‘赣州油’系列油茶品种配置筛选

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（1.赣南医学院 赣南油茶产业开发协同创新中心，江西 赣州 341000；2.赣州市林业科学研究所，江西 赣州 341000；3.江西环境工程职业学院，江西 赣州 341000）

油茶Camellia oleifera是我国特有且国家大力发展的重要木本油料树种，主要分布在江西、湖南、广西等我国南方省区。目前，全国已有油茶林面积约386.7 万hm2[1]。赣南位于我国油茶的核心产区，栽培面积达19.3 万hm2，年产茶油达2.2 万t。油茶是异花授粉植物，具有一定的自交不亲和性[2]，而且现有的油茶林大多采用（包括‘赣州油’系列品种）几个或多个品种混系造林，不同品种的物候期特别是盛花期差异较大，花粉量、花粉活力以及品种间自交的亲和性相差甚远，加之传统的油茶授粉品种配置及选择存在较大的盲目性，严重影响了油茶优良品种的丰产效果。为提高坐果率和产量，以赣南主栽的‘赣州油’系列品种为研究对象，研究不同品种的花期、花粉量和花粉活力的差异，以及品种间的亲和程度，探索油茶授粉品种的配置模式，以期为其丰产栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于江西省赣州市章贡区沙石镇霞峰村的赣州市林业科学研究所国家林木（油茶）良种基地内（114°58′E，25°47′N）[2]。供试油茶品种为赣州市林业科学研究所选育并经原国家林业局和江西省林木品种审定委员会审定的‘赣州油’系列23 个油茶优良无性系（表1）。

1.2 方 法

1.2.1 花期调查

定期观测记录不同品种的开花情况，将‘赣州油’系列品种的花期分为初花期（开花量小于25%）、盛花期（开花量25%～80%）、末花期（开花量大于80%）[3-5]。

表1 供试‘赣州油’系列油茶品种Table1 Camelia varieties of ‘Ganzhouyou’ series for experiment

1.2.2 花粉数测定

用显微镜镜检花粉数量。采集各品种开花前1 d的花蕾，取15 枚完整花药放入离心管中，25 ℃下烘干[3]。花药完全爆裂散出花粉后，加入1%纤维素酶溶液1 mL 处理24 h，让花粉从花药中完全解离，并充分振荡，使花粉粒均匀分布于溶液中。然后用移液枪取1 μL 溶液滴于凹面载玻片上，在显微镜下观察统计花粉数[6-7]。重复3 次，取平均值。

1.2.3 花粉活力测定

采用TTC 染色法测定花粉活力。取1%TTC 1 mL 置于1.5 mL 的离心管中，取少量花粉置于溶液中。将溶液放入35 ℃的恒温摇床中，摇匀染色30 min，取少量溶液均匀涂布在载玻片上，在显微镜下放大100 倍观察，随机选取5 个视野拍照，被染成红色的花粉为活的花粉[8-10]。

1.2.4 亲和力测定

采用人工控制授粉技术，分别于2016、2017年对主栽品种进行正反交试验，通过调查结实率反映其亲和力。其中，人工辅助自花授粉试验分3 种情况开展：第1 种为同株同花授粉，在花蕾期进行套袋，隔绝外界花粉源，让其柱头仅能接受自身花粉进行受精；第2 种为同株异花人工授粉；第3 种为同品种异株间人工授粉。授粉次年4月进行坐果数量等指标的调查。

1.2.5 授粉品种配置

综合考虑花期、花粉量、花粉活力等因素，选出授粉组合，在每个授粉组合所预选的授粉品种中，根据其杂交授粉亲和程度，确定授粉品种。

2 结果与分析

2.1 不同品种花期的比较

‘赣州油’系列油茶品种花期相对较长（图1），从10月底开始，到12月中旬结束，但以11月中下旬为主。按照花期从早到晚的顺序，各品种依次为‘赣州油22号’‘赣州油16号’‘赣州油10号’‘赣州油12号’‘赣州油18号’‘赣州油1号’‘赣州油20号’‘GLS 赣州油5号’‘GLS赣州油1号’‘赣州油11号’‘赣州油2号’‘GLS赣州油2号’‘赣州油9号’‘赣州油6号’‘GLS赣州油4号’‘赣州油7号’‘GLS 赣州油3号’‘赣州油17号’‘赣州油21号’‘赣州油8号’‘赣州油15号’‘赣州油19号’‘赣州油23号’。根据盛花期时间的不同，将‘赣州油’系列油茶品种分为早花品种、中花品种和晚花品种。

早花品种的盛花期在11月上旬，包括‘赣州油22号’‘赣州油16号’‘赣州油10号’‘赣州油12号’‘赣州油18号’‘赣州油1号’‘赣州油20号’‘GLS 赣州油5号’。

中花品种的盛花期以11月中旬为主，包括‘GLS 赣州油1号’‘赣州油11号’‘赣州油2号’‘GLS 赣州油2号’‘赣州油9号’‘赣州油6号’‘GLS 赣州油4号’‘赣州油7号’。

