(貴州大學(xué)林學(xué)院/貴州省森林資源與環(huán)境研究中心， 貴陽 550025)

油茶(Camelliaoleifera)是山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)中以油料生產(chǎn)為主的植物的總稱，為常綠灌木或小喬木，是我國特有的木本油料樹種之一，與油橄欖、油棕、椰子并稱世界四大木本油料樹種[1]。茶油不飽和脂肪酸含量達(dá)90%以上，色清質(zhì)純，營養(yǎng)豐富，耐儲(chǔ)藏，易被人體吸收，是優(yōu)質(zhì)食用油之一，越來越受到大眾的青睞[2]。目前，我國已有油茶林面積約447萬hm2，但油茶單位面積產(chǎn)量較低，油茶花而不實(shí)、坐果率低、產(chǎn)量低的現(xiàn)象已成為油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。本課題組前期研究表明，油茶為典型的雌雄同花植物，油茶自花授粉結(jié)實(shí)率遠(yuǎn)低于異花授粉，生產(chǎn)中需配置授粉樹[3,4]。因此，明確油茶品種的授粉結(jié)實(shí)特性，在生產(chǎn)中合理配置油茶授粉樹，是提高油茶產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵措施之一。

目前關(guān)于油茶主栽品種授粉樹配置的研究鮮有報(bào)道。本研究以4個(gè)國審油茶良種華碩[5]、華金[6]、華鑫[7]和湘林XLC 15[8]為試材，通過4個(gè)品種間的正反交雜交授粉試驗(yàn)，研究授粉樹配置對(duì)結(jié)實(shí)情況的影響，找出各品種最適宜配置的授粉樹，提高其坐果率、結(jié)實(shí)率等，從而為主栽良種在生產(chǎn)中產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在貴州大學(xué)油茶科研工作站進(jìn)行。該地位于東經(jīng)106°66′，北緯26°45′，屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候，年平均氣溫為15.3 ℃，年均日照時(shí)數(shù)1 148.3 h，年降水量1 129.5 mm，年降雪日數(shù)少，平均僅為11.3 d。試驗(yàn)地為山地紅黃壤，各組試驗(yàn)立地條件和水肥管理一致，適宜油茶生長。

1.2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為華碩、華金、華鑫、湘林XLC 15(分別用A、B、C、D表示)，樹高約1.5 m，皆為高接換冠5年正常開花結(jié)實(shí)無病蟲害的油茶樹。用這4個(gè)材料進(jìn)行正、反交授粉處理，以自花授粉和自然授粉為對(duì)照，分別用ck1和ck2表示，共20個(gè)組合，授粉組合設(shè)計(jì)見表1。

表1 授粉組合設(shè)計(jì)

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1開花物候期觀察

在田間每品種隨機(jī)選取30株油茶，記錄初花期(5%～25%花朵開放期)、盛花期(25%～75%花朵開放期)、末花期(75%及以上花朵開放期)3個(gè)物候指標(biāo)，開花以花蕊初露為依據(jù)，每天進(jìn)行觀測(cè)并記錄。

1.3.2花粉量測(cè)定及花粉生活力測(cè)定

單花藥花粉量的測(cè)定參照袁德義等[9]的方法，在盛花期進(jìn)行?；ǚ凵盍Φ臏y(cè)定采用花粉離體萌發(fā)法[10]，所使用的優(yōu)化培養(yǎng)基成分為：10%蔗糖+1%瓊脂。操作步驟：將待測(cè)花粉均勻撒播于培養(yǎng)基表面，放入濕潤的培養(yǎng)皿中，置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)，4 h后在Olympus顯微鏡下觀察花粉萌發(fā)情況。每個(gè)品種進(jìn)行3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取5個(gè)視野，每個(gè)視野統(tǒng)計(jì)花粉粒數(shù)大于50粒。萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)為觀測(cè)到的花粉管的長度超過花粉粒的直徑。取15個(gè)視野的平均花粉萌發(fā)率為該品種的花粉萌發(fā)率。

