下载:
-
云南松Pinus yunnanesis是松科Pinaceae松属Pinus常绿针叶乔木，生长快，材质好，耐干旱瘠薄，天然更新能力强，是西南地区荒山造林先锋树种和主要的用材树种[1]，具有很高的经济开发价值。然而，因遗传改良滞后，云南松优质高效人工林的发展受到严重制约。有研究[2]表明，云南松树高、通直度、结实量等性状受基因连锁或功效基因的作用较大，受环境的影响较小，有较高的遗传稳定性。同时，群体内存在许多生长、形质和材性兼优的家系、个体，尤其是生长性状的遗传变异潜力巨大，只要通过有效的良种选育就能发掘这些优良基因型[3]。花粉研究是研究遗传改良的重要内容，对于云南松花粉，除了花粉形态[4]、花粉成分[5]研究外，尚未见有关花粉生活力方面的研究报道。本研究通过对云南松花粉储藏温度及萌发条件的探究，旨在为云南松杂交育种工作的顺利开展提供技术依据。
-
云南松花粉采自四川省会理县太平镇云南松人工林。
-
2014年4月下旬采集成熟的云南松雄球花，置于光滑纸面上，在室内摊晾收集，花粉混合均匀后装入牛皮纸袋中带回实验室。
-
将花粉分装在清洁干燥带瓶盖的青霉素小瓶中，标记，分别置于25 ℃，5 ℃，-20 ℃条件下储藏。储藏初期隔24 h测定3种储藏温度下花粉的生活力，后期可根据情况延长测定间隔时间，直到花粉失去生活力（花粉生活力低于50%）。
-
采用碘-碘化钾染色法、α-萘酚-联苯胺法、次甲基蓝染色法等3种方法测定花粉生活力，筛选出能快速准确测定花粉生活力的方法。测定时，先将低温条件下的云南松花粉在常温下放置0.5 h，再用染色剂处理，重复3个·处理-1，观察清晰视野5个·重复-1，统计花粉粒数≥30粒·视野-1，统计各视野花粉生活力，并计算各处理平均生活力。花粉生活力（%）=（染色花粉数/统计花粉总数）×100%。
-
设置培养液蔗糖质量浓度为0，50，80，100，120 g· L-1；硼酸质量浓度为0，100，300，500 mg· L-1；赤霉素质量浓度为0，50，100，150 mg· L-1；氯化钙质量浓度为0，50，100，150 mg· L-1。通过单因素实验，筛选出培养液各因素的最适质量浓度，再进行正交实验设计，筛选出培养液各因素最佳质量浓度组合。花粉采用液体培养法进行培养，先将解剖针和双凹片干燥灭菌，处理时用解剖针蘸取少量花粉散播在载有不同培养液的双凹片凹孔中，盖上盖玻片，置于25 ℃LHP-300H智能型人工气候箱中黑暗培养。3 h在显微镜下观测1次，重复3次·处理-1，观察清晰视野5个·重复-1，统计花粉粒数≥30粒·视野-1，当花粉管长度≥花粉直径时视为花粉萌发，观察至萌发率不再增加为止。统计各视野花粉生活力，并计算各处理平均生活力。花粉萌发率（%）=（花粉萌发数/统计花粉总数）×100%。
-
所得数据用Excel，SPSS 20进行统计分析。进行方差分析时，需对原始数据进行反正弦转换。
-
a-萘酚-联苯胺法染色不明显，次甲基蓝染色法在进行染色梯度界定时无固定标准，难统一，而经碘-碘化钾染色法测定结果稳定、易辨别、最接近萌发实验结果，因此，本研究以碘-碘化钾染色法测定结果作为论述依据。测定结果（图 1）显示：随着储藏天数的增加，3种储藏温度下云南松花粉生活力均下降，但储藏温度不同，花粉生活力下降的速率不同，其中25 ℃条件下花粉生活力下降较快，5 ℃条件和-20 ℃条件下花粉生活力下降趋势都较为平缓，总的花粉生活力下降趋势表现为25 ℃＞5 ℃＞-20 ℃。方差分析结果表明：储藏时间和储藏温度对花粉生活力的影响达极显著水平（F储藏时间=35.482＞F0.01；F储藏温度=30.404＞F0.01），且储藏温度的F值较储藏时间的F值大，说明储藏温度比储藏时间对花粉生活力的影响大。多重比较显示（表 1）：3种储藏温度对云南松花粉生活力影响显著，均数大小表现为-20 ℃＞5 ℃＞25 ℃，即表明-20 ℃条件对花粉生活力的保持显著优于5 ℃条件和25 ℃条件，5 ℃条件显著优于25℃条件。
图 1 不同储藏温度下花粉生活力的比较
Figure 1. Comparison of pollen viability under different storage conditions
表 1 均衡子集表
Table 1. Balanced subsets table
储藏温度/℃ 均衡子集 1 2 3 25 63.377 9 5 65.636 4 -20 69.357 9 -
云南松花粉萌发过程见图 2。云南松花粉在培养24 h之前不萌发，培养24~72 h，萌发率急剧上升，72 h后萌发率趋于平稳，超过72 h以后新增花粉萌发数极少，可见，72 h后即可统计花粉萌发率。花粉粒萌动时萌发沟薄壁区呈透明状态并向两边突起，继而其中一端或两端伸长成为花粉管，花粉管生长后期会分支，甚至破裂。
图 2 云南松花粉萌发过程
Figure 2. Mination process of Pinus yunnanesis pollen
-
由图 3A可知：蔗糖对云南松花粉萌发存在极显著影响。花粉在清水中也能萌发，平均萌发率为9.02%，随着蔗糖质量浓度的增加，花粉萌发率呈先升高后降低的趋势，在蔗糖质量浓度为80 g· L-1时最高，为82.41%。蔗糖质量浓度超过80 g· L-1后花粉萌发率降低，可见最适蔗糖质量浓度为80 g· L-1。由图 3B可知：不同质量浓度的氯化钙对云南松花粉萌发率影响程度不同。当培养基氯化钙质量浓度为50 mg· L-1时，萌发率为13.06%；随氯化钙质量浓度的增加花粉萌发率逐渐升高，当氯化钙质量浓度升至100 mg· L-1时，萌发率达到最高，为56.98%；但随着氯化钙质量浓度继续增加，花粉萌发率下降。可见云南松花粉萌发的适宜氯化钙质量浓度是100 mg· L-1。由图 3C可知：硼酸质量浓度为300 mg· L-1时，花粉萌发率达到最大值18.23%，极显著高于对照和100 mg· L-1；而质量浓度为500 mg· L-1时，花粉萌发受到强烈抑制，萌发率仅为1.35%，极显著低于清水处理。结果表明：云南松花粉萌发的较适宜硼酸质量浓度为300 mg· L-1。由图 3D可知：当培养基赤霉素质量浓度为100 mg· L-1时，花粉萌发率达到最大值66.41%，极显著高于其他处理。蔗糖、氯化钙、硼酸、赤霉素等单因子对云南松花粉的萌发都存在极显著影响，添加后大部分萌发率比对照有显著增长，以蔗糖作用最明显。单因子实验结果显示最适浓度组合为80 g· L-1蔗糖+100 mg· L-1赤霉素+100 mg· L-1氯化钙+300 mg· L-1硼酸。
图 3 蔗糖、氯化钙、硼酸、赤霉素对云南松花粉萌发的影响
Figure 3. Effect of sucrose, CaCl2, H3BO3 and GA3 on in vitro pollen germinetion of Pinus yunnanesis
