‘胡安娜’系列杏品种种子特征及其成苗特性

2014-03-12 07:24彭晓莉刘曼曼赵世荣
经济林研究 2014年3期
关键词:安江仁率成苗

彭晓莉,廖 康,刘曼曼,刘 欢,贾 杨,赵世荣,孙 琪

(新疆农业大学 新疆特色果树研究中心,新疆 乌鲁木齐 830052)

新疆是世界杏属植物起源中心之一,是全国乃至中亚的重要杏产区[1]。具有悠久的栽培历史,品种资源丰富[2],新疆的杏归纳为中亚、欧洲、伊朗-高加索、准噶尔-外伊利及华北5个品种群。中亚品种群为原产,历史悠久,栽培最多,资源丰富。按品种形成和分布地区将中亚品种群分为胡安娜亚群、库车亚群和佳娜丽亚群[3]。根据历年调查,新疆杏的主要栽培品种约有100余个,分属于10个品种系列,包括:‘佳娜丽’、‘西米西’、‘牙合里克玉吕克’、‘胡安娜’、‘阿克玉吕克’、‘托哈齐玉吕克’、‘奎克苏里塘’、‘皮来孜玉吕克’、‘托永’和‘安江内’系列。‘胡安娜’品种系列属伊朗-高加索生态群,中晚熟品种较多,优良品种有:‘其里干胡安娜’、‘阿克胡安娜’、‘卡拉胡安娜’、‘堪及胡安娜’、‘卡格勒克胡安娜’、‘克孜尔胡安娜’等,‘胡安娜’系列果实椭圆或扁椭圆形,较大,单果质量18~24 g,缝合线深,两半对称,梗洼浅狭。果面光滑无毛或稍具茸毛。底色为白黄、绿黄、枯黄等,阳面呈鲜红、紫红、深紫红。果肉与果皮色相近,皮难剥离,为非溶质。纤维、果汁均少。味偏酸,含固形物15%~23%,离核,适于制普通杏干和包仁杏干,可加工为杏脯、罐头等[4-5]。属于新疆优良品系,因此,掌握‘胡安娜’系列品种的种子发芽、出苗、成苗及幼苗的生长,对杏新品种选育有重要意义。在新疆杏品种上有关于果实品质、开花授粉生物学特性、种子萌发条件等方面的研究较多[6-9],但关于种子特征、杂种苗培育方面的研究报道较为鲜见。本研究中选择‘胡安娜’系列的11个优良品种,对其种子特性、发芽率、出苗率、成苗率及幼苗生长进行观测,分析各品种间的差异。通过对种子特征及发芽成苗过程的研究,旨在了解‘胡安娜’杏种子特征,探讨发芽率、出苗率、成苗率及幼苗生长与种子特征间的关系,为优良品种选育提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

于2012年6~7月在新疆轮台国家果树资源圃进行采种,选择树龄15~21 a、树势健壮、结果良好、管理水平一致的11个品种,分别为:‘早熟胡安娜’、‘卡尔胡安娜’、‘大果胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘卡拉胡安娜’、‘赛来克胡安娜’、‘安江胡安娜’、‘晚熟胡安娜’、‘穷胡安娜’、‘黄胡安娜’、‘胡安娜’。分别采摘这11个品种的果实,水洗净种子,待种子阴干后放入牛皮纸袋,室温干燥储存,用于性状测定和层积。

1.2 方 法

1.2.1 种子形态特征的观测

参照《杏种质资源描述规范和数据标准》[10]测量种子与仁的纵横侧径、壳厚度、单核质量、仁质量,每指标30个重复。

出仁率=(仁质量/核质量)×100%。

1.2.2 种子发芽率的测定

备用种子用清水浸泡24 h后,分品种按种、沙1︰3体积比将种子与经高压灭菌的湿河沙混匀,在塑料筐底铺5~10 cm湿沙,将拌好的种子用纱布包裹好,放入塑料筐中,盖上10 cm左右的湿沙,放入4 ℃冰箱,河沙相对湿度保持在60%,进行低温层积[11]。60 d后取出,统计发芽种子数量,并计算发芽率。

发芽率=(发芽数/供试种子数)×100%。

1.2.3 出苗及成苗率的测定

将层积的种子于2013年3月16日播种,株行距为5 cm×10 cm,播种深度5 cm,播后覆土并稍按压,地膜覆盖。每天记录出苗数、出苗时间及成苗株数。

出苗率=(出苗数/播种数)×100%;

成苗率=(生长至4叶1心幼苗的株数/播种数)×100%。

1.2.4 幼苗生长的测定

播种35 d后开始测量株高,每30 d测量1次。

1.2.5 数据处理

试验数据采用Excel2007和SPSS20.0软件处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种种子的特征

