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新疆梨系统品种花粉直感对香梨果萼发育及品质的影响



全 文 :书第5期(总第161期)2014年9月        山西果树 SHANXI FRUITS           No.5 Sep.
文章编号:1005-345X(2014)05-0003-04                      中图分类号:S661.2    文献标识码:B
新疆梨系统品种花粉直感对香梨果萼
发育及品质的影响
徐胜利,陈小青,徐崇志,包建平,王江波,杨 红,轩振英,姜 喜,张 娟
(塔里木大学园艺研究所园艺植物遗传改良实验室,
塔里木大学科技部省部共建果树资源与遗传育种实验室,新疆 阿拉尔843300)
  摘 要:采用14个新疆梨品种花粉和1个花粉组合分别为香梨授粉,研究花粉直感效应对香梨果
实萼片发育、萼片状态以及果实品质的影响,结果显示:不同授粉品种和组合对香梨萼片脱落产生明显
影响,脱萼率较高的授粉组合和品种分别是新梨2号+句句梨、沙01号、新梨2号和新梨5号;授粉后
香梨果实单果重、硬度、可溶性固形物含量和石细胞含量也因授粉品种不同而差异明显。综合果实萼片
脱落情况及品质指标,新梨2号+句句梨、沙01号、新梨2号和新梨5号是香梨较理想的授粉品种和组
合品种。
关键词:香梨;果萼发育;果萼状态;果实品质
  新疆梨(P.sinkiangensis Yü)资源丰富,
独立成为一个分类系统[1]。香梨作为新疆独特
的地方品种,由于自交不亲和导致生产中必须
配置一定比例的授粉树,但不同的授粉品种会
对其果实产生显著的花粉直感效应(metaxe-
nia)[2,3],突出表现为不同花粉授粉后果实萼片
脱落或宿存,脱萼幼果发育成为 “母梨”,宿萼
幼果发育成为“公梨”,二者不但外在品质果形
上差异很大,而且内在品质和口感上也差异显
著,因而市场售价也明显不同。由于脱萼香梨
比例偏低,远不能满足市场需求。前人多采用
非新疆梨系统品种为香梨授粉来改善其果形和
品质[4],但还未见到采用新疆梨系统品种资源
为香梨授粉和改善果形和品质的报道,尽管化
学药剂也能促进香梨脱萼[5,6],但易造成果品
和环境污染。本试验选用14个新疆梨品种作
为库尔勒香梨的授粉品种,研究花粉直感对香
梨坐果率、外观品质和内在品质的影响,以期为
香梨优化配置授粉品种,提高果实品质提供理
论和技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2011-2013年进行。花粉采自塔
里木大学梨种质资源圃和轮台县国家果树资源
圃,授粉品种分别为:新梨2号+句句梨、沙01
号、新梨1号、新梨2号、新梨5号、香梨芽变6
号、香梨芽变9号、红香梨、库车阿木特、句句
梨、棋盘梨、猪嘴酥、假把子、麦盖提梨、长把梨。
试验树选在农一师十团绿色精品香梨园,该梨
园土壤肥沃,土肥水管理水平较高,树势中庸,
树龄15年,株行距5.0m×6.0m。
1.2 试验方法
花粉采集:分别采集上述品种大蕾期花朵
带回室内,及时取出花药置室温晾干,待花药全
部开裂散粉后,收集分别装入15个干净的小玻
璃瓶内,密封并置干燥器中保存,然后置于
-20℃冰箱中备用。
人工授粉:分别选取15株树势中庸、立地
条件一致的香梨树作为母本,于大蕾期用父本
花粉分别对第2、3、4序位的花朵进行授粉处
理,并疏除其余边花。每处理授粉90个花序,
授粉后立即套硫酸纸袋,15d后去袋,重复3
次,合计45株。分别于授粉后15、30d调查果
实坐果率和脱萼率,将萼片状态分为4种,即脱
落、1/3残存、2/3残存和宿存(见图1)。于授
粉后150d再次调查果实萼片状态,同样分为4
种,即脱落、1/3残存、2/3残存和宿存(图2)。
果实成熟后,采用随机取样原则,每处理取
20个果实,测定单果重,果实纵、横径,果实去
皮硬度,可溶性固形物含量,可滴定酸含量。采集