-
表 2结果表明：蔗糖、硼酸、赤霉素、氯化钙在一定质量浓度范围内共同作用能明显提高云南松花粉的萌发率。实验中各组处理对花粉萌发率的影响与对照组都存在极显著差异，其中处理1萌发率最高，达89.74%；其次为处理2，达77.65%。正交实验结果显示最优搭配为120 g· L-1蔗糖+150 mg· L-1赤霉素+100 mg· L-1氯化钙+100 mg· L-1硼酸，与单因子实验所得结果有差异，这说明各种营养因子对花粉萌发的影响是相互作用的。
表 2 花粉萌发L9（34）正交实验结果
Table 2. Pollen germination rate in orthogonal design experiment
处理编号 蔗糖/
(g·L-1)硼酸/
(mg·L-1)赤霉素/
(mg·L-1)氯化钙/
(mg·L-1)萌发率/% 1 120 100 150 100 89.74 aA 2 80 500 150 150 77.65 bB 3 80 300 100 100 54.69 cC 4 120 500 100 50 49.42 dD 5 100 300 150 50 46.15 eD 6 120 300 50 150 38.17 fE 7 100 500 50 100 34.66 gE 8 100 100 100 150 28.49 hF 9 80 100 50 50 15.09 iG 0(对照) 00 0 0 0 8.20 jH 说明：不同大写字母表示差异极显著（P＜0.01）；不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。 -
研究表明：碘-碘化钾染色法能反应不同储藏温度下花粉生活力的变化趋势。染色法测定的花粉生活力略高于培养基法，这是因为染色时染色剂也能对未成熟、衰老和败育的花粉进行染色，而这类花粉不一定都具有受精能力，以致测定结果往往偏高。虽然培养基法是最能准确测定花粉生活力的方法，但是其耗时长，操作过程相对复杂，碘-碘化钾染色法能快速准确地测定云南松花粉的生活力。
报道显示[6-8]：银杉Cathaya argyrophylla等裸子植物的鲜花粉生活力均在90%以上。本研究通过碘-碘化钾染色法测定云南松鲜花粉的生活力为91.77%，与以上裸子植物结果相一致，都具有较高的鲜花粉生活力。本研究还表明：云南松花粉具有较高的耐储藏性，在25 ℃条件下储藏463 d时云南松花粉生活力为48.21%，在5 ℃条件下储藏463 d时为60.28%，在-20 ℃条件下463 d时为72.34%。储藏时间和储藏温度对于花粉生活力都有极显著的影响，但储藏温度影响更大。这是因为低温能降低花粉呼吸强度，减少自身营养物质的消耗。
-
蔗糖是许多植物花粉离体培养所必需的营养成分，一般认为蔗糖为花粉的萌发和花粉管的生长提供了能源和碳源，同时还能调节培养环境渗透压。蔗糖适宜质量浓度通常为100~150 g· L-1，云南松花粉萌发的最适宜蔗糖质量浓度为80 g· L-1，且总体情况是低质量浓度比高质量浓度对花粉萌发更有利。其原因可能是高质量浓度蔗糖造成花粉细胞质壁分离，使花粉粒脱水，从而影响花粉的萌发。钙离子是花粉管生长的基本因素。本研究中单因子氯化钙质量浓度对花粉萌发的影响极显著，低质量浓度时对花粉萌发率的影响不大，质量浓度增加能显著提高花粉萌发率，100 mg· L-1时萌发率达最大值56.98%。可能云南松花粉自身含有较少的钙离子，萌发时外源钙离子的适量补充可以促进其萌发。硼不仅可以增加糖的吸收、运转和代谢，形成花粉管顶端生长依赖的梯度，还可能作为一种相关因子影响关键酶活性，改变细胞壁延展性以至影响花粉的萌发、花粉管细胞壁的构建和花粉管的伸长[9]。一般认为，花粉内存在较多的钙，而缺乏硼，因硼的缺乏往往要从柱头和花柱内获得硼的补偿[10]。本研究中，云南松花粉萌发对硼需要量十分微小，在最适质量浓度300 mg· L-1时萌发率仅为18.23%，500 mg· L-1时即表现为强烈的抑制作用，可能花粉内含有较多的硼元素，能在一定程度上满足花粉萌发所需，但硼适量的补充也能提高花粉萌发率。虽然目前有关赤霉素等植物生长调节物质能促进花粉的萌发和花粉管生长的机制尚不清楚，但已有研究表明花粉自身富含生长素及赤霉素等生长调节物质，这些物质的多少对花粉自身的萌发、生长及储藏寿命均有较大的影响，对花粉管在花柱内生长完成受精及促进果实膨大也有重要的作用，因此，一定质量浓度的外源赤霉素处理能促进花粉萌发和花粉管生长[11]。在本研究中赤霉素对花粉萌发率存在极显著性影响，以100 mg· L-1最佳，萌发率可达66.41%。总体来说，云南松花粉生活力强，对培养基营养物质的需求量不高，单因子以蔗糖作用最明显，正交实验最适的液体培养基组合为120 g· L-1+150 mg· L-1赤霉素+100 mg· L-1氯化钙+100 mg· L-1硼酸。这可能是因为云南松花粉中自身含有的能量物质较多，适量补充能更好地满足萌发所需营养物质，高质量浓度的营养物质补充反而会抑制花粉的正常萌发。
在杂交授粉实际操作中，一般采用生活力不低于新鲜花粉生活力的50%的花粉进行授粉，因此，云南松花粉在25 ℃条件下储藏1 a之内可用于授粉，低温储藏能有效延缓花粉生活力下降的速度。在授粉时可以喷施一定质量浓度的蔗糖、赤霉素，促进花粉萌发和花粉管伸长，进而提高杂交育种成效。
Storage temperature and pollen viability of Pinus yunnanensis
-
摘要: 以云南松Pinus yunnanesis花粉为材料，通过设置3种储藏温度（25℃，5℃，-20℃）探讨花粉生活力随时间的变化规律；通过单因子实验和正交实验，探究不同质量浓度的蔗糖、硼酸、赤霉素、氯化钙单独或共同作用对花粉萌发的影响。结果表明：云南松花粉储藏0 d时花粉生活力为91.77%，随着储藏时间的增加3种储藏温度的花粉生活力均下降，下降速率表现为25℃ > 5℃ > -20℃，说明低温能增加花粉的耐储性。单因子萌发实验显示：蔗糖的最适质量浓度为80 g·L-1，萌发率为82.41%；赤霉素的最适质量浓度为100 mg·L-1，萌发率为66.41%；硼酸的最适质量浓度为300 mg·L-1，萌发率为18.23%；氯化钙的最适质量浓度为100 mg·L-1，萌发率为56.98%。正交实验显示：4种因素的最佳组合为120 g·L-1蔗糖+150 mg·L-1赤霉素+100 mg·L-1氯化钙+100 mg·L-1硼酸，萌发率可达89.74%。