育種時,調(diào)查棗的含仁率和可育率,篩選種仁率高,可育率高,癟仁率低的品種作母本尤為重要。研究通過調(diào)查41個棗品種的含仁率、可育率、雙仁率及癟仁率發(fā)現(xiàn)其中有19個棗品種的含仁率、可育率、雙仁率高,可選擇這些品種作雜交育種的母本。

        4 結(jié) 論

        4.1 不同棗品種間含仁率及其育性差異較大,同一品種在不同年份以及不同地區(qū)之間的含仁率、育性存在一定的差異。

        4.2 北碚小棗、蜂蜜罐、伏脆蜜、疙瘩脆、核桃紋、衡陽珍珠、紅大一號、樂金4號、臨縣水團(tuán)棗、魯棗10號、魯棗1號、魯棗4號、魯棗5號、魯棗9號、露脆棗、乳脆蜜、相棗、鴨食、圓鈴2號19個棗品種的含仁率、可育率高,癟仁率低,適宜作雜交母本??筛鶕?jù)育種目標(biāo)從中篩選擇綜合性狀優(yōu)良的品種作母本。

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