郭 瑞，曹玉芬，張 瑩，楊 祥，聶晗宇

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，農(nóng)業(yè)部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 興城 125100)

中國是梨屬植物的發(fā)源地，蘊(yùn)藏著豐富的種質(zhì)資源，栽培歷史悠久，是世界上最大的梨生產(chǎn)國，梨的種植面積占全世界的首位[1]。已知的梨屬植物種有30個(gè)以上，其中我國原產(chǎn)的梨屬植物有13個(gè)種，包括4個(gè)栽培種：砂梨(P.pyrifolia)、秋子梨(P.ussuriensis)、白梨(P.bretschneideri)、新疆梨(P.sinkiangensis)，其中秋子梨和砂梨既有栽培品種又有野生類型；9個(gè)野生或半野生類型：川梨(P.pashia)、杜梨(P.betulaefolia)、豆梨(P.calleryana)、麻梨(P.serrulata)、褐梨(P.phaeocarpa)、滇梨(P.pseuodopashia)、木梨(P.xerophila)、杏葉梨(P.armeniacaefolia)和河北梨(P.hopeiensis)[2]。了解花器官特性并掌握物候期規(guī)律是合理授粉、花期病蟲害防治、優(yōu)異種質(zhì)資源篩選等工作的前提之一[3]。植物物候期和花器官形態(tài)受到遺傳物質(zhì)和環(huán)境條件的雙重影響，其中遺傳物質(zhì)是不同品種花期和花器官特征有明顯差異的主要因素[4]。張瑩[5]等對625 份梨資源的花器官表型性狀研究表明，梨花4個(gè)數(shù)量性狀在種群內(nèi)和種群間差異均達(dá)到極顯著水平，質(zhì)量性狀中花藥顏色多樣性最為豐富。葉片是植物進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)物的重要場所，對植物的光合、呼吸、蒸騰、繁殖等生理活動(dòng)起重要的調(diào)節(jié)作用。目前國內(nèi)外對植物的葉片生長過程、葉片形態(tài)、單株葉面積等多項(xiàng)指標(biāo)的研究非常普遍[6-8]，這些指標(biāo)能較好地反映植物的生長水平。因此，本研究通對22份梨資源開花物候期、花器官形態(tài)特征、葉片生長及葉片性狀的比較分析，為梨種質(zhì)資源的高效利用提供了參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概括

試驗(yàn)于2021年在遼寧省興城市中國農(nóng)科院果樹所 “國家果樹種質(zhì)興城梨、蘋果圃”內(nèi)進(jìn)行(以下簡稱“梨資源圃”)，地處東經(jīng)120°44′，北緯40°37′，屬丘陵地帶，坡度為3°～7°，海拔120 m左右。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021年3月下旬開始，研究材料均取自“梨資源圃”，樹齡11～50 a，植株行距3 m×4 m，南北行向，樹體健康。采集12個(gè)種22份梨資源，具體如表1所示：

表1 供試?yán)尜Y源的基本情況

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 開花物候期

對所選的22份梨資源的開花物候期進(jìn)行定株觀察，具體觀察方法按《梨種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]的要求進(jìn)行，以下簡稱梨規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。

1.3.2 花器官特征調(diào)查

初花期，以全株為觀察對象，目測花蕾表面顏色。盛花期，每份資源隨機(jī)選取50個(gè)花序，每個(gè)花序中隨機(jī)選擇1朵花進(jìn)行花器官形態(tài)特征調(diào)查，統(tǒng)計(jì)每花序花朵數(shù)、花瓣數(shù)、雄蕊數(shù)，并觀察花藥顏色、花瓣形狀、花瓣位置及柱頭位置。具體方法參考梨規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。

1.3.3 葉片動(dòng)態(tài)生長過程

每份資源每株樹冠中部內(nèi)外圍隨機(jī)掛牌標(biāo)記10個(gè)營養(yǎng)芽，展葉后測定其長度和寬度，每隔7 d測量1次，至葉片生長停止，此時(shí)采集成熟葉片，用直尺測量其葉片長度、寬度和葉柄長度，用“紙樣稱重法”來測定葉面積大小，至成熟期后觀察不同品種葉片性狀，具體方法參考梨規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。

表2 梨種質(zhì)資源形態(tài)學(xué)性狀、物候期觀測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