Abstract: To determine the storage temperature and pollen viability of Pinus yunnanensis, different storage conditions of 25℃, 5℃, and -20℃ were used to study variation in pollen viability. Different treatments of sucrose, H3BO3, GA3, and CaCl2 were used to determine the effects on pollen germination. Analysis employed orthogonal experiments alone as well as interactions. Results showed that pollen viability was 91.8% at 0 d and then decreased with greater storage time at temperatures of 25℃ > 5℃ > -20℃. Germination tests showed that the optimal concentration and the corresponding germination rate were as follows:sucrose-80 g·L-1 and 82.4%, GA3-100 mg·L-1 and 66.4%, H3BO3-300 mg·L-1 and 18.2%, and CaCl2-100 mg·L-1 and 57.0%. The best combination of four factors was 120 g·L-1 sucrose+150 mg·L-1 GA3+100 mg·L-1 H3BO3+100 mg·L-1 CaCl2 with a pollen germination rate of 89.7%. Meanwhile, above a certain concentration of the culture medium had inhibitory effects on pollen germination. Thus, low temperatures increased pollen storage time.
-
Key words:
- forest tree breeding /
- Pinus yunnanensis /
- pollen /
- storage temperature /
- viability /
- germination
-
香榧Torreya grandis ‘Merrillii’是榧树Torreya grandis中的优良变异经人工选育的优良品种[1]，是中国特有的珍贵经济干果树种[2]。随着人们生活水平的提高，以香榧为代表的健康休闲类坚果消费需求不断增加，市场不断扩大[3]。近年来，浙江省香榧产业发展迅速，平均每年增长面积达3 127 hm2，10余年来种植面积增长了140%[4]。但当前的香榧林地种植模式较为粗犷，在长期的栽培、繁育过程中，存在较多问题。如为了提高产量，大量施肥，施肥结构不合理，导致环境受到污染[5]；林区土壤养分受人为活动影响明显，人工成本高，香榧吸收土壤养分所需时间长[6]；通过栽培措施，香榧产量有所增多，但种实品质下降，树体的生长也受到影响[7]。每年6—9月是香榧的种实充实期，种实体积无明显变化，光合作用的产物主要用于种仁发育和内部物质积累[8]。生产上为了避免引起“反青”现象，在香榧种实充实期不施用肥料，但是，在实践中发现不及时补充营养元素会对香榧树体后期生长以及香榧种实的品质产生影响。为提高香榧种实品质，在保证相对一致的生产管理条件下，本研究以香榧种实充实期补肥作为切入点，对香榧种实的外观性状以及营养品质开展研究。研究结果可为筛选优良商品叶面肥，提高香榧种实品质提供理论和生产依据。
1. 材料与方法
1.1 试验区概况
试验区位于浙江省杭州市临安区畈龙村香榧基地(31°19′46′′N，120°43′27′′E)，亚热带季风气候，气候总体特征为四季分明，空气湿润，雨量丰沛，光照充足。年平均气温为17.1 ℃，极端最高气温为39.4 ℃，极端最低气温为−10.4 ℃，年平均降水量为1706.5 mm，年平均相对湿度为80%，年平均风速为1.6 m·s−1。试验样地0~20 cm土壤中全氮、全磷和全钾的质量分数分别为1.96、0.96、9.95 g·kg−1。样地香榧年产量约为350 kg，每年施肥以复合肥和猪粪为主。
1.2 试验方法
选取香榧基地内立地条件、株高、结实量基本一致的40株15年生香榧为研究对象，在香榧种实充实期(2021年6—8月)喷施叶面肥。设置清水对照 (ck)，氨基酸水溶肥 (处理A，活性氨基酸100.0 g·L−1、有机质130.0 g·L−1、锌15.0 g·L−1、硼5.0 g·L−1)，黄腐酸水溶肥 (处理F，黄腐酸 500.0 g·kg−1、腐殖酸700.0 g·kg−1、有机质750.0 g·kg−1、氧化钾120.0 g·kg−1)，活力钾水溶肥 (处理K，钾400.0 g·kg−1、氮110.0 g·kg−1、磷 40.0 g·kg−1、镁20.0 g·kg−1、硼2.5 g·kg−1、锌1.5 g·kg−1)，高力钙水溶肥 (处理CA，钙195.0 g·L−1、硼+锌+铁10.0 g·L−1、镁5.0 g·L−1)，液体硼水溶肥 (处理B，硼150.0 g·L−1、锌1.0 g·L−1)，微量元素水溶肥 (处理W，铁75.0 g·kg−1、锌30.0 g·kg−1、硼20.0 g·kg−1、镁12.0 g·kg−1、锰12.0 g·kg−1、铜2.0 g·kg−1、钼+钴1.0 g·kg−1)，大量元素水溶肥 (处理D，氮250.0 g·kg−1、磷80.0 g·kg−1、钾200.0 g·kg−1、硼+锌4.0 g·kg−1) 8个处理，稀释1 000倍施用，隔20 d喷1次，连续喷施3次，每个处理喷施5株；选择天气晴朗的10:00前或17:00后完成喷施，以叶片和果面滴水为度。叶面肥购于深圳市杜高生物新技术有限公司。
1.3 生理指标测定
于2021年9月中上旬香榧种实开裂后，分别在每株样树的东西南北4个方向随机采集成熟香榧鲜种实60颗，置于干冰中带回实验室，置于−40 ℃冰箱保存。测完种实表型后将其置于阴凉通风处，等待假种皮自然开裂，用于后续研究。测定内容包括种核纵径、种核横径、核形指数(种核纵径/种核横径)、单核质量、出核率、种仁纵径、种仁横径、仁形指数(种仁纵径/种仁横径)、单仁质量、出仁率及种仁油脂质量分数、蛋白质质量分数、淀粉质量分数、可溶性糖质量分数、脂肪酸组成、矿质元素质量分数共16个种实性状指标[9]。翌年3—5月统计成花强度、膨大率和坐果率。
1.3.1 种实外形指标测定
用精度为0.01 cm的电子游标卡尺测量种核和种仁的纵横径；用万分之一电子天平测量单核质量和单仁质量。