                  山西果树 SHANXI FRUITS               2014(5)
 
a.脱落 b.1/3残存 c.2/3残存 d.全宿存
图1 授粉后30d香梨幼果果萼
a.脱落 b.1/3残存 c.2/3残存 d.全宿存
图2 授粉后150d香梨果萼
的数据用DPS 9.0软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同品种花粉对香梨萼片状态及产量性
状的影响
由表1可见,15个花粉处理不同序位坐果
率中,第2花序平均坐果率比第3、4花序分别
高7.5%和31.1%,15个处理第2花序坐果率
为59.7%~93.7%,以新梨2号+句句梨的花
粉组合坐果率最高,香梨芽变6号次之,其次新
梨2号,再次是沙01号;从不同处理对脱萼的
效果来看,各处理中第2序位平均脱萼率比第
3、4序位分别高7.4%和12.9%,各处理中第2
花序脱萼率新梨 2 号 + 句句梨最高,达到
42.8%,最低是猪嘴酥为10.1%,脱萼率较高
的是沙01号和新梨2号;由于梨的花序结构与
苹果不同,其坐果次序和脱萼均以第2、3序位
为主,单果重的情况也是如此,第2序位果平均
单果重比第 3、4 序位果分别大 16.7g和
19.1g,以新梨2号+句句梨的花粉组合单果
重最大达到126.5g,沙01号次之,再次是新梨
2号;从综合产量性状看,新梨2号+句句梨、
沙01号、新梨2号、新梨5号、香梨芽变6号、
表1 不同授粉品种对香梨果萼状态和产量性状的影响
授粉品种 套袋花
总数
不同序位平均坐果率/%
2   3   4
不同序位脱萼果数
2   3   4
不同序位脱萼率/%
2   3   4
不同序位平均单果重/g
2   3   4
新梨2号+句句梨 201  93.7  83.1  78.2  86  63  32  42.8  31.3  15.9  126.5 116.4 108.1
沙01号 198  90.3  73.2  66.5  72  53  27  36.3  26.7  13.4  121.3 107.6  99.5
新梨1号 187  68.1  55.6  49.7  47  31  25  25.1  16.5  13.3  108.5  99.4  80.3
新梨2号 191  91.5  79.3  54.2  50  37  29  36.1  19.3  15.2  117.7 107.3  91.0
新梨5号 185  89.3  66.2  43.6  43  32  21  23.2  17.3  11.4  102.4  95.3  88.6
香梨芽变6号 179  93.1  55.4  49.3  38  29  19  21.2  16.2  10.6  103.6  99.5  83.4
香梨芽变9号 177  90.6  65.1  39.8  35  26  17  19.7  14.7  9.6  101.3  96.7  80.3
红香梨 175  66.3  72.5  44.3  32  22  16  18.3  12.6  9.1  100.2  93.5  89.1
库车阿木特 168  59.7  66.4  37.6  29  20  17  17.2  11.9  10.1  98.6  85.3  77.4
句句梨 183  82.2  86.5  58.1  49  37  28  26.7  20.2  15.3  95.7  80.1  75.5
棋盘梨 180  77.3  85.8  63.2  44  33  23  24.4  18.3  12.7  92.5  75.6  69.9
猪嘴酥 164  59.7  53.2  33.9  28  9  4  10.1  5.5  2.4  109.9  99.7  87.8
假把子 173  79.0  59.6  42.2  42  32  27  24.3  18.5  15.6  95.7  87.6  82.3
麦盖提梨 181  80.6  66.1  49.9  43  22  15  23.7  12.1  8.3  93.1  84.3  79.8
长把梨 190  83.4  70.5  56.6  45  33  26  23.7  17.3  13.4  97.4  89.2  83.3
平均 182.1  78.8  71.3  47.7  45.5  31.9  21.7  24.6  17.2  11.7  104.2  87.5  85.1
注:不同序位脱萼率指不同序位脱萼果数同总果数之比。
香梨芽变9号都可以作为提高香梨单果重、增
加脱萼率的授粉品种。从图1可见授粉后30d
幼果香梨果萼状态。
2.2 不同品种花粉对香梨商品性能的影响
在15个花粉处理中(表2),脱萼率前4位
分别为新梨2号+句句梨90.0%、沙01号
76.4%、句句梨62.2%、新梨2号60.6%,果形
和萼洼形态分别为长卵圆/凹陷、卵圆/凹陷、卵
圆/凹陷和长卵圆/凹陷,平均单果重分别达到
117.0g、109.4g、83.7g、105.3g;果面光洁度

