同仁县“黄果梨”花粉直感效应试验初报

杨玉华，刘小利

（1.民和县林业和草原局，青海民和 810800；2.青海大学农林科学院，青海西宁 810016；3.青海高原林木遗传育种实验室，青海西宁 810016）

黄果梨是白梨（Pyrus bretschneideriRehd.）系统的青海地方梨品种之一，因果型端正、色泽金黄、果味浓郁纯正、皮薄肉细、汁液丰富、耐贮藏的特点，深受当地人的喜爱。受独特的自然环境条件影响，在黄果的自然分布区中，黄南州同仁县隆务河谷地产出的黄果品质更佳最为著名，被誉为中国的“黄果之乡”。“十三五”期间，黄南州委、州政府为加快地方经济发展，培育地方特色经济，将同仁黄果梨列为特色支柱产业大力发展。

梨属于自花授粉不结实或结实率低的果树种类之一［1］，授粉品种不同，梨的着果率和果实性状等表现不同。采用外源父本花粉来影响母本的着果率、果实经济性状、风味及内在成分含量等称为花粉直感效应［2］，其研究结果可为生产上授粉品种的配置、提高果实质量和经济效益提供理论依据［3］，同时也是生产上解决自花授粉不结实或结实率低的主要技术手段，因此研究花粉直感作用具有重要的现实意义。近年来，在利用花粉直感效应改善酥梨［4］、砀山酥［5-7］、南国梨［8-9］的着果率、品质等方面取得诸多研究进展，但关于地方特色黄果梨的花粉直感效应未见报道。本研究通过分析不同父本花粉授粉对黄果梨的着果率、外观品质及内在品质的影响，研究黄果梨上存在的花粉直感效应，为生产上合理配置黄果梨的授粉品种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在青海省同仁县保安镇东干木村格拉滩黄果梨种植基地。试验地海拔2 300 m，属大陆性高原凉温、冷温半干旱气候，年均气温5.6 ℃，年均降水量401.4 mm，年均蒸发量1 397.3 mm，无霜期短，年均无霜期134 d。基地内土壤pH 值为8.49，有机质、碱解氮、速效磷缺乏，速效钾含量中等。试验地黄果梨树龄10年，树势中等，株行距4 m×4 m，结果盛期，林下清耕，田间管理中等。

1.2 试验设计

试验以黄果梨为母本，以身不知、早酥、巴梨、软儿梨为父本，设置黄果梨×身不知、黄果梨×早酥、黄果梨×巴梨、黄果梨×软儿梨等4 个授粉组合，以自然授粉为对照。每组合随机选择健康无病虫的10 个花序（每花序保留2 朵花）进行不同组合的授粉，3 次重复。

1.3 花粉采集与授粉

2019 年4 月中下旬，采集以上授粉品种大蕾期的铃铛花，在室内仔细用镊子将花药取下，日光灯下慢烤，将散出的花粉分别装于深色小瓶中，标记待用。在黄果梨初花盛期，每处理选择试验树树冠中部短果枝上的花序，摘除每花序外围已开的花和中央处于幼蕾期的花，在所留近外围的大蕾期花上，选择结构完整、无任何损伤的两朵，轻轻拨开花瓣，除净花药，注意避免损伤雌蕊柱头和残留花药。为防止自交干扰，将处理过的两朵花用同一硫酸纸袋套住，并用曲别针将纸袋卡于短果枝上固定，整个花器悬离纸袋。待处理的花朵绽放，在无风的早晨9 时至下午5 时，轻取纸袋，用干净的小楷毛笔分别蘸取不同品种的花粉，在尽可能短的时间内轻涂于花朵柱头授粉，立即重新套上纸袋固定好。对照自然授粉处理仅每花序选择结构完整的两朵花，不套袋。对所有处理的花枝挂牌标记。授粉7 d后小心去除纸袋。

1.4 指标测定

1.4.1 着果率调查

生理落果期后，分别调查记录不同组合的每花序坐果数量和花朵坐果数量，计算花序着果率和花朵着果率。

花序着果率（%）＝坐果的花序数量/处理花序的总数量×100

花朵着果率（%）＝坐果的花朵数量/处理花朵的总数量×100

1.4.2 果实品质测定

在果实成熟期，每处理随机采10个果实进行相关指标的测定。果实单果质量用电子天平测量；果柄长度、粗度及果实纵横径用游标卡尺测量，并计算果形指数；可溶性固形物含量用便携式折光仪测定；可溶性糖含量采用蒽酮法测定［10］；有机酸含量采用酸碱滴定法测定［10］。