1.3.2 油脂、蛋白质、淀粉、可溶性糖质量分数和脂肪酸组分测定
油脂质量分数参照GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》测定；蛋白质质量分数用凯氏定氮法测定；淀粉和可溶性糖质量分数参照蒽酮比色法测定；脂肪酸组分根据GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的测定》测定，将提出的油进行甲酯化，采用峰面积归一化法测定脂肪酸相对含量。
1.3.3 元素质量分数测定
用硫酸-过氧化氢(H2SO4-H2O2)联合消煮法消煮待测样品，氮和磷质量分数采用凯氏定氮法和钼锑抗比色法测定；用硝酸-过氧化氢(HNO3-H2O2)联合消煮法消煮待测样品，钾、铜、锌、铁、锰、钙、镁的质量分数采用ICPA-PRO电感耦合等离子体质谱仪测定。
1.3.4 成花强度测定
于2022年5月统计每株样树上部、中部、下部共20根1年生枝的花芽及叶芽的数量，并计算成花强度=(花芽数量/总芽数量)×100%。
1.3.5 膨大率和坐果率测定
于2022年3月统计每株样树上10根枝条的第2代果实数量，从5月开始隔5~10 d统计1次种实数量，直到7月初共统计6次。膨大率=(每次膨大种实数量/ 3月种实数量)×100%，坐果率=(每次种实数量/ 3月种实数量)×100%。
1.4 数据统计与分析
所有数据均测定3个以上生物学重复，取平均值。利用Excel 2022和SPSS 25.0进行数据整理与统计分析，利用单因素方差分析比较不同叶面肥处理下香榧种实之间存在的差异，运用最小显著性差异法进行多重比较，使用主成分分析法对香榧种实品质进行综合评价，采用Graph Pad Prism制图。
2. 结果与分析
2.1 不同叶面肥处理对香榧种实形态指标的影响
由表1可知：处理A和处理F对于香榧种实的核形指数、单核质量、单仁质量较对照均有显著(P＜0.05)提高；处理D的单仁质量较对照显著(P＜0.05)增加了9.5%；处理CA对于香榧种实出仁率的影响比其他叶面肥显示出更大的优势，比对照增加了3.3%。
表 1 不同叶面肥处理下香榧种实形态指标的比较Table 1 Comparison of morphological indexes under different foliar fertilizer treatments of seeds in T. grandis‘Merrillii’处理 核形指数 单核质量/g 出核率/% 仁形指数 单仁质量/g 出仁率/% ck 1.844±0.071 b 1.833±0.257 b 20.027±0.647 ab 2.228±0.086 ab 1.209±0.071 b 66.009±0.345 c A 2.001±0.093 a 2.013±0.207 a 21.720±0.944 a 2.233±0.144 a 1.357±0.099 a 67.742±0.651 b F 1.979±0.042 a 1.993±0.105 a 18.923±0.211 bc 2.225±0.053 ab 1.333±0.056 a 66.864±0.993 bc K 1.927±0.040 ab 1.904±0.107 ab 19.386±0.828 bc 2.179±0.056 ab 1.296±0.074 ab 67.184±0.804 b B 1.961±0.105 ab 1.952±0.277 ab 18.059±0.724 c 2.192±0.125 ab 1.291±0.198 ab 66.947±0.947 bc CA 1.962±0.072 ab 1.939±0.083 ab 19.520±0.864 b 2.231±0.088 a 1.321±0.057 ab 68.197±0.218 a W 1.936±0.083 ab 1.906±0.152 ab 21.403±0.455 a 2.070±0.093 b 1.276±0.104 ab 66.981±0.645 bc D 1.944±0.035 ab 1.970±0.065 ab 19.952±0.614 b 2.190±0.038 ab 1.324±0.047 a 67.230±0.932 b 说明：数据为均值±标准差。同一列的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05)。 2.2 不同叶面肥处理对香榧种实品质指标的影响
2.2.1 不同叶面肥处理对香榧种实油脂、蛋白质、淀粉、可溶性糖质量分数的影响
由图1可知：处理D、处理A、处理K的香榧种实油脂质量分数分别为53.202%、53.003%和52.151%，比对照分别增加了12.3%、11.9%和10.1%；处理K的香榧种实的蛋白质质量分数为24.937%，比对照增加了13.6%，同时处理B和处理A的香榧种实蛋白质质量分数分别为23.615%和23.362%，较对照分别显著(P＜0.05)增加了7.6%和6.4%；处理A、处理K和对照间的香榧种实淀粉质量分数无显著差异，但显著(P＜0.05)低于其他处理，最低的是处理A ，为5.467%，低于对照1.9%；处理A和处理D对香榧种实可溶性糖质量分数产生显著(P＜0.05)促进作用，分别为4.257%和4.530%，与对照相比分别增加8.9%和15.9%。
图 1 不同叶面肥处理对香榧种实品质的多重比较Figure 1 Multiple comparison of seed quality of T. grandis‘Merrillii’with different foliar fertilizer treatments2.2.2 不同叶面肥处理对香榧种实脂肪酸相对含量的影响
由表2可知：香榧种实中所含脂肪酸多为硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生一烯酸、花生二烯酸、金松酸这8种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸、花生一烯酸、花生二烯酸、金松酸)的相对含量远远高于饱和脂肪酸(硬脂酸、棕榈酸)。脂肪酸中亚油酸的相对含量最高(39.512%~43.900%)，其次是油酸(35.254%~38.172%)、金松酸(7.591%~8.797%)、棕榈酸(6.706%~8.985%)，亚麻酸相对含量最低，为0.279%~0.330%，可见香榧种实中的不饱和脂肪酸主要是亚油酸和油酸。