                  山西果树 SHANXI FRUITS               2014(5)
 分别为93.3%、91.5%、92.7%和90.8%;商品
率分别为90.5%、89.6%、85.8%和87.7%。
按照香梨分级标准,120g以上且萼洼凹陷为
特级果、100~120g且萼洼凹陷为一级果,则
新梨2号+句句梨处理特级果达到25.3%、沙
01号为20.7%、新梨2号达到19.8%,一级果
率分别为62.3%、52.5%和40.3%;批发价格
分别为8.8、7.5、6.5元/kg。15个花粉处理
中,只有猪嘴酥、红香梨和库车阿木特果个和果
形表现父本形状为宿萼果,花粉直感明显,同
时,其商品率、一级果率较低,售价也低。凡是
果萼突起的香梨果实(公梨),其外观品质普遍
较差,商品率不高;相反,凡是果萼凹陷的香梨
果实(母梨),某些情况下,虽然果个不大,但果
实整齐度好,果面光洁,价格普遍平稳偏高,表
明市场对母梨的需求较高。从商品性能看,新
疆本地梨中新梨2号+句句梨、沙01号、新梨
1号、新梨2号、新梨5号、香梨芽变6号和香
梨芽变9号花粉有良好的表现,表明父本果个
大小和萼洼形态均会对香梨产生影响。如图2
可见,香梨授粉后150d果萼的4种形态:1/3
残存、全部脱落、2/3残存和全宿存。
表2 不同品种花粉对香梨商品性能和单价的影响
授粉品种 脱萼果率

% 果形与萼洼
脱萼果平均
单果重/g
果面光洁度/

商品率/

特级果率/

一级果率/

平均批发价/
(元/kg)
新梨2号+句句梨 90.0 长卵圆/凹陷 117.0  93.3  90.5  25.3  62.3  8.8
沙01号 76.4 卵圆/凹陷 109.4  91.5  89.6  20.7  52.5  7.5
新梨1号 54.9 卵圆/凹陷 96.0  92.4  80.3  16.6  34.4  5.5
新梨2号 60.6 长卵圆/凹陷 105.3  90.8  87.7  19.8  40.3  6.5
新梨5号 51.9 短卵圆/凹陷 95.4  94.1  79.6  15.5  35.6  5.0
香梨芽变6号 48.0 卵圆/凹陷 95.5  89.9  80.3  13.7  31.9  4.8
香梨芽变9号 44.0 卵圆/凹陷 92.7  90.6  81.4  12.3  28.8  4.5
红香梨 40.0 椭圆/突出 94.2  91.1  77.5  11.3  23.5  4.2
库车阿木特 39.2 长椭圆/突出 87.1  90.3  73.2  8.8  19.7  3.6
句句梨 62.2 卵圆/凹陷 83.7  92.7  85.8  20.6  22.3  4.0
棋盘梨 55.4 卵圆/凹陷 79.3  91.5  87.7  16.4  20.1  4.0
猪嘴酥 25.0 长椭圆/猪嘴 89.1  65.5  45.5  5.3  12.4  3.0
假把子 58.4 卵圆/凹陷 88.5  89.9  81.9  9.1  24.7  4.2
麦盖提梨 44.1 卵圆/凹陷 85.7  90.7  68.8  3.8  21.9  4.0
长把梨 54.4 卵圆/凹陷 89.8  91.8  83.2  9.8  24.9  4.3
2.3 不同品种花粉导致的香梨萼片状态对品
质的影响
表3结果表明,15个授粉处理中香梨宿萼
果的单果重普遍明显大于脱萼果,其中,用猪嘴
表3 香梨果萼状态对果形和果实品质的影响
授粉品种
单果重/g
脱萼 宿萼
纵径/cm
脱萼 宿萼
横径/cm
脱萼 宿萼
果形指数
脱萼 宿萼
硬度/(g/cm2)
脱萼 宿萼
可溶性固形物/%
脱萼 宿萼
石细胞/(个/cm3)
脱萼 宿萼
新梨2号+句句梨117.0 121.3 6.7  7.3  5.9  6.3  1.13  1.16  5.65  6.23  14.3  13.6   20  25
沙01号 109.4 112.5 6.5  6.9  5.8  6.1  1.12  1.13  5.76  6.31  13.7  13.3   22  27
新梨1号 96.0 98.8  5.5  5.8  4.9  5.1  1.12  1.14  5.57  5.88  13.8  13.4   24  28
新梨2号 105.3 108.1 6.0  6.2  5.5  5.6  1.09  1.11  5.46  5.75  14.0  13.5   21  25
新梨5号 95.4 97.3  5.4  5.6  4.8  4.9  1.13  1.14  5.87  5.98  13.6  13.2   23  28
香梨芽变6号 95.5 96.9  5.4  5.6  4.6  4.7  1.17  1.19  6.03  6.22  13.5  13.1   27  32
香梨芽变9号 92.7 95.2  5.2  5.4  4.4  4.6  1.18  1.17  6.01  6.32  13.4  12.9   31  37
红香梨 94.2 128.4 5.3  5.7  4.6  4.8  1.15  1.18  6.33  7.41  12.9  11.7   42  48
库车阿木特 87.1 119.3 4.5  4.8  3.9  4.1  1.15  1.17  6.19  7.26  12.8  11.5   33  41
句句梨 83.7 87.1  4.3  4.6  3.8  3.9  1.13  1.18  5.34  5.56  13.7  13.3   29  34
棋盘梨 79.3 82.4  4.1  4.3  3.6  3.6  1.13  1.19  5.21  5.37  13.9  13.4   27  33
猪嘴酥 89.1 133.3 6.1  7.7  5.4  6.1  1.12  1.26  6.54  7.96  12.6  10.1   49  68
假把子 88.5 91.2  4.7  4.9  4.1  4.2  1.14  1.16  5.33  5.45  13.6  13.1   32  38
麦盖提梨 85.7 88.1  4.5  4.7  3.9  4.0  1.15  1.17  5.27  5.58  13.7  13.2   33  39
长把梨 89.8 95.5  4.8  5.5  4.2  4.7  1.14  1.17  5.24  5.65  14.0  13.5   28  34