所有指標(biāo)均為2021年數(shù)據(jù)，首先對日期進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化，設(shè)2021/3/26為1，2021/3/27為2，依次類推2021/3/28為3……2021/5/6為42，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)公式，進(jìn)行變異系數(shù)的計(jì)算。V(%)=S/X×100，V表示變異系數(shù)，S表示標(biāo)準(zhǔn)差，X表示每列數(shù)字的平均值[10]，極差為最大值減去最小值[11]。采用Excel 2007 和 SPSS 17.0 軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方差分析，方差分析為獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 開花結(jié)果物候期

在梨資源圃于3月下旬，當(dāng)日平均氣溫達(dá)到0 ℃以上時(shí)，花芽經(jīng)過冬季休眠期以后，花芽內(nèi)的花器官開始了緩慢的生長和發(fā)育。隨著氣溫的升高，生長和發(fā)育的速度逐漸加快，花芽開始萌動(dòng)(見圖1-a)。由于花芽內(nèi)花器官體積的增大和芽鱗片的相應(yīng)增大，從外觀上可以看出，芽的體積也逐漸增大，此時(shí)即所謂花芽的膨大期(見圖1-b)。通常把花芽的膨大作為萌芽的標(biāo)志，花芽膨大以后，經(jīng)過露蕾和花序伸長(見圖1-c)而使花蕾分離(見圖1-d)。在花柄伸長的同時(shí)，花萼、花冠繼續(xù)發(fā)育，芽鱗片脫落，最后花瓣伸展開花。不同材料的初花期(見圖1-g)一般各不相同，不同年份由于氣候的不同會(huì)有差異，早晚相差的時(shí)間在1周左右。在經(jīng)過盛花期(見圖1-h)后，進(jìn)入落花期(見圖1-i)。此后，梨樹的第1次生理落果開始。圖1僅為小香水的開花過程圖。

不同梨資源開花物候期存在一定差異(見表3)。極差最大的是初花期，相差20 d，最早進(jìn)入初花期的是野生秋子梨為4月8-9日，最晚的是杜梨為4月26-27日。其次為大蕾期和盛花期，相差18 d，河北梨最早進(jìn)入盛花期為4月12日，西洋梨，木梨以及野生砂梨進(jìn)入盛花期較晚為4月27-29日。再次為小蕾期和落花期，相差16 d，野生秋子梨和河北梨最早進(jìn)入落花期為4月21日。極差最小的是開花持續(xù)天數(shù)，野生秋子梨開花持續(xù)天數(shù)最長為13～14 d，西洋梨和白梨開花持續(xù)天數(shù)最短為7～9 d。變異系數(shù)由大到小依次是萌動(dòng)期>膨大期>花序伸長期>花序分離期>小蕾期>大蕾期=初花期=開花持續(xù)天數(shù)>盛花期>落花期。

2.2 花器官形態(tài)特征

不同梨資源在每花序花朵數(shù)、雄蕊數(shù)、花瓣數(shù)、花藥顏色、花蕾顏色、花瓣相對位置、花瓣形狀、柱頭位置方面有不同程度的差異(見表4)。每花序花朵數(shù)分布在4～12朵之間，欒川豆梨和罐梨較多，為10～11朵，8～12朵；茄梨和吊蛋較少，為4～8朵，3～7朵。野生砂梨雄蕊數(shù)最多為25～28枚；東寧山梨1號和山西杜梨1號雄蕊數(shù)較少為9～14枚，11～14枚。茄梨和靈空山梨1號花瓣數(shù)量較多，為重瓣花。吊蛋花藥顏色是粉紅色，蒼溪雪梨、奎克句句、靈空山梨1號花藥顏色是淡紫色，其他資源為紫紅色。鴨梨、碭山酥梨、奎克句句、巴梨、吊蛋和罐梨的花蕾顏色為白色，其他資源為淺粉紅和粉紅。鴨梨、孫吳山梨1號、山西杜梨1號、太林鄉(xiāng)杜梨1號、荊棠2號的花瓣位置為分離狀態(tài)，其他資源為重疊或無序。東寧山梨1號和孫吳山梨7號的花瓣形狀為心形，其他資源為圓形、橢圓形和卵圓形。南果梨、碭山酥梨、蒼溪雪梨、庫爾勒香梨、茄梨、吊蛋的柱頭位置高于花藥，其他資源低于或與花藥等高。

