劉慧敏 ，敖書飛 ，烏云塔娜

（1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林研究中心，河南 鄭州 450003；2.中南林業(yè)科技大學(xué) a.經(jīng)濟(jì)林育種與栽培國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3.襄陽(yáng)市林業(yè)科學(xué)研究所，湖北 襄陽(yáng) 441053）

‘湘林’系列油茶授粉品種配置模式研究

劉慧敏1，2a，2b，敖書飛3，烏云塔娜1

（1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林研究中心，河南 鄭州 450003；2.中南林業(yè)科技大學(xué) a.經(jīng)濟(jì)林育種與栽培國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3.襄陽(yáng)市林業(yè)科學(xué)研究所，湖北 襄陽(yáng) 441053）

油茶被認(rèn)為自交不親和樹種，在優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培中需要配置授粉品種。本研究以60個(gè)‘湘林’系列油茶無(wú)性系品種為對(duì)象，在品種開花物候期觀察，花粉量和花粉活力測(cè)定的基礎(chǔ)上，通過品種間授粉親和程度的調(diào)查研究，建立了‘湘林’系列油茶品種的授粉品種配置模式。結(jié)果表明：60個(gè)‘湘林’系列油茶品種開花物候期主要集中在10月底開始到11月底，根據(jù)盛花期可分成3組；60個(gè)湘林系列油茶品種的花粉量大小存在差異，6800-200個(gè)/花藥，花粉活力也存在差異，100%-57%；綜合考慮盛花期、花粉量、花粉活力等因素，共分出3個(gè)授粉組合，在每個(gè)組合所預(yù)選的授粉品種中，根據(jù)其雜交授粉親和程度，分別篩選出了1-5個(gè)、2-4個(gè)、1-3個(gè)授粉品種，授粉座果率達(dá)70%-100%。該研究首次系統(tǒng)研究油茶品種間授粉親和性及授粉模式，為‘湘林’系列油茶高產(chǎn)栽培提供了重要的理論依據(jù)。

普通油茶；授粉品種；雜交親和性

油茶是原產(chǎn)我國(guó)的木本食用油料，栽培利用歷史逾2000年。茶油是優(yōu)質(zhì)高級(jí)食用油，以油酸和亞油酸為主的不飽和脂肪酸含量占90%以上，茶油是易于人體吸收消化的保健食用油[1-2]。油茶具有一定程度的自交不親和性[3-5]，油茶的自交不親和程度、類型、機(jī)制方面的研究鮮見報(bào)道，因此直接影響了油茶品種的科學(xué)合理的授粉品種選擇。目前油茶品種的栽培中常用幾個(gè)或多個(gè)品種混系造林，從而提高其座果率和產(chǎn)量，但對(duì)不同品種的開花物候期尤其是盛花期重疊情況，花粉量和花粉活力大小以及品種間的雜交親和性方面的研究非常少，導(dǎo)致油茶授粉品種配置及選擇存在很大的盲目性和不科學(xué)性，嚴(yán)重影響了油茶優(yōu)良品種的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培。本研究以60個(gè)‘湘林’系列品種為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了這些品種的開花物候期，花粉量和花粉活力差異，以及品種間的親和程度，在此基礎(chǔ)提出了‘湘林’系列油茶品種的授粉品種配置模式和適宜授粉品種，為優(yōu)良油茶品種的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培提供了重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試油茶品種的原產(chǎn)地及特點(diǎn)見表1。試驗(yàn)地為湖南省汨羅市桃林國(guó)有林場(chǎng)，該林場(chǎng)擁有油茶優(yōu)良無(wú)性系品種250余個(gè)，本研究采用湖南省林科院和桃林國(guó)有林場(chǎng)連續(xù)幾年測(cè)產(chǎn)的60個(gè)優(yōu)良無(wú)性系品種。