晚花品种的盛花期在11月底，包括‘GLS 赣州油3号’‘赣州油17号’‘赣州油21号’‘赣州油8号’‘赣州油15号’‘赣州油19号’‘赣州油23号’。

早花、中花、晚花3 类品种的花期跨度较大，虽然11月中旬油茶花均在开放中，但为了增加授粉结实率，品种配置应优先考虑相同盛花期的品种搭配，其次考虑相邻花期的品种，早花期和晚花期不推荐进行品种配栽。

2.2 不同品种花药和花粉数量的比较

‘赣州油’系列油茶不同品种单花的花药数、花粉数和有效花粉数见表2，在0.05 水平进行方差分析，结果见表3。根据表3可知，‘赣州油’系列油茶品种间单花的花药、花粉、有效花粉数量均存在极显著差异。

对花药和花粉数量进行多重比较，结果见表2。由表2可以看出，不同油茶品种单花的花粉和有效花粉数量均存在较大差异。根据花药数从多到少，各品种依次为‘赣州油17号’‘赣州油19号’‘赣州油20号’‘赣州油11号’‘赣州油18号’‘赣州油2号’‘赣州油10号’‘赣州油9号’‘GLS赣州油5号’‘赣州油6号’‘赣州油7号’‘赣州油15号’‘GLS 赣州油1号’‘GLS 赣州油3号’‘GLS 赣州油2号’‘赣州油23号’‘GLS赣州油4号’‘赣州油8号’‘赣州油1号’‘赣州油22号’‘赣州油12号’‘赣州油21号’‘赣州油16号’。根据花粉数由多到少，各品种依次为‘GLS 赣州油2号’‘赣州油11号’‘赣州油18号’‘赣州油10号’‘赣州油2号’‘赣州油7号’‘赣州油19号’‘赣州油6号’‘赣州油15号’‘赣州油23号’‘GLS 赣州油4号’‘赣州油8号’‘赣州油17号’‘赣州油9号’‘GLS赣州油1号’‘赣州油21号’‘赣州油16号’‘赣州油1号’‘GLS 赣州油3号’‘赣州油20号’‘GLS赣州油5号’‘赣州油12号’‘赣州油22号’。单花的有效花粉数为6 119 ～109 592，最高值约是最低值的19 倍，排序前10 位的品种由多到少依次为‘赣州油18号’‘赣州油11号’‘赣州油2号’‘赣州油10号’‘GLS 赣州油2号’‘赣州油6号’‘赣州油7号’‘赣州油19号’‘赣州油23号’‘赣州油17号’。结果表明单花花药数多的品种单花花粉数不一定多，单花花粉数与其单花有效花粉数不一定呈正比。

图1 ‘赣州油’系列油茶各品种的花期Fig.1 Flowering date of Camellia ‘Ganzhouyou’ series

表2 ‘赣州油’系列油茶不同品种单花的花药和花粉数量†Table2 Anther and pollen quantity in single flower of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou ‘ series

表3 ‘赣州油’系列油茶不同品种单花的花药和花粉数量的方差分析Table3 Variance analysis of anther and pollen quantity in single flower of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou’ series

2.3 不同品种自交授粉坐果率的比较

利用人工授粉开展的同株同花、同株异花、同品种异株间的授粉试验结果见表4。由表4可知，在‘赣州油’系列中，各油茶品种并非完全自交不亲和，人工辅助同品种异株自交授粉坐果率最高的为‘GLS 赣州油4号’，坐果率达到42.86%，说明少数品种可以实现自交授粉结实，但结实率较低，而且品种间差异较大。总体上，按照坐果率由高到低排列，油茶人工辅助自交授粉方式依次为同品种异株、同株异花、同株自花，其坐果率分别为21.36%、7.41%和2.64%。其中大部分品种同品种异株间可以授粉结实，而大部分品种同株自花不能结实，即使少数品种能结实，其坐果率也非常低。因此，在进行大面积油茶种植时，在选择好主栽品种后，要搭配栽种适宜的授粉品种。

表4 ‘赣州油’系列油茶不同品种自交授粉的坐果率†Table4 Fruit-setting rate of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou’ series through cross-pollination %

2.4 不同品种杂交授粉坐果率的比较

在23 个‘赣州油’系列油茶品种中，根据品种的产量、抗病性等综合因素，筛选出7 个主栽品种作为结果母株，分别为‘赣州油1号’‘GLS赣州油1号’‘GLS 赣州油2号’‘GLS 赣州油4号’‘GLS 赣州油5号’‘赣州油8号’‘赣州油9号’，根据表2中各品种单花花粉和有效花粉数量，筛选出6 个品种作为授粉树父本，分别为‘赣州油2号’‘GLS 赣州油2号’‘赣州油6号’‘赣州油10号’‘赣州油11号’‘赣州油18号’，进行杂交组配试验。