‘胡安娜’系列种子呈倒卵圆形或椭圆形,仁甜,核表面较粗糙,不同品种种子的特征见表1。

11个品种的种子核纵径变化幅度为21.4~29.3 mm,其中‘大果胡安娜’、‘卡拉胡安娜’、‘穷胡安娜’、‘黄胡安娜’间无差异,且均在27.9 mm以上,但极显著大于其它7个品种;而‘早熟胡安娜’、‘安江胡安娜’、‘晚熟胡安娜’、‘胡安娜’次之且四者间无差异,长度范围在25.8~27.6 mm之间;‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘赛来克胡安娜’间无差异,且极显著小于其它8个品种,在21.9 mm以下。

表1 ‘胡安娜’系列杏种子特征比较†Table 1 Comparison of seed characteristics of ‘Huanna’ series of apricot

不同品种间壳较厚且无差异的有‘大果胡安娜’、‘卡拉胡安娜’、‘胡安娜’,在1.9~2.2 mm之间;壳厚中等且无差异的有‘早熟胡安娜’、‘穷胡安娜’,在1.6~1.7 mm之间;‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘赛来克胡安娜’、‘安江胡安娜’、‘晚熟胡安娜’、‘黄胡安娜’壳较薄,为1.2~1.4 mm。

各品种间种子的出仁率较大的有‘早熟胡安娜’、‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘赛来克胡安娜’、‘晚熟胡安娜’,出仁率在34.0%~40.9%之间且无差异;中等的有‘卡拉胡安娜’、‘安江胡安娜’、‘穷胡安娜’、‘黄胡安娜’、 ‘胡安娜’,出仁率在24.0%~29.5%之间;‘大果胡安娜’的出仁率较小,19.2%。

各品种中,以‘卡拉胡安娜’核侧径、核横径、核质量、仁侧径、仁横径、仁纵径较大,而‘赛来克胡安娜’的核侧径、核横径、核质量较小,与多数品种间存在极显著差异。

2.2 不同品种种子的发芽率

‘胡安娜’系列杏品种种子的发芽率见表2。由表2可知,‘赛来克胡安娜’发芽率最高,达83.3%;‘卡尔胡安娜’较高,发芽率为64.3%;‘卡巴克胡安娜’次之,发芽率是62.5%;其余品种均小于15%,其中‘早熟胡安娜’、‘安江胡安娜’种子未见萌发。

2.3 不同品种种子的成苗率

‘胡安娜’系列杏品种种子的成苗率见表2。由表2可知,‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘赛来克胡安娜’、‘胡安娜’成苗率较高,分别为64.3%、62.5%、38.9%、32.9%,而‘早熟胡安娜’、‘大果胡安娜’、‘安江胡安娜’成苗率为0,其余5个品种成苗率小于24%。

2.4 不同品种种子出苗率的变化

各品种播种后25 d开始出苗,出苗率随出苗时间的变化如图1所示。截至6月4日共有9个品种出苗,4月10日~5月3日各品种出苗率快速增加,5月3日后出苗减缓。其中‘卡尔胡安娜’的出苗最早,‘大果胡安娜’出苗最晚,其余7个品种均集中在4月10日~5月19日出苗,‘卡尔胡安娜’、‘穷胡安娜’、‘卡拉胡安娜’最早在4月30日结束出苗,出苗整齐,‘大果胡安娜’最晚于6月4日结束出苗,出苗不整齐,耗时较长。截至6月4日出苗率最高的是‘卡尔胡安娜’,‘早熟胡安娜’和‘安江胡安娜’未见出苗。

表2 ‘胡安娜’系列杏品种种子的发芽率和成苗率Table 2 Seed germination rates and seedling rates of ‘Huanna’ series of apricot

图1 ‘胡安娜’系列杏品种种子播种后出苗率的变化Fig. 1 Changes of seedling emergence rates of ‘Huanna’ series of apricot

2.5 不同品种幼苗的生长动态

各品种幼苗的生长动态如图2所示。在出苗后的10~130 d期间,株高的增长幅度较快,随着生长进程的推进,出苗后的130~190 d内生长速率减慢,株高增长缓慢。其中,‘卡尔胡安娜’、‘黄胡安娜’、‘赛来克胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘卡拉胡安娜’长势均较好,长势最好的是‘卡尔胡安娜’,生长至190 d时高度在151.2 cm;生长较缓慢的是‘穷胡安娜’、‘晚熟胡安娜’、‘胡安娜’,三者呈“快-慢-快-慢”的生长趋势,其中‘晚熟胡安娜’生长至190 d时高度仅为77.5 cm。

3 讨 论

图2 ‘胡安娜’系列杏品种实生幼苗株高的变化Fig. 2 Changes of seedling heights of ‘Huanna’ series of apricot