續(xù)表1Table 1

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 開花物候期觀察

觀察不同品種的開花時(shí)期,初花期（小于25%）、中花期（25%～80%）、終花期（大于80%）每個(gè)品種最少觀察10棵[6-8]。

1.2.2 花粉量測(cè)定

花粉量測(cè)定參考[9-10]的方法，采集各品種開花前1 天的花蕾，取完整花藥15 枚放入1. 5 mL離心管中，在25 ℃下烘干?；ㄋ幫耆焉⒊龌ǚ酆螅尤牒? %纖維素酶溶液1 mL 處理24 h，讓花粉從花藥中完全解離，并充分振蕩，使花粉粒均勻分布于溶液中。然后用1 μL 移液槍取1 μL溶液滴于凹面載玻片上，在顯微鏡下觀察統(tǒng)計(jì)花粉粒數(shù)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次取平均值a。則一個(gè)花藥里的花粉量A=a×1000÷15。

1.2.3 花粉活力測(cè)定

花粉活力測(cè)定參考[11-13]的方法，取1 ml的1%TTC置于1.5 mL的離心管中，取少量花粉置于溶液中，將溶液放入35℃的恒溫?fù)u床中搖勻染色30 min，取少量溶液均勻涂布在載玻片上，放入10 ×10顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野拍照，被染成紅色的花粉為活的花粉，數(shù)活的花粉數(shù)量和總的花粉數(shù)量，算出花粉活力=活的花粉量÷總的花粉量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次取平均值。

1.2.4 品種雜交授粉及座果率調(diào)查

在開花物候期的觀察的基礎(chǔ)上，于2010年11月對(duì)60個(gè)‘湘林’系列油茶品種進(jìn)行了授粉試驗(yàn)。選取待放花朵50朵，授粉其他品種的花粉、套袋、掛牌。在2011年1月13號(hào)統(tǒng)計(jì)雜交授粉品種的座果和落果數(shù)，計(jì)算出油茶的座果率[14-15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定 ‘湘林’系列油茶無(wú)性系品種的盛花期

從2009年和2010年10月至12月，根據(jù)不同‘湘林’系列油茶品種的盛花期，可將60個(gè)油茶品種分為3組，為授粉品種的選擇及人工授粉提供了重要依據(jù)。

(1)早花組：盛花期在10月30日至11月10日，共33個(gè)品種，55%的優(yōu)良無(wú)性系品種屬于該類型，即‘湘林6’、‘湘林36’、‘湘林351’、‘湘林64’、‘湘林46’、‘湘林53’、‘湘林32’、‘湘林4-14’、‘湘林5-1’、‘湘林4-19’、‘湘林4-18’、‘湘林4-7’、‘湘林5’、‘湘林27’、‘湘林53’、‘湘林69’、‘湘林70’、‘湘林4-9’、‘湘林81’、‘湘林 4-10’、‘湘林82’、‘湘林170’、‘湘林171’、‘湘林350’、‘湘林352’、‘湘林 4-1’、‘ 湘 林 67’、‘ 湘 林 4-3’、 ‘ 湘林4-2’、‘湘林51’、‘湘林111’、‘湘林124’、‘湘林50’。

(2)中花組：盛花期在11月10號(hào)至11月20，共18個(gè)品種，30%的優(yōu)良無(wú)性系品種屬于該類型，即‘湘林16’、‘湘林47’、‘湘林 166’、 ‘湘林117’、‘湘林104’、‘湘林10’、‘湘林352’、‘湘林26’、‘湘林63’、‘湘林59’、‘湘林31’、‘湘林78’、‘湘林2’、‘湘林420’、‘湘林168’、‘湘林7’、‘湘林158’、‘湘林39’；

(3)晚花組：盛花期在11月20日至12月1日，共9個(gè)品種，15%的優(yōu)良無(wú)性系品種屬于該類型，即‘湘林56’、 ‘湘林65’、‘湘林35’、‘湘林78’、‘湘林97’、‘湘林163’、‘湘林89’、‘湘林4’、‘湘林1’。

2.2 ‘湘林’系列油茶無(wú)性系品種的花粉量差異

60個(gè)’湘林’系列油茶品種的花粉量大小在品種間存在顯著的差異，且根據(jù)花粉量大小可以分成三組，見圖1，第一組包括26品種，花粉量極少，其花粉量大小156～2 400個(gè)/花藥，不適合于作授粉品種；第二組包括 26品種，花粉量較多，其花粉量大小2 583～4 755個(gè)/花藥，比較適合于作授粉品種；第三組包括 2 品種，花粉量非常多，其花粉量大小6 000～6 666個(gè)/花藥，適合于作授粉品種。

圖1 ‘湘林’系列油茶花粉量差異及分組Fig.1 Pollen quantity of differences and grouping in oil Camellia from a series of Xianglin.

