王一峰

(隴南師范高等專(zhuān)科學(xué)校農(nóng)林技術(shù)學(xué)院，甘肅 成縣 742500)

核桃(JuglansregiaL.)又名胡桃，屬于胡桃科植物，是重要的油料和堅(jiān)果樹(shù)種，位列世界四大干果之首[1]，也是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種之一[2]。核桃在我國(guó)分布廣泛，除個(gè)別省區(qū)市外，全國(guó)各省區(qū)市都有種植[3]，我國(guó)核桃種植面積和產(chǎn)量均居世界第一[4]。甘肅是中國(guó)核桃的7大主產(chǎn)區(qū)之一[5]，成縣地處甘肅南部，是甘肅核桃的主產(chǎn)縣，是中國(guó)核桃之鄉(xiāng)[6]。成縣核桃種質(zhì)資源豐富，核桃生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)突出，但核桃育種起步較晚，育種手段相對(duì)單一，品種良莠不齊，良種化程度較低。因此，創(chuàng)新核桃育種材料，培育適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的優(yōu)良種質(zhì)材料，選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高抗的優(yōu)良品種已成為成縣核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

雜交育種是利用不同遺傳性狀的種質(zhì)材料，通過(guò)人工授粉、選擇，獲得新品種的育種方法。相對(duì)選擇育種，雜交育種富有創(chuàng)造性和預(yù)見(jiàn)性[7]，已成為改良核桃品質(zhì)的重要手段[8-9]。中國(guó)開(kāi)展核桃育種已有多年，并取得了一定的成果，李少雄等[10]、馬貫羊等[11]用美國(guó)黑核桃和魁核桃作母本，中國(guó)鐵核桃和普通核桃作父本，通過(guò)雜交育種分別選育出了產(chǎn)量、抗逆性高于親本的核桃品種。另外，我國(guó)育成遼寧系列、云新系列、香玲、豐輝、魯光等雜交品種，已成為部分產(chǎn)區(qū)的主栽核桃品種[12]。

為創(chuàng)新成縣核桃育種材料，改良現(xiàn)有核桃品質(zhì)，成縣于2009年成立了核桃新品種雜交選育課題組，開(kāi)啟了核桃雜交育種的探索之路，經(jīng)過(guò)多年的不斷實(shí)踐，不斷改進(jìn)，期望利用有性雜交創(chuàng)造變異，再利用無(wú)性嫁接固定變異的辦法，選育出具有樹(shù)勢(shì)健壯、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良的新品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

于2009年以豐產(chǎn)性較好的當(dāng)?shù)睾颂移贩N隴南15為母本，以隴南755、香玲、薄豐、遼核2號(hào)、遼核3號(hào)為父本，在成縣觀光園進(jìn)行雜交試驗(yàn)。所用親本核桃基本情況如表1。

表1 雜交親本基本信息

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 套袋 選擇樹(shù)勢(shì)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的壯齡期母樹(shù)(隴南15)作母本，在雌花顯蕾初期隨機(jī)選擇發(fā)育良好的雌花，用硫酸紙袋套住，并編號(hào)掛牌，每株套袋30個(gè)，作3個(gè)重復(fù)。

1.2.2 花粉采集 選擇樹(shù)勢(shì)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的核桃單株，于雄花散粉初期的晴天上午8：00～10：00點(diǎn)采摘雄花穗，裝于干燥的硫酸紙袋中置于室內(nèi)陰干散粉，并對(duì)花粉進(jìn)行過(guò)篩和活力測(cè)定，將測(cè)定合格的花粉裝在棕色瓶中用紗布封口后置于4 ℃冰箱中備用。

1.2.3 人工授粉 待雌花柱頭呈“V”字形時(shí)，于晴天上午8：00～10：00進(jìn)行人工授粉，授粉時(shí)用軟毛刷蘸取花粉，均勻抖落到雌花柱頭上，隨后用硫酸紙袋套住授完粉的植株，并掛牌記錄。授粉后1～2 d觀察授粉結(jié)果，對(duì)授粉未成功的植株進(jìn)行補(bǔ)充授粉。

1.2.4 雜種實(shí)生苗培育 于2009年9月將雜交組合F0代種子進(jìn)行處理后，播種在育苗缽中，每缽1～2粒，放置于溫室中培育，生長(zhǎng)1 a后移栽到試驗(yàn)田中繼續(xù)培育。