注：a:萌動(dòng)期，b:膨大期，c:花序伸長期，d:花序分離期，e:小蕾期，f:大蕾期， g:初花期，h:盛花期，i:落花期。圖1 小香水開花過程

表3 不同梨資源開花期物候期觀察

表4 不同梨資源花器官形態(tài)特征

2.3 葉片生長動(dòng)態(tài)

從葉片展葉開始，記錄時(shí)間，觀察葉片長度，不同梨資源的展葉長度和成熟期葉片長度大小有很大差異(見圖2，圖3)。東寧山梨1號和孫吳山梨7號展葉最早在4月16日，長度為2 cm和2.5 cm；碭山酥梨展葉最晚在4月27日，長度為4.4 cm。其中葉片長度最短的是巴梨，長度為6 cm；最長的是蒼溪雪梨，長度為14.97 cm。從展葉開始至葉片停止生長結(jié)束變化最大的是河北梨1號，增長長度為6.9 cm；變化最小的是野生砂梨，增長長度為2.8 cm。22份梨資源葉片生長過程中，其葉片生長趨勢可大致分為兩大類，第1類(見圖2)葉片生長趨勢為開始時(shí)緩慢生長，后期增長也較為平緩，主要有早三花、奎克句句、荊棠2號、南果梨、山西杜梨1號、蒼溪雪梨和太林鄉(xiāng)杜梨1號；第2類(見圖3)葉片生長趨勢為前期快速生長，中期緩慢生長，后期逐停生長，主要有碭山酥梨、野生砂梨、小香水、巴梨、鴨梨、茄梨、庫爾勒香梨、吊蛋、靈空山梨1號、東寧山梨1號、孫吳山梨7號、欒川豆梨、河北梨1號、罐梨和木梨。

圖2 不同梨資源葉片長度生長過程

圖3 不同梨資源葉片長度生長過程

2.4 葉片生長性狀比較

不同梨資源的葉片特征不同，在葉片大小方面，蒼溪雪梨的葉片長度最長，為14.97 cm，與其他21個(gè)資源均存在差異顯著(P<0.05)；巴梨的葉片長度最短，為6.00cm，與木梨差異不顯著(P>0.05)。鴨梨的葉片寬度最長，為9.33 cm，與碭山酥梨差異不顯著(P>0.05)，與其他21個(gè)資源均存在差異顯著(P<0.05)；太林鄉(xiāng)杜梨1號葉片寬度最短，為3.33 cm，與木梨差異不顯著(P>0.05)。蒼溪雪梨的葉柄長度最長，為9.57 cm，與奎克句句差異不顯著(P>0.05)；野生砂梨的葉柄長度最短，為3.10 cm，與其他21個(gè)資源均存在差異顯著(P<0.05)。鴨梨的葉面積最大，為101.86 cm2，太林鄉(xiāng)杜梨1號的葉面積最小，為12.81 cm2，與其他20個(gè)資源均存在差異顯著(P<0.05)。在葉緣和刺芒方面，除茄梨、巴梨、太林鄉(xiāng)杜梨1號、靈空山梨1號、荊棠2號、欒川豆梨、野生砂梨、河北梨1號的葉緣為圓鋸齒，無刺芒外，其他資源均為銳鋸齒，有刺芒。在葉片形狀方面，除了茄梨葉形為橢圓形外，其余資源葉片形狀都是卵圓形(見表5)。

表5 不同梨資源葉片生長性狀比較

2.5 花，葉片形態(tài)指標(biāo)相關(guān)性分析

對22份不同梨種質(zhì)資源各形態(tài)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析表明(見表6): 在所有分析指標(biāo)中葉片長度與葉片寬度、葉柄長度、葉面積呈極顯著正相關(guān)， 相關(guān)系數(shù)為 0.837、 0.650、0.865。葉片寬度與葉柄長度、葉面積呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.443、0.905。葉柄長度與葉面積呈顯著相關(guān)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.482?；ㄆ鞴俑餍誀钪g以及與葉片各性狀的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平。