种子是种子植物繁衍更新的起点,在人类的生产生活中具有不可替代的重要作用[12]。种子只有在适宜的萌发条件下,才能发育成为健康的植株。影响种子正常萌发,并发育成为健康植株的因素有很多,总的来说可以概括为以下2个主要的方面。一是生理条件,即种子本身的内部因素;二是环境,即种子萌发的外在因素[13]。只有打破了休眠的种子或者是不存在休眠且有生命活力的种子,在一定的生态环境下才能萌发,且最终发育成为正常的植株或幼苗。而种子本身的微形态特征不仅表达了一定量的较为稳定的遗传信息,而且影响着种子的活力,与种子的萌发和传播关系密切[14],同时,不同植物其种子特征也不同[15]。为了选择出优良品种,种子应该是发育良好,高活力的,在此前提下,保持外界环境条件的一致,发芽率、出苗率、成苗率之间仍存在差异,而导致这些差异的来源可能是种子特征。

首先,种子萌发需要充足的营养物质,这就要求种子的仁质量必须占较大比例,即出仁率大,才能为种子的萌发提供更多的养分;而发芽率体现了种子在发芽和出苗期间的活性[16]。正常情况下,种子发芽率高,表明有生活力的种子多,播种后田间出苗率也高[17],本试验中‘赛来克胡安娜’、‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’的出仁率较高,发芽率和成苗率也较高,株高的长势也较好,而‘大果胡安娜’、‘安江胡安娜’、‘早熟胡安娜’的出仁率较低,发芽率和成苗率较低,其中‘安江胡安娜’未发芽,三者均未成苗。所以可以推测,出仁率越高,种子越饱满,发芽及成苗均较好,出仁率越低,种子发育不良,发芽和成苗均较差。依据生物的一般特性,种子发芽率高表明其种子品质好[18],则种子出土及成苗后的保存率高[19]。‘赛来克胡安娜’、‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’三者的种子出苗快、出苗多、出苗稳定、成苗保存数量多,与其发芽率成正比,即发芽率越高,出苗率越高,成苗率也越高。这与吴道藩等[20]的“高发芽率的种子出苗整齐,生长快,成熟一致,同时还能提高植株的品质,增加抗逆能力”的研究结论是一致的。

其次,影响种子萌发的因素是种壳的限制,包括种壳的机械阻碍、不透水性、不透气性以及种壳中存在抑制萌发的物质等原因[21]。本试验结果表明,‘赛来克胡安娜’、‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’的壳较薄,发芽率较高,‘大果胡安娜’的壳较厚,发芽率较低,说明种壳的厚度与发芽率之间存在一定的关系,刁永强[9]在关于影响野生杏种子萌发相关因素的研究中指出,野生杏种子的种壳和种皮对种子萌发均有极强的抑制和阻碍作用。与带壳种子相比,去除种壳后的种子发芽时间提前,发芽率也大大提高,这说明种子萌发,需要克服种壳的抑制与束缚,种壳的厚度决定了束缚力的大小,种壳越厚,束缚力越大,种子在萌发时,就会消耗大量养分来克服种壳的约束,发芽率就会降低。由此推断,种壳越薄,阻碍作用越小,发芽率也越高。

‘安江胡安娜’没有发芽,原因可能是多方面的,首先,它的出仁率低造成萌发困难;其次,它本身所含的抑制物较多,层积60 d并没有打破它的休眠。而‘早熟胡安娜’、‘大果胡安娜’成苗率为0,除了种壳较厚、出仁率低之外,与其幼苗抗逆性低、适应环境能力差有关。

为了选择出优良的后代,就必须得到大量的优质幼苗,因此应选择种壳薄,出仁率高的品种,以保证较高的萌发率、出苗率及成苗率。而种子的萌发出苗过程是种子内外一系列复杂的生物化学反应过程,受很多因素的影响,主要包括种子内部的生理因素和种子外部的生态环境因素[22]。同时植物的生长也受这2个因子的制约,随机因素多样。此外,品种也是一个不容忽略的决定因素[23],这在育种上也是要兼顾的。同时Ching,T.M证实活力具有很高的遗传性,强活力的品种其杂交后代表现突出,而且可以遗传[24]。

4 结 论

‘胡安娜’系列11个杏品种种子形态特征差异显著,其中‘卡拉胡安娜’的种子较大,‘赛来克胡安娜’的种子较小。而种壳较薄、出仁率较大的是‘赛来克胡安娜’、‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’,其发芽率、出苗率及成苗率均较高,三者发芽出苗时间早,出苗整齐,幼苗长势均较好;‘大果胡安娜’、‘安江胡安娜’的出仁率较低,‘早熟胡安娜’壳较厚,三者的发芽率和成苗率均较低,其中‘安江胡安娜’未发芽,‘大果胡安娜’、‘早熟胡安娜’种子发芽出苗时间晚,出苗少且弱,均未成苗。‘卡尔胡安娜’、‘卡巴克胡安娜’、‘卡拉胡安娜’、‘赛来克胡安娜’、‘晚熟胡安娜’、‘穷胡安娜’、‘黄胡安娜’、‘胡安娜’8个成苗杏品种幼苗适应力强,生长均较好,其中‘卡尔胡安娜’生长量较大,‘晚熟胡安娜’生长量较小。

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