1.2.5 雜種后代選育 于2011在F1代實(shí)生苗中，選擇性狀優(yōu)良的植株剪取接穗，按株行距2 m×8 m高接進(jìn)行培育。系統(tǒng)觀測(cè)記載，選擇樹(shù)勢(shì)健壯、短枝型、側(cè)花芽結(jié)實(shí)率高、萌芽遲、雌花可授期晚、抗逆性強(qiáng)的植株作為中選株保苗，未中選株淘汰。同時(shí)對(duì)中選株生長(zhǎng)和結(jié)果習(xí)性、堅(jiān)果性狀進(jìn)行觀察鑒定或測(cè)量比較。

1.3 堅(jiān)果性狀指標(biāo)測(cè)定

于2016年9月核桃成熟時(shí)，在高接的雜交種核桃樹(shù)冠的上、中、下不同部位隨機(jī)采收100粒(不足100的全部采摘)堅(jiān)果作為供試樣品，統(tǒng)一脫皮晾干，從各樣品中隨機(jī)抽取20粒作為試驗(yàn)樣品，依據(jù)國(guó)家核桃堅(jiān)果質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T20398-2006)進(jìn)行性狀指標(biāo)的測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所測(cè)堅(jiān)果性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)用Excel2003處理，用SPSS17.0進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同雜交種F1代開(kāi)花、結(jié)實(shí)習(xí)性

本試驗(yàn)將2009年人工授粉雜交所獲得的種子進(jìn)行了播種，經(jīng)過(guò)1 a的實(shí)生苗培育后于2011年春季高接到5 a生的砧木上，并逐年觀察嫁接苗的生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)特性，觀察結(jié)果如表2。

表2 雜交種F1代開(kāi)花、結(jié)果習(xí)性

由表2可知，以隴南15作母本，以薄豐、遼核2號(hào)、遼核3號(hào)作父本進(jìn)行雜交，所得F1代在嫁接定植后的第2年(2013年)便開(kāi)始結(jié)果，改變了母本隴南15結(jié)果較晚的特點(diǎn)，而以隴南15作母本，以隴南755和香玲作父本進(jìn)行雜交，所得F1代在嫁接定植后的第4年(2015年)開(kāi)始結(jié)果。同時(shí)，以隴南15作母本，以香玲、薄豐、遼核2號(hào)、遼核3號(hào)作父本進(jìn)行雜交，所得F1代開(kāi)花習(xí)性表現(xiàn)為雄先型，改變了母本隴南15雌先型的開(kāi)花習(xí)性。

2.2 不同核桃雜交種F1代果實(shí)表觀特征

本研究于2016年9月對(duì)所有雜交組合所得雜交種F1代堅(jiān)果果實(shí)特性進(jìn)行了鑒定，結(jié)果如表3。

表3 雜交種F1代果實(shí)特性

由表3可知，除“隴南15×薄豐”組合F1代果實(shí)為長(zhǎng)圓形外，其他組合F1代果實(shí)均為圓形；所有雜交組合果殼較為光滑(殼窩淺)；“隴南15×遼核2號(hào)”果殼縫合線(xiàn)及密度較弱，“隴南15×遼核3號(hào)”縫合線(xiàn)及密度居中，其他組合果殼縫合線(xiàn)緊密度都強(qiáng)；所有組合F1代果實(shí)橫膈膜均為膜質(zhì)；除“隴南15×遼核2號(hào)”“隴南15×遼核3號(hào)”核仁較飽滿(mǎn)外，其他組合核仁都飽滿(mǎn)；除“隴南15×遼核2號(hào)”F1代果實(shí)核仁顏色較深(褐色)外，其他組合F1代果實(shí)核仁顏色均較淺(淺黃色)。

2.3 不同核桃雜交種F1代堅(jiān)果主要經(jīng)濟(jì)性狀

本研究于2016年9月對(duì)所有雜交組合所得雜交種F1代堅(jiān)果的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如表4。