表6 不同梨資源各性狀間相關(guān)分析結(jié)果

3 討論與結(jié)論

開花期是梨樹重要的物候期之一，受到遺傳物質(zhì)和環(huán)境條件雙重影響。掌握梨資源物候期為預(yù)測花期、人工授粉、疏花疏果等多項(xiàng)科研和生產(chǎn)工作提供參考依據(jù)[12]。近年來，在植物的開花物候期和花器官特征方面的研究較為普遍，特別在桃[13]、楊梅[14]、杏李[15]、櫻桃[16]、蘋果[17]、獼猴桃[18]等多種果樹上都有研究，但對同地區(qū)不同梨資源開花物候期研究不多。牟紅梅[19]等對煙臺地區(qū)的梨資源開花物候期觀測發(fā)現(xiàn)，其萌動(dòng)期在3月下旬，開花持續(xù)天數(shù)為4～15 d；滕美貞[20]等對南京地區(qū)的梨資源開花物候期觀測結(jié)果表明，其萌動(dòng)期在3月上中旬，開花持續(xù)天數(shù)為6～22 d。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在興城地區(qū)的22個(gè)供試品種萌動(dòng)期在3月末至4月初，開花持續(xù)天數(shù)為7～14 d，品種間的開花進(jìn)程存在一定差異，其中變異系數(shù)最大的是萌動(dòng)期，最小的是落花期，但品種間的開花物候期規(guī)律與前人[19，20]研究結(jié)果一致。

對梨花器官形態(tài)特征觀測表明，不同梨資源花瓣數(shù)和花藥顏色無顯著差異，每花序花朵數(shù)和雄蕊數(shù)有顯著差異。姜媛[21]對9個(gè)不同品種梨器官形態(tài)特征研究表明，花序花朵數(shù)可分為中、多2種類型；單花雄蕊數(shù)劃分3種類型，少雄蕊、中雄蕊和多雄蕊類型。因不同梨資源的花器官形狀，顏色等生物學(xué)特征各不相同，從而形成各自獨(dú)特的形態(tài)特征。有研究結(jié)果表明，開花持續(xù)天數(shù)和花器官形態(tài)特征會(huì)受到氣溫、光照、降水環(huán)境因素的影響而有所差別[17]。因此對梨開花物候期及花器官特性研究，在指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)和合理配置栽培品種等方面具有重要意義。

葉片是植物進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)物的重要場所，對植物的光合、呼吸、蒸騰、繁殖等生理活動(dòng)起重要的調(diào)節(jié)作用。相比較對于植物葉片結(jié)構(gòu)的研究，國內(nèi)學(xué)者對植物葉片生長發(fā)育研究就相對較少。呂金海[22]等對金秋梨葉片生長研究顯示：葉片生長可分為3個(gè)時(shí)期，起始緩長期、迅速生長期和緩長期。不同節(jié)位葉片各時(shí)期生長速率具有明顯差異。各生長期及全期平均生長速率在一定節(jié)位內(nèi)會(huì)隨葉片部位的升高而加快，到一定節(jié)位后，生長速率逐漸下降，此時(shí)新梢可能進(jìn)入緩慢生長期。王東升[23]等在對蘋果葉片的研究上也得出相同的結(jié)論。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同梨資源葉片生長過程中，其葉片生長趨勢可大致分為兩類，第1類開始時(shí)緩慢生長，后期增長也較為平緩；第2類前期快速生長，中期緩慢生長，后期逐停生長。

通過對不同梨資源葉片的性狀進(jìn)行比較，結(jié)果表明：不同梨資源葉片長度、葉片寬度、葉柄長度和葉面積都存在顯著差異，葉片長度在6～14.97 cm范圍內(nèi)，葉片寬度在3.33～9.33 cm范圍內(nèi)，葉柄長度在3.10～9.93 cm范圍內(nèi)，葉面積在12.81～101.86 cm2范圍內(nèi)。葉緣為銳鋸齒的資源均有刺芒，葉緣為圓鋸齒的資源均無刺芒，除了茄梨的葉片形狀為橢圓形外，其他均為卵圓形。這與阿依古麗·鐵木兒[24]對新疆梨的形態(tài)特征研究結(jié)果一致。相關(guān)性分析的結(jié)果表明葉面積與葉片長度、葉片寬度相關(guān)性達(dá)到極顯著水平，與葉柄長度相關(guān)性達(dá)到顯著水平，其他形態(tài)性狀間無顯著相關(guān)關(guān)系。不同梨品種的各項(xiàng)指標(biāo)隨著環(huán)境、樹齡和季節(jié)的改變，可能會(huì)發(fā)生各種變化，其動(dòng)態(tài)規(guī)律還有待于進(jìn)一步研究。