果形指数＝果实纵径/果实横径

1.5 可溶性糖标准曲线绘制

取6支试管进行编号，并按表1加入各种试剂。

表1 蒽酮法测定可溶性糖所用试剂

在加蒽酮-H2SO4试剂时，最好将试管放在冰水浴中，并沿管壁缓缓加入，待全部加完后再混匀。将以上标准管和样品管同时放入100 ℃水浴中准确加热10 min，取出后用自来水冷却至室温后测定620 nm 波长下的吸光度。以吸光度为纵坐标，糖溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，并求出线性方程为y＝0.004x-0.012，其中y表示吸光度，x为糖溶液浓度（见图1）。

图1 可溶性糖标准曲线

1.6 数据处理

试验数据采用Excel 2007 和DPS 17.10 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 花粉直感对黄果梨着果率的影响

由表2 可以看出，授粉品种不同，黄果梨的着果率显著不同。其中以软儿梨为授粉品种的处理4，其花序和花朵着果率最高，分别比自然授粉的花序和花朵着果率高46.67%和43.89%；以早酥为授粉品种的处理2，其花序和花朵着果率次之，分别比自然授粉的高36.67%和21.66%；以身不知、巴梨为授粉品种的处理，其花序和花朵着果率均比自然授粉的低。不同授粉品种花序和花朵着果率从高到低依次为软儿梨＞早酥＞自然授粉＞身不知＞巴梨。

表2 花粉直感对黄果梨着果率的影响

方差分析结果表明，各处理的花序着果率和花朵着果率在0.05 或0.01 水平上存在显著或极显著差异。从花序着果率上看，处理2 和处理4 间无显著差异，但两者极显著高于其他授粉组合；处理3与处理1、处理5 间存在显著差异，但处理1 和处理5 间差异不显著。从花朵着果率上看，除处理1 和处理5 间存在显著差异外，其他授粉组合间存在极显著差异；处理2和处理4 均极显著高于其他授粉组合。试验进一步说明在黄果梨的着果率方面表现出极为明显的花粉直感效应，且利用软儿梨、酥梨的花粉来提高黄果梨着果率的潜力大。

2.2 花粉直感对黄果梨果实外观性状的影响

从表3 可以看出，授粉品种不同，黄果梨单果质量有不同，但差异不显著。其中以软儿梨为授粉品种和自然授粉的组合，黄果梨单果质量最大；以酥梨为授粉品种的组合，黄果梨单果质量最小。不同授粉组合的黄果梨单果质量从大到小依次为软儿梨＞自然授粉＞身不知＞巴梨＞酥梨。方差分析结果表明，处理间差异达不到显著水平。说明花粉直感效应在黄果梨单果质量方面表现不明显，这可能与选择的父本材料本身单果质量差异较小有关。

表3 花粉直感对黄果梨果实外观性状的影响

各授粉组合的黄果梨果形指数、果梗长和果梗粗相近，无显著差异。说明花粉直感现象在果形指数、果梗长和果梗粗上表现不明显，利用花粉直感效应改变果形指数、果梗长和果梗粗的潜力小。

2.3 花粉直感对黄果梨果实内在品质的影响

从表4 可以看出，各授粉组合的黄果梨可溶性固形物含量有所不同，其中处理1 和处理4 的可溶性固形物含量最高，均达到12%以上；处理2、处理3 和处理5 的可溶性固形物含量较低，均低于12%。多重比较结果表明，处理间略有差异，但达不到显著水平。说明在黄果梨可溶性固形物含量方面存在一定的花粉直感现象，但潜力有限。

表4 花粉直感对黄果梨果实内在品质的影响

各授粉组合的黄果梨可溶性糖含量有所不同。可溶性糖含量从高到低的组合依次为处理2＞处理1＞处理3＞处理4＞处理5。多重比较结果表明，处理2 与处理5 间存在显著差异，其他处理间差异不显著。说明花粉直感现象在可溶性糖含量上存在一定差异，其在提高黄果梨可溶性糖含量方面具有一定潜力。

各授粉组合的黄果梨有机酸含量各不相同，处理1 的有机酸含量最高，其次为处理2 和处理3，处理4和处理5 的有机酸含量最低。多重比较结果表明，处理1 和处理4 间存在显著差异，其他处理的差异达不到显著水平。说明花粉直感现象在有机酸含量上存在一定差异，其在提高黄果梨有机酸含量方面具有较大潜力。