2.3 ‘湘林’系列油茶無(wú)性系品種花粉活力的差異

‘湘林’系列油茶品種的花粉活力存在差異，見圖2。從圖中可看出，‘湘林’系列油茶的花粉活力大小可分為三組，第一組包括44品種，花粉活力較大，為92%～75%，適合于授粉品種；第二組包括8品種，其花粉活力62%～51%，第三組包括6個(gè)品種，花粉活力較低，為35～48%，不適合于作授粉品種。

2.4 ‘湘林’系列油茶無(wú)性系品種授粉組合的篩選及授粉品種配置模式

綜合盛花期重疊情況、花粉量和花粉活力預(yù)選出的授粉品種組合，見表2。第一組合：‘湘林6號(hào)’等花期相遇的33個(gè)品種，其花粉量大于3000個(gè)的品種共有15個(gè)，花粉活力大于80 %的‘湘林63’等27個(gè)品種，根據(jù)花期、花粉量和花粉活力可預(yù)選出‘湘林81’等9個(gè)授粉品種；第二組花期相遇的‘湘林16’等18個(gè)品種中花粉量大于3000個(gè)的有‘湘林63’等8個(gè)品種，花粉活力大于80%的有‘湘林352’等14個(gè)品種，綜合考慮花期、花粉量和花粉活力可預(yù)選出‘湘林10’等6個(gè)授粉品種；第三組花期相遇的‘湘林56’等9個(gè)品種中花粉量大于3000的有‘湘林163’等6個(gè)品種，花粉活力大于80%的有‘湘林97’等6個(gè)品種，可預(yù)選出‘湘林163’等 4個(gè)授粉品種。

根據(jù)預(yù)選的授粉品種進(jìn)行授粉親和力測(cè)定結(jié)果表明，第一組‘湘林6號(hào)’等36個(gè)品種每個(gè)品種均能篩選出1～5個(gè)適宜授粉品種，座果率達(dá)70%～100%，見表3；第二組花期相遇的‘湘林16’等18個(gè)品種每個(gè)品種能篩選出2～4個(gè)適宜授粉品種，座果率達(dá)70%～93.88%，見表4；第三組花期相遇的‘湘林56’等9個(gè)品種均能篩選出1～3個(gè)適宜授粉品種，座果率達(dá)70%～100%，見表5。

圖2 ‘湘林’系列油茶花粉活力差異及分組Fig.2 Pollen viability of differences and grouping in oil Camellia from a series of Xianglin.

表2 ‘湘林’系列油茶品種的預(yù)選授粉品種Table 2 The preselected pollinated-variety of oil Camellia from a series of Xianglin

3 結(jié)論與討論

‘湘林’系列油茶的盛花期、花粉量、花粉活力、品種間雜交親和程度存在很大的差異?！媪帧盗杏筒璧幕ㄆ谥饕?1月，根據(jù)盛花期花期集中時(shí)間，可分成早花（11月上旬）、中花（11月中旬）、晚花（11月下旬），其中早花品種占的比例最大，達(dá)55%；花粉量最高可達(dá)6800個(gè)/花藥，最低僅有155個(gè)/花藥；花粉活力最高可達(dá)100%，最低30%。因此授粉品種配置時(shí)必須根據(jù)油茶品種的生殖生物學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，不僅僅要考慮盛花期重疊，更要考慮油茶品種的雄性不育、品種間的親和程度等，才能科學(xué)合理的配置授粉品種。

表3 ‘湘林’系列油茶品種的座果率及適宜授粉品種(第一組)Table 3 The suitable pollinated-variety of oil Camellia from a series of Xianglin. (the first group)