表 2 不同叶面肥处理下香榧种实脂肪酸组成和相对含量Table 2 Composition and contents and fatty acid under different foliar fertilizer treatments of seeds in T. grandis‘Merrillii’处理 相对含量/% 棕榈酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 ck 8.985±0.106 g 3.528±0.107 e 38.172±3.327 a 39.512±2.915 d 0.279±0.008 d A 8.451±0.115 e 2.927±0.127 d 35.254±2.426 e 42.364±2.700 b 0.291±0.013 cd F 7.965±0.222 d 2.297±0.019 ab 36.658±2.457 bc 42.412±2.858 b 0.287±0.009 d K 8.627±0.323 f 3.147±0.237 d 37.246±2.431 b 40.570±3.552 c 0.330±0.016 a B 6.822±0.413 b 2.505±0.214 bc 36.848±1.673 bc 42.973±2.907 b 0.301±0.014 bc CA 7.045±0.375 c 2.622±0.327 c 36.910±1.781 bc 42.606±3.682 b 0.301±0.017 bc W 6.897±0.408 b 2.397±0.112 bc 35.862±1.535 de 43.950±3.648 a 0.303±0.022 bc D 6.706±0.636 a 2.158±0.313 a 36.479±2.298 cd 43.974±3.358 a 0.307±0.025 b 处理 相对含量/% 花生一烯酸 花生二烯酸 金松酸 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 ck 0.452±0.021 b 1.480±0.130 b 7.591±0.868 e 12.513±2.303 g 87.487±5.826 g A 0.472±0.057 b 1.446±0.110 b 8.797±0.334 a 11.377±2.341 e 88.623±6.141 e F 0.476±0.043 b 1.462±0.115 b 8.442±0.503 bc 10.262±2.309 d 89.738±7.509 d K 0.543±0.045 a 1.478±0.186 b 8.060±1.046 d 11.774±2.558 f 88.226±6.007 f B 0.496±0.044 ab 1.543±0.093 b 8.513±1.034 bc 9.327±1.628 b 90.673±7.933 b CA 0.453±0.062 b 1.721±0.080 a 8.342±0.987 c 9.666±1.703 c 90.334±8.103 c W 0.444±0.012 b 1.528±0.096 b 8.619±0.923 ab 9.294±1.522 b 90.706±7.841 b D 0.457±0.030 b 1.592±0.142 ab 8.328±0.720 c 8.864±0.950 a 91.136±8.058 a 说明：数据为均值±标准差。同列的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05)。 棕榈酸、硬脂酸和油酸相对含量在对照中最高。棕榈酸和硬脂酸相对含量在处理B和处理W间无显著差异，但它们与其他处理间差异显著(P＜0.05)，处理D相对含量最低；油酸相对含量在处理F、处理B、处理CA处理间无显著差异，但它们与其他处理间差异显著(P＜0.05)，处理A相对含量最低；亚油酸相对含量在处理W、处理D间无显著差异，但显著(P＜0.05)高于其他处理；亚麻酸和花生一烯酸相对含量在处理K中显著(P＜0.05)高于其他处理，其他处理之间无显著差异；处理A的亚麻酸相对含量显著(P＜0.05)高于其他处理，其他处理之间无显著差异；金松酸相对含量最高的是处理A，最低的是对照处理。饱和脂肪酸相对含量最低，不饱和脂肪酸相对含量最高的是处理D。从不饱和脂肪酸相对含量来讲，处理D、处理W、处理B、处理CA处理优于其他处理，尽管各脂肪酸成分不同。
2.2.3 不同叶面肥处理对香榧种仁元素质量分数的影响
香榧种仁中含有丰富的营养元素。从表3可以看出：氮元素质量分数为51.050~54.645 g·kg−1，镁元素质量分数为4.595~5.188 g·kg−1，铁元素质量分数为45.718~68.594 mg·kg−1。氮、镁、铁元素质量分数最高的均为处理A的香榧种仁，比对照分别增加了6.9%、11.6%、5.8%。铜元素质量分数为17.874~22.911 mg·kg−1，锰元素质量分数为27.497~35.295 mg·kg−1，铜、锰质量分数最高的均为处理F的香榧种仁，比对照分别增加了3.9%、28.3%。磷元素质量分数为6.139~6.728 g·kg−1，钙元素质量分数0.706~0.879 g·kg−1，磷和钙质量分数最高的均为处理CA的香榧种仁，比对照分别增加了9.6%和14.0%。
表 3 不同叶面肥处理下香榧种仁营养元素质量分数Table 3 The element contents of kernel under different foliar fertilizer treatments in T. grandis‘Merrillii’处理 氮/(g·kg−1) 磷/(g·kg−1) 钾/(g·kg−1) 钙/(g·kg−1) 镁/(g·kg−1) 铜/(mg·kg−1) ck 51.108±3.197 d 6.139±0.084 f 12.118±0.523 bcd 0.771±0.083 cd 4.649±0.123 bc 22.055±2.148 b A 54.645±2.105 a 6.463±0.370 c 11.704±1.638 cd 0.849±0.089 ab 5.188±0.319 a 19.630±1.800 c F 52.135±2.729 c 6.393±0.251 d 12.078±1.442 cd 0.706±0.096 e 4.886±0.324 abc 22.911±0.469 a K 53.531±1.831 b 6.437±0.281 c 11.631±1.354 d 0.799±0.032 cd 4.937±0.528 ab 19.363±1.644 c B 52.328±2.384 c 6.454±0.121 c 13.006±0.295 a 0.755±0.107 d 4.595±0.381 c 22.114±1.521 b CA 53.362±1.259 b 6.728±0.287 