花粉萌發(fā)率(%)=(花粉萌發(fā)數(shù)/花粉總數(shù))×100%。

1.3.3授粉試驗(yàn)及坐果率調(diào)查

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。選擇樹勢(shì)均一，生長良好的樹，每3株為一個(gè)小區(qū)，重復(fù)3次。在每株樹冠中部外圍均勻選取健壯結(jié)果枝上的花40朵，對(duì)處于盛花期的各母本品種進(jìn)行去雄授粉，套袋并掛牌標(biāo)記。授粉2周后拆袋。翌年3月初調(diào)查各授粉組合的坐果率。

坐果率(%)=(坐果總數(shù)/授粉花朵總數(shù))×100%。

1.3.4品種性狀的調(diào)查

果實(shí)成熟時(shí)，每個(gè)組合隨機(jī)采摘20個(gè)果實(shí)并統(tǒng)計(jì)每個(gè)組合結(jié)實(shí)率。利用分析天平測(cè)量種子百粒重，統(tǒng)計(jì)每個(gè)果實(shí)可育種子數(shù)。

結(jié)實(shí)率(%)=(結(jié)實(shí)果數(shù)/授粉花朵總數(shù))×100%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并作圖，采用SPSS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 開花物候觀測(cè)

對(duì)供試品種進(jìn)行花期物候觀察記錄，結(jié)果見表2。

花期相遇是選擇最佳授粉組合的重要條件，對(duì)于任何樹種，盛花期是最佳的授粉期[11]?？煽闯?，4個(gè)不同油茶品種的花期一般始于10月下旬，持續(xù)35～40 d，盛花期為17～22 d。各品種的3個(gè)花期出現(xiàn)時(shí)間基本一致，品種間至少有15 d的盛花可配期，因此各品種有充足的時(shí)間相互授粉。

表2 4個(gè)油茶品種花期統(tǒng)計(jì)

2.2 不同品種花粉量和萌發(fā)率比較

花粉量與花粉萌發(fā)率是油茶授粉品種選擇的重要依據(jù)之一。各品種單花藥花粉數(shù)量和花粉萌發(fā)率的測(cè)定結(jié)果見表3。由表3可知，花粉量從大到小依次為華金>華碩>華鑫>湘林XLC 15，花粉萌發(fā)率從高到低依次為華金>華鑫>湘林XLC 15>華碩。其中華金花粉量最多，而湘林XLC 15花粉量最少。華碩、華金、華鑫和湘林XLC 15的新鮮花粉在10%蔗糖+1%瓊脂培養(yǎng)基上萌發(fā)率均大于43%。故從花粉數(shù)量和花粉活力方面考慮，所選4個(gè)油茶品種均可用作授粉樹配置的備選品種。

注：小寫字母表示5%水平下的顯著性差異。這些字母僅僅表示的是相應(yīng)組合上的差異(例如第一組是由A×A，A×B，A×C，A×D組成，那在這組上的字母僅僅表示這組里面的差異情況，不涉及其他4組)。下同。圖1 不同授粉組合結(jié)實(shí)率

表3 不同品種花粉數(shù)量和花粉萌發(fā)率

2.3 不同授粉品種對(duì)油茶坐果率的影響

由表4可知，除了華金自交的坐果率較高(80%)外，華碩、華鑫和湘林XLC 15自交的坐果率均很低，分別為26.5%、27.6%、22.4%。經(jīng)不同品種授粉后，華碩、華鑫和湘林XLC 15的坐果率均有提高，且不同授粉組合間效果差異顯著，其中湘林XLC 15授粉后華碩坐果率最高，較華碩自交提高了56.8%，華鑫授粉后華碩坐果率最低，但也比自交提高了44.5%，且亦高于自然授粉。對(duì)于華金而言，華鑫和湘林XLC 15授粉顯著提高了華金坐果率，并且高于自然授粉，其中以湘林XLC 15授粉坐果率最高，比華金自交增加了7%，華碩授粉的坐果率小于華金自交，大于自然授粉。對(duì)于華鑫而言，華碩、華金和湘林XLC 15授粉顯著提高了華鑫的坐果率，并且均高于自然授粉，其中以湘林XLC 15授粉坐果率最高，華碩授粉坐果率次之，二者差異不顯著；對(duì)于湘林XLC 15而言，華碩、華金和華鑫授粉顯著提高了湘林XLC 15坐果率，且都高于自然授粉，其中以華鑫授粉坐果率最高，比湘林XLC 15自交增加了59.4%。