                  山西果树 SHANXI FRUITS               2014(5)
 酥授粉时表现尤为明显达到133.3g,其次是红
香梨达到128.4g,库车阿木特119.3g,并且都
表现为果萼突出明显、果形拉长、果皮较粗,其
中果实硬度明显增大,分别达到了7.96、7.41、
7.26kg/cm2;虽然宿萼香梨果个大,但可溶性
固形物含量普遍明显低于脱萼果,分别为
10.1%、11.7%和11.5%;石细胞含量明显增
多,分别为68、48和41个/cm3,风味变淡,口
感变粗。凡是脱萼果,无论果个大小,分级后,
果形整齐、光洁,果实硬度适中,口感细腻、石细
胞少,风味香甜、可溶性固形物含量高,突出表
现在新梨2号+句句梨、沙01号和新梨2号,
果个大,萼洼凹陷,果形卵圆到长卵圆形,硬度
5.46~5.76kg/cm2,可 溶 性 固 形 物 含 量
13.7%~14.3%,石细胞20~22个/cm3。可
见,花粉直感不但影响香梨果个和果萼外观及
果形,而且影响香梨内在品质如口感、风味和硬
度等,尽管脱萼香梨果个略小,但可溶性固形物
含量要高,石细胞数要少,硬度也低。
3 讨论与小结
随着人们对食品安全日益关注,采用生化
技术提高梨果品质的安全性正在遭受质疑,另
外,在公众普遍对转基因技术和产品存在疑虑
的情况下,花粉直感效应能够在授粉当代果实
上表现出来,具有快速、高效的优点。因此,
研究花粉直感效应对果树生产具有十分重要的
现实意义,可为生产中选配授粉品种组合和提
高果实品质提供理论依据。香梨是自然脱萼率
较低的品种,前人从众多的栽培梨品种中为香
梨选配了多种授粉品种,虽然在一定程度上改
善了香梨果形和品质[7-10],但离市场的需求仍
然存在差距,一方面梨市场要求果个要大些,同
时果形整齐度要高,而且要求口感和风味要好,
通常香梨脱萼果能够满足后两个要求,但100~
120g的果个一般很难达到。
新疆本地有十分丰富的梨品种资源,而且
是一个独立的分类系统[1],特别是香梨系形成
了多个芽变品种和品系,如四倍体大果型脱萼
芽变品种,以香梨为母本培育了多个新品种,在
这些品种中选配花粉和组合少见报道。如何利
用花粉直感的优点为香梨配备授粉品种,既要
增大果个,又要增加脱萼比率成为我们研究的
重点。本实验选配了14个授粉品种和1个组
合探讨花粉对香梨脱萼率和果实品质的影响,
结果显示,选择新疆梨作为授粉品种能够明显
改善香梨果形和果实品质。父本花粉对香梨的
花粉直感作用主要表现在脱萼率、单果重、硬
度、可溶性固形物含量和石细胞数等方面,优化
香梨果形和品质的授粉品种组合是新梨2号+
句句梨,其次是新梨2号、沙01、新梨5号,一
级果率明显较高。
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基 金 项 目:国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目
(31260458)。
第一作者简介:徐胜利(1966-),男,博士、教授,
塔里木大学园艺研究所所长,新疆园艺学会理事,主要
从事果树逆境生理及分子生物学研究,主持2项国家
自然基金项目,主持4项兵团项目,主持1项教育部重
大项目,发表论文40余篇,获得兵团科技奖3项。
(收稿日期:2014-05-19)