a 12.677±0.556 ab 0.879±0.074 a 5.047±0.276 a 18.645±1.501 d W 51.050±0.650 d 6.231±0.269 e 12.215±1.537 bc 0.814±0.053 bc 4.662±0.327 bc 17.874±2.282 e D 52.044±3.550 c 6.647±0.225 b 12.102±0.511 bcd 0.846±0.092 ab 5.037±0.255 a 22.053±2.801 b 处理 锌/(mg·kg−1) 铁/(mg·kg−1) 锰/(mg·kg−1) 大量元素/(g·kg−1) 微量元素/(mg·kg−1) ck 66.105±5.100 e 64.822±6.952 a 27.502±4.345 f 74.894±4.101 d 181.484±9.545 a A 68.349±6.403 b 68.594±6.443 a 30.355±5.294 cd 78.854±4.521 a 186.803±11.940 a F 66.848±6.474 d 57.447±2.518 bc 35.295±5.500 a 76.198±4.941 c 182.501±8.961 b K 69.018±2.521 ab 48.187±4.199 de 32.720±1.890 b 77.328±4.126 b 169.288±9.254d B 63.794±5.787 f 61.254±6.337 b 30.903±4.788 c 77.138±3.287 b 178.065±10.432 c CA 67.500±4.953 c 45.718±1.005 e 30.140±2.407 d 78.586±2.460 a 162.003±8.865 f W 66.510±5.612 de 52.337±6.876 cd 27.497±1.880 f 74.973±2.936 d 164.218±9.650 f D 70.271±5.607 a 58.194±2.229 bc 29.113±3.293 e 76.675±4.634 c 179.412±7.930 c 说明：数据为均值±标准差。同一列的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0.05)。 2.2.4 不同叶面肥处理对香榧种实翌年成花强度的影响
如图2所示：处理A、处理F、处理CA、处理D对于花芽比例的提升均有一定作用，且差异显著(P＜0.05)，其中处理A的成花强度(47.415%)和处理CA的成花强度(47.058%)显著(P＜0.05)高于其他处理，较对照分别提高了18.0%和17.1%；次之为处理D的成花强度(44.805%±3.549%)和处理F的成花强度(44.258%±1.375%)，较对照分别提高11.5%和10.1%；处理W的成花强度(37.680%±2.332%)最低，比对照减少6.2%。
图 2 香榧种实翌年成花强度Figure 2 Flowering intensity of T. grandis‘Merrillii’seeds in the next year2.2.5 不同叶面肥处理对香榧种实第2年膨大率和坐果率的影响
从图3可以看出：5月13—19日香榧种实的膨大率在波动中呈上升趋势，5月19—23日处理B膨大率仍在继续上升，而其他处理则开始下降；5月23日至6月13日对照和处理K的膨大率先上升后下降，而其他处理则持续下降，在7月1日左右趋于平稳，其中处理CA的下降趋势较其他处理较为平缓。
图 3 不同叶面肥处理下香榧种实膨大率和坐果率Figure 3 Expansion and fruit-setting rates under different foliar fertilizer treatments of seeds in T. grandis‘Merrillii’对香榧种实7月坐果率进行多重比较分析发现：处理A 的坐果率(15.625%)显著(P＜0.05)高于其他处理，比对照增加了23.4%，其次是处理CA(14.037%)和处理B (13.507%)，比对照分别提高了10.9%和6.7%；最低的是处理F(4.831%)，低于对照61.8%。
2.3 香榧种实品质评价的综合得分
由表4可知：15项指标经主成分分析后提取出5个主成分，特征值均大于1.000，累计方差贡献率为91.701%，说明前5个主成分所含有原本15项指标91.701%的信息。根据主成分分析结果对影响香榧种实品质的各方面因素进行综合评价，利用公式计算综合得分(F)：F=0.3892F1+0.2184F2+ 0.1410F3+0.1025F4+0.0660F5，综合主成分F值越高，综合品质表现越好。由表5可见：处理A的综合评分最高，说明喷施氨基酸肥可有效改善香榧种实的品质。此外，处理CA、处理D的香榧种实品质的也受到显著影响，说明钙肥和大量元素肥也可有效改善香榧种实的品质。
表 4 主成分因子载荷矩阵Table 4 Load matrix of principal component factor指标 主成分 指标 主成分 F1 F2 F3 F4 F5 F1 F2 F3 F4 F5 核形指数 0.911 −0.235 −0.182 0.111 −0.231 可溶性糖质量分数 −0.141 0.204 0.847 0.310 −0.101 单核质量 0.871 −0.109 −0.196 0.358 −0.236 不饱和脂肪酸相对含量 0.364 −0.729 −0.217 0.074 0.298 出核率 0.084 −0.156 0.736 0.409 0.082 金松酸相对含量 0.744 −0.482 0.029 0.218 −0.203 仁形指数 0.292 0.851 −0.367 0.133 0.142 大量元素质量分数 0.893 0.352 0.065 −0.260 0.063 单仁质量 0.947 −0.119 −0.083 0.154 −0.163 微量元素质量分数 −0.174 0.623 −0.059 0.685 −0.284 出仁率 0.894 −0.105 0.114 −0.265 0.284 成花强度 0.844 0.442 −0.152 0.085 0.182 油脂质量分数 0.661 0.093 0.618 −0.090 0.094 坐果率 0.314 0.561 0.356 −0.039 0.429 蛋白质质量分数 0.234 0.014 0.403 −0.671 −0.556 特征值 6.227 3.494 2.256 1.640 1.055 淀粉质量分数 −0.125 −0.904 0.148 0.257 0.228 累计贡献率 