陳永忠等研究表明，油茶雄性不育無(wú)性系花粉粒有較多皺縮不規(guī)則形狀，表現(xiàn)為是發(fā)育不全或不夠飽滿的花粉粒，影響其萌發(fā)力，且花粉外壁厚度比可育優(yōu)良無(wú)性系花粉外壁厚度薄，油茶雄性不育無(wú)性系并非完全不可育，而是其花粉活力遠(yuǎn)低于正?；ǚ踇16]。本研究中，60個(gè)普通油茶優(yōu)良無(wú)性系品種中，73%的優(yōu)良品種表現(xiàn)為花粉活力較高，大于80%，而‘湘林4-2’、‘湘林4-9’、‘湘林352’、‘湘林4-1’‘湘林4-18’、‘湘林4-7’等品種的花粉活力非常低；另外，還發(fā)現(xiàn)油茶優(yōu)良無(wú)性系品種‘湘林82’、‘湘林4-10’、 湘林4-1，湘林16、湘林31、湘林47、湘林97、湘林69，的花粉量較低，尤其是‘湘林82’和‘湘林4-10’的小于200花粉量/花藥，這些品種有可能存在雄性不育，需要進(jìn)一步研究。

表4 ‘湘林’系列油茶品種的適宜授粉品種(第二組)Table 4 The suitable pollinated-variety of oil Camellia from a series of Xianglin.(the first group)

表5 ‘湘林’系列油茶品種的適宜授粉品種(第三組)Table 5 The suitable pollinated-variety of oil Camellia from a series of Xianglin.(the first group)

自交不親和性是植物防止近親繁殖和保持物種連續(xù)性的一種重要機(jī)制，在植物界普遍存在，特別是在十字花科、茄科、薔薇科、罌粟科、石蒜科等植物上尤為普遍[17]。在果樹上如蘋果、梨、甜櫻桃、杏、李、沙田柚和棗等均屬于配子體型自交不親和性類型[18-21]。這些果樹的自交不親和性是由一個(gè)基因位點(diǎn)的復(fù)等位基因所控制，表現(xiàn)為自花授粉或相同基因型品種間異花授粉時(shí)，花粉雖能在柱頭上萌發(fā)，但在沿花柱向子房伸長(zhǎng)途中被抑制而停止生長(zhǎng)，無(wú)法完成受精，而造成自花授粉或相同基因型品種間異花授粉不結(jié)實(shí)。油茶品種間的授粉座果率存在顯著差異，但普遍上雜交座果率較高，基本超過30%[21]，而梨、蘋果、櫻桃等果樹不親和品種間的座果率低于30%，因此油茶的自交不親和性機(jī)理可能與薔薇科植物自交不親和機(jī)理不同，油茶的自交不親和機(jī)理需要進(jìn)一步深入研究。

[1]阮文越,溫 強(qiáng),徐林初,等. 越南國(guó)內(nèi)油茶研究利用現(xiàn)狀與良種化探討[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2013, 31(2):171-175.

[2]郭曉敏,李開平,張文元,等. 江西油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸剖析及對(duì)策思考[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2013, 31(2):1-7.

[3]鄧園藝,喻勛林,羅毅波. 傳粉昆蟲對(duì)我國(guó)中南地區(qū)油茶結(jié)實(shí)和結(jié)籽的作用[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 30(16):4427-4436.

[4]林國(guó)鋒,陳世品,劉玉寶,等. 油茶良種選育研究進(jìn)展[J]. 亞熱帶農(nóng)業(yè)所,2010, 6(2):81-85.

[5]張雪梅,李保國(guó),齊國(guó)輝. 植物雌蕊與花粉自交不親和的研究進(jìn)展[J]. 北方園藝,2011, (10):185-187.

[6]王開良,姚小華,曹福亮,等. 浙江紅花油茶開花性狀變異規(guī)律研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(2):334-338.

[7]鄧彥濤,謝 艷,趙 玲,等. 梨新品種的花粉量、花器特性、花芽率及開花物候期調(diào)查[J]. 山西果樹,2004, (2): 31-32.

[8]王湘南,陳永忠,王 瑞,等.油茶主栽品種的開花授粉習(xí)性[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(12):1-7.

[9]何春燕,譚曉風(fēng),袁德義,等. 7種油茶花粉數(shù)量及花粉萌發(fā)率的測(cè)定[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(1):74-78.