各授粉组合的黄果梨糖酸比均不同，但处理间差异不显著。糖酸比从高到低依次为处理2＞处理4＞处理1＞处理3＞处理5。

3 结论与讨论

花粉直感不仅能影响果实的外在品质，而且对果实的内在品质、着果率、发育期和母体组织的其他方面均有一定程度的影响。Zhang、Golzari、徐沁怡等对栗属（Castanea）、胡桃科（Juglandaceae）植物的花粉直感效应研究表明，不同来源的花粉对种子大小、形状、颜色、果形指数、壳厚及种皮剥离难易度等外在指标均有显著的影响，花粉直感效应显著［11-13］。同样，花粉直感对水果类果实内在品质的影响也不断被报道。徐胜利、马静等研究得出，苹果的可溶性固形物、花青苷、VC、干物质、糖、酸含量及糖酸比均表现出明显的花粉直感效应［14-15］。于立洋等对新疆野苹果的研究发现，异花授粉改变了果实的香气成分，包括醛、醇、酸、酯的组分及其比重［16］。此外在火龙果、猕猴桃、柑橘橙类中也开展了类似研究，均表现出明显的花粉直感效应。

大多数梨品种都为自花不结实或是自花结实率低，因此在生产中需要配置授粉品种。异花授粉存在花粉直感效应［17］，可影响着果率、果实性状及品质等性状［18-19］。

黄果梨配置不同授粉品种的组合着果率显著不同，表现出了明显的花粉直感效应，其中以软儿梨为授粉品种的组合，花序和花朵的着果率分别为100%和85.56%；其次是早酥为授粉品种的组合，花序和花朵的着果率分别为90%和63.33%。以软儿梨、早酥为授粉品种的组合，其花序着果率比自然授粉的高46.67%、36.7%，花朵着果率比自然授粉的高43.89%、21.66%，说明两者在提高黄果梨着果率方面具有较大潜力。

在香梨［20］、黄花梨［21］、苹果［22］、桂味荔枝［23］花粉直感研究中，选用大果型品种进行授粉，能显著提高单果质量。陆斌等对板栗花粉直感效应的研究表明，父本单果质量大，所结板栗（Castanea mollissima）果实的单果质量普遍较大［24］。梁雪等从分子生物学角度更深层次地揭示了父本的高光效性能高低可能是造成子代板栗大小、淀粉含量等出现花粉直感现象的原因之一［25］。本试验中，黄果梨配置不同授粉品种的组合，其单果质量虽有一定差异，但不显著，说明在试验选择的授粉品种范围内，花粉直感效应在黄果梨单果质量方面表现不明显，这或许与选择的父本材料本身单果质量差异较小有关。

尹晓宁研究表明，用早酥、小长把梨、大长把梨、锦丰梨、车头梨、雪花梨等6 个品种授粉，都能改善苹果梨的果型，尤以车头梨和大长把梨授粉的影响明显，差异显著，而用其他几个品种授粉的差异不显著。说明父本材料的差异性选择，是改变果实外在品质的关键［26］。本试验中，黄果梨的各授粉组合的果形指数、果梗长和果梗粗相近，无显著差异。说明花粉直感现象在果形指数、果梗长和果梗粗上表现不明显，这一方面说明与试验选择的父本材料本身相关指标差异较小有关，也说明利用花粉直感效应改变黄果梨的果形指数、果梗长和果梗粗的潜力较小。

糖酸含量及糖酸比是果实品质的重要指标。糖决定果实甜度，也是色素、氨基酸、维生素和芳香物质等其他营养成分合成的基础原料；果实有机酸与糖一起形成糖酸比，决定果实风味，高酸低糖的果实口感过酸，低酸高糖的果实口感淡薄，都不符合鲜食要求［27］。沙海峰等研究发现，不同授粉组合可显著改变京白梨果实的可滴定酸含量和可溶性固形物含量［28］。陈景顺在鸭梨花粉直感效应研究中阐明胎黄梨授粉的鸭梨果实可溶性固形物含量最高，并与授粉品种的性状息息相关［29］。本试验中，黄果梨各授粉组合的可溶性固形物、可溶性糖、有机酸含量上存在一定差异，并以身不知为授粉品种在提高黄果梨可溶性固形物含量和有机酸方面具有一定潜力；以早酥为授粉品种在提高黄果梨可溶性糖含量方面具有一定潜力。

花粉直感研究对农业生产有着重要的现实意义，可为生产上授粉品种的选配和提高经济效益提供理论依据。鉴于青海省的气候条件，梨树品种有限，在现有的梨树品种中，建议选择地方品种软儿梨和引进并生长表现良好的早酥品种为黄果梨的授粉品种，既能保证较高的着果率，又在果实品质上有所改善。

花粉直感的规律性弱，存在双向效应，在不同种和品种中都表现出差异性。花粉直感现象的形成机理复杂，激素、多胺、RNA 及未知的花粉管释放物都在其中起到了一定的作用［30］。本文仅对不同授粉品种花粉直感所引起的着果率、果实表型及品质上的差异进行了初步研究，今后还需对花粉直感的生理学、细胞学等方面开展多层次的综合研究，以期从更深层次揭示花粉直感效应机理，从而更好地为生产服务。