38.918 60.753 74.855 85.104 91.701 表 5 喷施叶面肥后香榧种实的综合评分Table 5 Comprehensive evaluation of T. grandis‘Merrillii’seeds after spraying foliar fertilizer处理 F1 F2 F3 F4 F5 F 排名 ck −4.803 2.456 0.201 0.604 0.601 −1.203 7 A 8.532 1.661 1.599 1.234 −0.584 3.997 1 F 0.614 −0.514 −2.829 1.056 −0.914 −0.224 5 K −0.909 0.624 1.029 −2.176 −1.250 −0.378 6 B 0.501 0.089 −1.156 −0.694 −0.455 −0.050 4 CA 5.531 0.188 −0.857 −1.346 1.895 2.060 2 W −4.334 −3.806 1.152 0.130 0.008 −2.341 8 D 2.052 −0.698 0.862 1.191 0.699 0.936 3 3. 讨论
叶面施肥在现代农业中发挥着重要作用，可以改善植物因土壤肥吸收不足而缺乏营养的状况，从而提高肥料的利用效率，但叶面施肥对果实品质的影响存在差异[10]。唐岩等[11]对苹果Malus pumila的研究发现：喷施叶面肥能显著增加苹果果实可溶性固形物和挥发性物质的种类和质量分数，降低可滴定酸。李秋利等[12]研究发现：叶面喷施山梨醇和蔗糖促进了桃Prunus persica果实着色，增加果实可溶性固形物，有利于整体提升桃果实品质。刘松忠等[13]研究发现：对叶片喷施氨基酸肥可显著提高黄金梨Pyrus pyrifolia ‘Hwangkumbae’果实的总糖、蔗糖、果糖和葡萄糖质量分数，降低总酸及苹果酸、酒石酸质量分数。
香榧种实油脂、蛋白质、淀粉、可溶性糖质量分数以及脂肪酸组成是影响香榧种实品质的重要指标。香榧中蛋白质、油脂质量分数越高，淀粉质量分数越低，香榧种实的口感就会越细腻香脆[14]。叶面喷施适量的氨基酸肥对香榧种实的核形指数、单核质量等有显著的促进效果，且在7种处理中效果最为显著；对于油脂、蛋白质、可溶性糖质量分数的增加和淀粉质量分数的减少也有显著作用。这可能是叶面肥的喷施使得枝叶角质层所含的羟基与氨基酸产生强亲和性[15]，将叶片角质层软化渗入营养元素，补充香榧种实在充实期生长发育所需要的营养成分，改善种实品质，促进树体生长发育[16]。同样，叶面追肥时施用氨基酸水溶肥也有效提高了玉米Zea mays[17]、小白菜Brassica campestris[18]、棉花Gossypium hirsutum[19]等的生长指标，增强叶片的光合作用和养分转化，从而实现增产增收。
钙是细胞壁的重要组成部分，同时也是细胞膜的保护剂，可以增强膜结构的稳定性[20]。此外，钙离子作为植物细胞内的第二信使具有调节细胞内部多种生理活动的功能[21]。有研究表明：叶面喷施钙肥可以快速为植物补充钙素，能有效提高作物坐果率、产量与品质，防止裂果并延长果实的储藏期[22−23]。叶面喷施糖醇螯合钙肥不仅显著增加了香榧种实的仁形指数和出仁率，增加花生二烯酸的合成，提高香榧种实内磷元素和镁元素的质量分数，还能促进翌年树体的花芽分化，为开花结实提供更多养分，显著增加膨大率和坐果率，促进香榧幼果的快速膨大，减少僵果、落果，增加产量。该结果与叶面施钙在辣椒Capsicum annuum[24−25]、荔枝Litchi chinensis[26]和苹果[27]等水果中的应用效果一致。
大量元素水溶肥能明显提高香榧种实的单仁质量、油脂质量分数和可溶性糖质量分数，对其他特性也有显著影响。可能是由于本研究使用的大量元素水溶肥除基本的氮、磷、钾元素外还含有硼、锌元素，具备比较均衡全面的养分，这些元素具有不同的生理功能并进行相互作用，促进树体生长发育。其中硼元素促进植物体内碳水化合物的合成、运输和代谢，显著增加果实的单果质量，有效减少果实机械损伤[28]；锌元素作为各种酶类(超氧化物歧化酶、乙醇脱氢酶、碳酸酐酶、RNA 聚合酶等)的成分或活化剂，可激活光合作用中与碳代谢有关的多种酶，使之向蔗糖合成途径转移[29]。
4. 结论
从本研究结果可知：氨基酸水溶肥处理的综合评分最高，说明喷施氨基酸肥可有效改善香榧种实的品质；此外，大量元素水溶肥对于香榧种实品质的提升有显著的影响，钙肥可以显著影响香榧树体花芽分化、膨大坐果。在生产实践中应根据果树的生长状况进行复合施肥，将叶面肥混合使用，效果可能更佳。
-
图 1 不同储藏温度下花粉生活力的比较
Figure 1 Comparison of pollen viability under different storage conditions
图 3 蔗糖、氯化钙、硼酸、赤霉素对云南松花粉萌发的影响
Figure 3 Effect of sucrose, CaCl2, H3BO3 and GA3 on in vitro pollen germinetion of Pinus yunnanesis
表 1 均衡子集表
Table 1. Balanced subsets table
储藏温度/℃ 均衡子集 1 2 3 25 63.377 9 5 65.636 4 -20 69.357 9 
下载: 导出CSV
表 2 花粉萌发L9（34）正交实验结果
Table 2. Pollen germination rate in orthogonal design experiment
处理编号 蔗糖/
(g·L-1)硼酸/
(mg·L-1)赤霉素/
(mg·L-1)氯化钙/
(mg·L-1)萌发率/% 1 120 100 150 100 89.74 aA 2 80 500 150 150 77.65 bB 3 80 300 100 100 54.69 cC 4 120 500 100 50 49.42 dD 5 100 300 150 50 46.15 eD 6 120 300 50 150 38.17 fE 7 100 500 50 100 34.66 gE 8 100 100 100 150 28.49 hF 9 80 100 50 50 15.09 iG 0(对照) 00 0 0 0 8.20 jH 说明：不同大写字母表示差异极显著（P＜0.01）；不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
下载: 导出CSV
-