[10]張建英,朱亞偉,陳運(yùn)娣. 李品種花粉量及花粉發(fā)芽率的測(cè)定[J]. 河北林業(yè)科技, 2006, (1):13-14.

[11]黃永芳,吳雪輝,何美兒,等. 3種油茶植物花粉貯藏及生活力的研究[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào), 2011, 31(1): 56-59.

[12]袁德義,譚曉風(fēng),胡青素,等. 油茶花粉特性及其不同貯藏條件下生活力的研究[J]. 浙江林業(yè)科技,2008, 28(5):66-69.

[13]王玉娟,何小三,敖婉初,等. 貯藏條件對(duì)贛無(wú)系列油茶花粉活力和萌發(fā)率的影響[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2014, 32(2): 152-155.

[14]黃佳聰,龔發(fā)萍,吳建花. 騰沖紅花油茶種內(nèi)雜交花前授粉試驗(yàn)[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究, 2014, 32(2): 130-132.

[15]羅建譜,姚先銘,黃光裕,等. 利用蜜蜂為油茶授粉以提高座果率的研究[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究, 1992, (增刊): 176-179.

[16]陳永忠,王德斌,彭邵鋒,等. 油茶優(yōu)良雜交組合選育研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(4):27-35.

[17]孟金陵. 植物生殖遺傳學(xué)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1995.

[18]de Nettancourt D.Incompatibility in angiosperms[M]. New York:Spriner-Verlag, 1977.

[19]Paja Sijacic Xi Wang, Andrea L. Identification of the pollen determinant of S-RNase-mediated incompatibility[J].nature,2004, 429: 305-309

[20]Nasrallah M.Genotype protein,phenotype relationships in selfincompatibility of Brassica[J]. Genet.Res, 1972, (20): 151-160.

[21]Castillo C,Takasaki T,Saito T,Yoshimura Y,Norioka S,Nakanishi T.Reconsideration of S-genotype assignments,and discovery of a new allele based on S-RNase PCR-RFLPs in Japanese pear cultivars[J]. Breed.Sci, 2001, (51): 5-11.

The research on the pollinated variety disposition model of oil Camellia in a series of ‘Xianglin’

LIU Hui-min1,2a,2b, AO Shu-fei3, WUYUN Tana1
(1. Non-timber Research and Development Center of CAF, Zhengzhou 450003, Henan, China; 2a. The Key Lab of Non-wood Forest Product of Forestry Ministry; 2b. College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan,China; 3. Xiangyang Institute of Forestry Science, Xiangyang 441053, Hubei, China)

Camellia oleiferais considered to be selt-incompatibility, so it is necessary to con fi gure pollinated varieties. In this article,we studied the flowering time, pollen quantity and vitality of sixty clonal varieties of ‘Xianglin’ series. Based on the pollinationcompatibility and preresearch, we got the pollinated variety disposition model of ‘Xianglin’ series. The results showed that the flowering time is mainly between the end of December to the end of November and the time can be devided into three groups according the full-bloom stage. The pollen quantity and vitality ranges from 200 to 6800 each and from 57% to 100%, respectively. Considering the full-bloom stage pollen quantity and vitality, we divided the varieties into three pollination groups. In each group, we identi fi ed 1-5,2-4 and 1-3 pollinated varieties based on the pollination compatibility, which can get a fruit set percentage of 70%-100%. This is the fi rst time to study the pollination compatibility and pollinated model between the varieties of ‘Xianglin’ series, offering an important theoretical foundation for high-yield cultivation ofCamellia oleifera.

Camellia oleifera; pollinated variety; self-incompatibility

S718.46；Q943.2

A

1673-923X(2016)04-0017-08

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.04.004

http: //qks.csuft.edu.cn

2014-10-17

油茶油茶可持續(xù)豐產(chǎn)栽培關(guān)鍵技術(shù)研究(2009BADB1B0201)；湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(601-000211)

劉慧敏，博士研究生

烏云塔娜，教授；E-mail：tanatana@sina.com

劉慧敏，敖書飛，烏云塔娜.‘湘林’系列油茶授粉品種配置模式研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2016, 36(4): 17-24.

[本文編校：吳 彬]