注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(p<0.05)。

由表4可以看出，不同雜交組合F1代堅(jiān)果主要經(jīng)濟(jì)性狀差異顯著(p<0.05)，表明在母本相同的情況下，用不同的父本與之雜交，所獲得的雜交種果實(shí)差異較大。對(duì)照(隴南15)相比，組合“隴南15×隴南755”所得雜交種果實(shí)變大，單果重增加，果殼厚度減小，出仁率降低；組合“隴南15×香玲”所得雜交種果實(shí)變小，單果重減小，果殼厚度減小，出仁率增高；組合“隴南15×薄豐”所得雜交種果實(shí)大小、單果重變化不大，果殼厚度減小，出仁率降低；組合“隴南15×遼核2號(hào)”所得雜交種果實(shí)大小、單果重、果殼厚度變化不大，出仁率增高；組合“隴南15×遼核3號(hào)”果實(shí)變小，單果重降低，果殼厚度變小，出仁率降低。

2.4 不同核桃雜交種F1代果實(shí)性狀多樣性分析

通過(guò)雜交能使基因分離和重組，使雜交性狀出現(xiàn)多樣性，產(chǎn)生可遺傳的變異，從親本優(yōu)良性狀獲得雜種優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而得到更加優(yōu)良的品種。因此，獲得可遺傳的變異是遺傳育種的關(guān)鍵，本試驗(yàn)對(duì)以隴南15作母本，其他核桃品種作父本雜交所獲得的F1代果實(shí)表型性狀的多樣性進(jìn)行了分析，結(jié)果如表5。由表5可知，以隴南15作母本和不同品種進(jìn)行雜交，所得雜種F1代果實(shí)性狀存在多樣性，變異系數(shù)在6.98%～21.01%之間，變異最大的是果殼厚度，變異系數(shù)為21.01%，其次是出仁率和單果重，果實(shí)大小差異較小。

表5 不同雜交組合F1代果實(shí)表型性狀多樣性分析

3 結(jié)論與討論

隴南15是從甘肅省隴南市當(dāng)?shù)貙?shí)生核桃中選育的優(yōu)良品種，2008年通過(guò)甘肅省隴南市科技局品系鑒定，該品種果實(shí)大，豐產(chǎn)性和適應(yīng)性強(qiáng)，但是結(jié)果較晚，開(kāi)花習(xí)性為雌先型，容易遭受低溫凍害，尤其遇到晚霜凍害時(shí)減產(chǎn)嚴(yán)重。基于此，本研究以隴南15作母本，選擇豐產(chǎn)性強(qiáng)、結(jié)實(shí)早、抗寒性較強(qiáng)的核桃品種作父本進(jìn)行雜交，欲達(dá)到對(duì)隴南15不良性狀改良的效果。其中，隴南755為隴南市選育的優(yōu)良品種，在當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)優(yōu)良，結(jié)實(shí)早，豐產(chǎn)性、抗寒性較強(qiáng)，薄豐、香玲、遼核2號(hào)、遼核3號(hào)都是隴南市引種表現(xiàn)優(yōu)良的核桃品種，都為早實(shí)性核桃品種。試驗(yàn)結(jié)果表明，選擇薄豐、遼核2號(hào)、遼核3號(hào)等早實(shí)性核桃與晚實(shí)性核桃隴南15雜交，雜交種表現(xiàn)為早實(shí)性，改變了母本隴南15的晚實(shí)性，同時(shí)，以雄先型核桃香玲、薄豐、遼核2號(hào)、遼核3號(hào)等為父本與隴南15雜交，雜交種的開(kāi)花習(xí)性表現(xiàn)為雄先型，改變了隴南15為雌先型的開(kāi)花習(xí)性。

本試驗(yàn)所選親本的果實(shí)表觀特征都很優(yōu)良，不同雜交組合所得的雜交種F1代的果實(shí)表觀特征總體表現(xiàn)良好，表明核桃果實(shí)表觀特征能夠穩(wěn)定遺傳。另外，不同雜交組合產(chǎn)生的雜種后代堅(jiān)果的主要經(jīng)濟(jì)性狀差異顯著(P<0.05)，多樣性分析結(jié)果也表明，不同組合產(chǎn)生的雜種后代堅(jiān)果經(jīng)濟(jì)性狀存在多樣性，表明通過(guò)雜交，可以產(chǎn)生豐富的遺傳變異，豐富了成縣核桃育種的材料。