2.4 不同授粉組合對(duì)油茶結(jié)實(shí)率的影響

從圖1可以看出，華碩自交結(jié)實(shí)率較低，只有16.33%，華金、華鑫、湘林XLC 15均顯著提高了華碩的結(jié)實(shí)率，且均高于華碩自然授粉條件下的結(jié)實(shí)率，其中以華金授粉的結(jié)實(shí)率最高，較自交增加了57.84%。華金自交結(jié)實(shí)率為67.2%，只有湘林XLC 15授粉提高了華金的結(jié)實(shí)率，比自交增加了12%，并顯著高于自然授粉條件下的結(jié)實(shí)率，其余授粉品種授粉均顯著降低了華金的結(jié)實(shí)率。華鑫自交結(jié)實(shí)率較低，只有14.1%，華碩、華金、湘林XLC 15均顯著提高了華鑫的結(jié)實(shí)率，其中以湘林XLC 15授粉的結(jié)實(shí)率最高，較自交增加了30.9%，并顯著高于自然授粉條件下的結(jié)實(shí)率。對(duì)于湘林XLC 15來說，3個(gè)異花授粉處理和自然授粉處理對(duì)其結(jié)實(shí)率的影響均達(dá)到極顯著水平，其自花授粉組合結(jié)實(shí)率分別僅為湘林XLC 15×華碩、湘林XLC 15×華金、湘林XLC 15×華鑫和自然授粉處理結(jié)實(shí)率的30.2%、19.3%、19.9%和22.2%，可見華金對(duì)其結(jié)實(shí)率影響最大，華鑫對(duì)其結(jié)實(shí)率影響次之。

表4 油茶各授粉組合的坐果情況 單位：%

2.5 授粉品種對(duì)可育種子數(shù)的影響

由圖2可以看出，華碩、華金、華鑫和湘林XLC 15的自花授粉組合平均可育種子數(shù)分別為2.25、7.25、3.17和2.09，均為各自授粉組合中最少，使這4個(gè)品種平均可育種子數(shù)提升最多的授粉品種為華金、華鑫、華碩和華鑫，較自交時(shí)分別提高了18.25%、7.45%、16.28%和9.51%。華碩各異花授粉組合平均可育種子數(shù)均高于自然授粉條件下的平均可育種子數(shù)，但相互間沒有呈現(xiàn)顯著差異。華金各異花授粉組合中只有華金×華碩的平均可育種子數(shù)小于自然授粉條件下的平均可育種子數(shù)，但兩者差異不顯著。華鑫各異花授粉組合的平均可育種子數(shù)均顯著大于自然授粉條件下的平均可育種子數(shù)。湘林XLC 15各異花授粉組合中只有湘林XLC 15×華碩的平均可育種子數(shù)小于自然授粉條件下的平均可育種子數(shù)，但兩者沒有呈現(xiàn)顯著差異。

2.6 授粉品種對(duì)種子百粒重的影響

粒重是雜交當(dāng)代對(duì)產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)影響最大的因素[12]，由圖3可知，各品種不同授粉組合種子百粒重之間呈現(xiàn)出一定的差異，但總體看來所有授粉組合中各自花授粉組合種子百粒重均為5個(gè)組合中最重。

圖2 不同授粉組合可育種子平均數(shù)

圖3 不同品種授粉組合種子百粒重

華碩、華金、華鑫和湘林XLC 15的自花授粉種子百粒重分別為69.5 g、146.4 g、91.4 g和84.5 g。華碩×華金的種子百粒重是華碩雜交組合中最重的，顯著高于其他雜交組合；華金×華鑫的種子百粒重是華金雜交組合中最重的，且各雜交組合間未呈現(xiàn)出顯著差異；華鑫×華金的種子百粒重是華鑫雜交組合中最重的，其他雜交授粉組合間差異不顯著；湘林XLC 15×華鑫的種子百粒重是湘林XLC 15雜交組合中最重的，且各雜交組合間差異顯著。