不同品种杂交授粉后坐果率见表5。由表5可以看出，不同杂交组配间坐果率差异较大，‘赣州油6号’和‘GLS 赣州油1号’的杂交坐果率最高，为88.89%，‘赣州油6号’和‘赣州油1号’杂交坐果率最低，为0。其中，授粉配置组合坐果率高于80%的有10 种，按坐果率从高到低排序，依次为‘GLS 赣州油1号’ב赣州油6号’（88.89%）、‘GLS 赣州油4号’ב赣州油2号’（83.33%）、‘GLS 赣州油5号’בGLS 赣州油2号’（83.33%）、‘GLS 赣州油5号’ב赣州油10号’（83.33%）、‘赣州油9号’ב赣州油10号’（83.33%）、‘赣州油1号’ב赣州油2号’（81.82%）、‘赣州油1号’ב赣州油11号’（81.82%）、‘GLS 赣州油4号’בGLS赣州油2号’（81.82%）、‘GLS 赣州油4号’ב赣州油6号’（81.82%）、‘GLS 赣州油4号’ב赣州油11号’（81.82%）。

表5 ‘赣州油’系列油茶不同品种杂交组合的坐果率†Table5 Fruit-setting rate of different varieties of Camellia ‘Ganzhouyou’ series %

不同母本的平均杂交坐果率存在一定差异，按照坐果率从高到低排序，依次为‘GLS 赣州油1号’（81.95%）、‘GLS 赣州油4号’（77.30%）、‘GLS 赣州油5号’（61.82%）、‘赣州油9号’（60.30%）、‘赣州油1号’（58.16%）、‘GLS赣州油2号’（56.41%）、‘赣州油8号’（49.95%）。其中，母本‘GLS 赣州油1号’和‘GLS 赣州油4号’表现较好，作为母本平均坐果率达77%以上，可作为主栽品种。

不同父本的平均坐果率也有一定差异，按照坐果率从高到低排序，依次为‘赣州油10号’（70.87%）、‘GLS 赣州油2号’（70.44%）、‘赣州油11号’（65.91%）、‘赣州油2号’（61.34%）、‘赣州油18号’（60.83%）、‘赣州油6号’（49.43%）。其中，父本‘赣州油10号’和‘GLS 赣州油2号’表现较好，作为授粉树平均坐果率达70%以上，说明这2 个品种的花粉活力和交配亲和力均较高，与其单花有效花粉数的结果相符，在油茶品种配置中可作为授粉树。

3 结论与讨论

‘赣州油’系列油茶不同品种间的花期有一定差异，早花品种花期集中在11月中上旬，中花品种集中在11月中旬，晚花品种集中在11月下旬和12月初。综合考虑父本和母本的产量性状、花期相遇、异交亲和性等情况，从32 个组合中初步筛选出6 个最佳组配，分别为‘GLS 赣州油1号’ב赣州油6号’（盛花期11月15—25日）、‘GLS 赣州油5号’בGLS 赣州油2号’（盛花期11月10—21日）、‘GLS 赣州油5号’ב赣州油10号’（盛花期11月5—17日）、‘赣州油9号’ב赣州油10号’（盛花期11月9—25日）、‘GLS 赣州油4号’בGLS 赣州油2号’（盛花期11月15—25日）、‘GLS 赣州油4号’ב赣州油6号’（盛花期11月15—25日）。

‘赣州油’系列油茶自交授粉试验结果表明，‘赣州油’系列油茶并非完全自交不亲和，这与曹永庆等[11]经研究得出的‘长林’系列油茶自交有一定亲和性相符。本试验中，‘GLS 赣州油2号’和‘GLS 赣州油4号’同株自花授粉能结实，是自交有一定亲和性还是操作失误，有待进一步研究。但‘赣州油’系列油茶大部分品种同品种异株间授粉可以结实，说明同品种异花授粉有一定亲和性，但亲和性较弱，仅少数品种能结实，其坐果率也极低。因此，进行大面积油茶种植时，在选择好主栽品种后，要搭配栽种适宜的授粉品种。

‘赣州油’系列油茶品种的单花花粉和有效花粉数量存在较大差异，单花花药数最多的品种为‘赣州油17号’，单花花粉数最多的是‘GLS赣州油2号’，而单花有效花粉数最多的为‘赣州油18号’，花粉数与花药数及有效花粉数与花粉数均无显著正相关趋势，说明不能简单地以花药和花粉数量作为‘赣州油’系列油茶品种亲和力的判断依据，不同品种间花粉活力相差较大。油茶的品种配置应综合考虑花期、花粉活力、亲和性等因素。在本试验中，仅通过两两人工杂交试验检验了油茶的最佳授粉配置，在实际生产中存在多品种配合及授粉树自身作为结果树的情况，应进一步进行综合反交试验。另外，本试验中授粉树的选择采用单花花粉量及其活力作为指标，是否存在部分油茶品种花粉量及其活力虽然不高，但其数量足够授粉的情况，有待进一步验证。‘赣州油’系列油茶花期相对较长，23 个品种从开花到花期结束持续2 个月，这为‘赣州油’系列油茶与其他无性系配置栽种提供了可能，但应进一步研究具体配置机理。