[1] 黄瑞复.云南松的种群遗传与进化[J].云南大学学报(自然科学版), 1993, 15(1):50-63. HUANG Ruifu. The population genetics and evolution of Pinus yunnanensis[J]. J Yunnan Univ Nat Sci, 1993, 15(1):50-63. [2] 陈强, 常恩福, 董福美, 等.云南松天然优良林分疏伐营建母树林的研究[J].云南林业科技, 2000(3):1-8. CHEN Qiang, CHANG Enfu, DONG Fumei, et al. Study on establishment of seed production stand by thinning natural superior stands of Pinus yunnanensis[J]. J Yunnan For Sci Technol, 2000(3):1-8. [3] 张跃敏, 李根前, 李莲芳, 等.云南松生长特性及其促成培育[J].陕西林业科技, 2008(3):4-7. ZHANG Yuemin, LI Genqian, LI Lianfang, et al. The growth characteristics of Pinus yunnanensis and improvement measures[J]. J Shaanxi For Sci Technol, 2008(3):4-7. [4] 杨彩云, 杨貌仙.云南松花粉形态研究[J].云南植物研究, 1989, 11(1):71-74. YANG Caiyun, YANG Maoxian. Study on the pollen morphology of Pinus yunnanensis[J]. Acta Bot Yunnan, 1989, 11(1):71-74. [5] 范国栋, 刘嘉宝, 冯武.破壁云南松花粉成分分析及其安全性和功能评价[J].云南林业科技, 2001(1):54-57. FAN Guodong, LIU Jiabao, FENG Wu. Evaluation on ingredients, security and function of coat-broken Pinus yunnanensis pollen[J]. J Yunnan For Sci Technol, 2001(1):54-57. [6] 王红卫, 邓辉胜, 谭海明, 等.银杉花粉生命力及其变异[J].植物生态学报, 2007, 31(6):1199-1204. WANG Hongwei, DENG Huisheng, TAN Haiming, et al. Pollen viability and variation in Cathaya argyrophylla[J]. J Plant Ecol, 2007, 31(6):1199-1204. [7] 马建伟, 王军辉, 张守攻, 等.云杉花粉的贮藏及萌发研究[J].林业科学研究, 2012, 25(3):302-307. MA Jianwei, WANG Junhui, ZHANG Shougong, et al. Study on storage and bourgeoning of spruce pollen[J]. For Res, 2012, 25(3):302-307. [8] 孙蕾, 房用, 马玲, 等.黑松和赤松花粉取粉处理和干燥贮藏技术研究[J].食品科学, 2007, 28(7):189-191. SUN Lei, FANG Yong, MA Ling, et al. Study on production and storage technology of black pines and Japanese red pines pollens[J]. Food Sci, 2007, 28(7):189-191. [9] 龚明, 曹宗巽.钙和钙调素对花粉萌发和花粉管生长的调控[J].植物生理学通讯, 1995, 31(5):321-328. GONG Ming, CAO Zongxun. Regulation of calcium and calmodulin on pollen germination and growth of pollen tube[J]. Plant Physiol Commun, 1995, 31(5):321-328. [10] 张绍铃, 陈迪新, 康琅, 等.培养基组分及pH值对梨花粉萌发和花粉管生长的影响[J].西北植物学报, 2005, 25(2):225-230. ZHANG Shaoling, CHEN Dixin, KANG Lang, et al. Effects of medium components and pH on pollen germination and tube growth in pear (Pyrus pyrifolia)[J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin, 2005, 25(2):225-230. [11] 张绍铃, 高付永, 陈迪新, 等.植物生长调节物质对丰水梨花粉萌发和花粉管生长的影响[J].西北植物学报, 2003, 23(4):586-591. ZHANG Shaoling, GAO Fuyong, CHEN Dixin, et al. The effects of plant growth regulating substances on pollen germination and tube gowth in Fengshui pear (Pyrus serotina)[J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin, 2003, 23(4):586-591. 期刊类型引用(3)
1. 张腾飞，王冀蒙，李文龙，张京政，于立洋，张海娥，曹飞. 全营养素输液滴干对板栗营养生长及光合特性影响的研究. 农学学报. 2025(01): 51-56 . 
百度学术2. 叶淑媛，曾燕如，曹永庆，田苏奎，喻卫武. 香榧种实生长早期枝叶和种实矿质元素质量分数及积累量动态分析. 浙江农林大学学报. 2024(05): 1047-1055 . 本站查看3. 戎逸忠，高俊杰，程澍时，张震，张莉. 不同种植密度和施肥处理下优势杂草对小麦生长特征的影响. 浙江农林大学学报. 2024(06): 1252-1260 . 本站查看其他类型引用(0)
-
-
链接本文:
https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.010
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 2882
- HTML全文浏览量: 601
- PDF下载量: 413
- 被引次数: 3