3 討 論

提高油茶產(chǎn)量和品質(zhì)重要的途徑之一是選擇適合的授粉樹，因?yàn)椴煌筒杌ㄖ邮芡庠椿ǚ鄣哪芰σ约霸谕庠椿ǚ鄣挠H和力上有差異，所以對(duì)授粉樹品種有很強(qiáng)的選擇性。授粉樹不同，油茶的坐果率和結(jié)實(shí)率也有較大差異，親和力越強(qiáng)的油茶組合，坐果率越高。王倩等在燕山板栗品種配置研究中發(fā)現(xiàn)，異花授粉對(duì)坐果率和結(jié)實(shí)率有顯著影響[13]。趙改榮等在甜櫻桃品種授粉試驗(yàn)研究中表明，異花授粉顯著提高了甜櫻桃的坐果率[14]。劉曉華在扁桃授粉品種組合篩選試驗(yàn)中表明，扁桃絕大多數(shù)品種是異花授粉結(jié)實(shí)，對(duì)授粉品種有一定選擇性，極少數(shù)品種雖可自花授粉結(jié)實(shí)，但結(jié)實(shí)率很低[15]。李仙蘭在漾濞大泡核桃授粉品種選擇試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，異花授粉能顯著提高漾濞大泡核桃坐果率和果實(shí)保存率(產(chǎn)量)[16]。本試驗(yàn)通過對(duì)4個(gè)油茶品種的坐果率和結(jié)實(shí)率的研究，結(jié)果表明，4個(gè)品種中，除華金外，異花授粉均能顯著提高其坐果率和結(jié)實(shí)率，就坐果率而言，華碩與最佳授粉品種雜交后坐果率是自交的3.1倍、華鑫是自交的1.9倍、湘林XLC 15是自交的3.7倍；就結(jié)實(shí)率而言，華碩與最佳授粉品種雜交后結(jié)實(shí)率是自交的4.5倍、華鑫是自交的3.2倍、湘林XLC 15是自交的5倍。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前人的觀點(diǎn)大致相同，根據(jù)主栽品種來合理的配置授粉樹，油茶的產(chǎn)量和品質(zhì)可以得到大幅提升。

不同品種間油茶可配性的高低決定了雜交后產(chǎn)量提升的幅度，可配性越高的2個(gè)品種，雜交后產(chǎn)量也越高。本試驗(yàn)針對(duì)授粉品種對(duì)可育種子數(shù)的影響結(jié)果表明，4種油茶，最后篩選出來的每個(gè)品種的最適授粉品種同時(shí)也是使其可育種子數(shù)提升最多的授粉品種。

研究結(jié)果表明，華碩、華鑫和湘林XLC 15自交坐果率和結(jié)實(shí)率均很低，需配置授粉樹。這與廖婷[17]認(rèn)為油茶為自交不親的植物的觀點(diǎn)一致。華金自交坐果率和結(jié)實(shí)率較高，具有一定的自交親和能力，這與張日清等[18]、陳永忠等[19]、杜洋文等[20]、莊瑞林等[21]、王歡等[22]的研究認(rèn)為“油茶不但自花可孕，而且有的自花授粉率還很高”的結(jié)論相符。但是考慮到豐產(chǎn)目標(biāo)，部分品種異花授粉優(yōu)于華金自花授粉，因此生產(chǎn)中需要根據(jù)主栽樹種來科學(xué)合理配置授粉樹。

4 結(jié) 論

4個(gè)供試品種的花器發(fā)育正常，具有足夠的花粉量和較高的花粉萌發(fā)率，盛花期相遇，具備互為授粉品種的基本條件。油茶授粉樹配置的主要目標(biāo)在于提高產(chǎn)量，產(chǎn)量由坐果率、結(jié)實(shí)率、每個(gè)果實(shí)種子數(shù)和種粒重決定[13]。試驗(yàn)結(jié)果篩選出供試品種適宜授粉組合方案為：華金是華碩的優(yōu)良授粉品種；華鑫和湘林XLC 15是華金的優(yōu)良授粉品種；湘林XLC 15和華碩是華鑫的優(yōu)良授粉品種；華鑫是湘林XLC 15的優(yōu)良授粉品種。