授粉对猕猴桃果实发育及种子数的影响
作者：阎永齐、陈成、刘吉祥、万春雁、将水平，江苏丘陵地区镇江农业科学研究所
[摘要]【目的]分析花粉悬浮液稀释倍数和授粉时间对‘米良1号'猕猴桃果实大小、品质及坐果率的影响。[方法]首先研究‘米良1号’的果实发育模式，比较‘米良1号’和‘徐香’、‘金魁’的开花频度；然后以‘米良1号’为对象，分析不同花粉悬浮液稀释倍数(200,400,800,1200倍)和授粉时间(花后0,1,2,3,4 d)处理下，采收后及可食状态下猕猴桃果实的纵径、横径、侧径，品质指标和坐果率的变化，探明猕猴桃单果种子数与单果质量及花粉悬浮液稀释倍数之间的关系，最终确定‘米良1号’的最佳花粉稀释倍数和授粉时间。
▲猕猴桃人工授粉
【结果](1)在果实发育前期，猕猴桃果实迅速膨大；在果实发育后期,果实纵径、横径和侧径增长缓慢。3个猕猴桃品种雌花开放时间为4~5d,其中‘米良1号’雌花开放最早，‘徐香’雌花开放较晚，‘金魁’雌花开放最晚。(2)无论是采后还是达到可食状态的猕猴桃果实，随着花粉悬浮液稀释倍数增加，猕猴桃果实纵径、横径和侧径均呈下降趋势，单果质量减少，可溶性固形物含量总体先减后增；但花粉悬浮液稀释倍数对果实硬度影响不显著。除稀释800倍处理外，其他稀释倍数处理的坐果率均在80%以上。(3)无论是采后还是达到可食状态的猕猴桃果实，随着花授粉时间推迟，猕猴桃果实纵径、横径和侧径均呈下降趋势，单果质量和可溶性固形物含量总体减少；但授粉时间对果实硬度影响不显著。除花后2d授粉处理外，其余授粉时间处理的坐果率均在95%以上。(4)单果种子数与果实质量之间呈显著线性相关，果实内种子越多，果实越重。
【结论]对‘米良1号’品种猕猴桃，建议花粉悬浮液稀释倍数在200~400倍，在雌花开放后0~2 d，且雌花开放数在75%以上进行授粉效果最好。
本文作者：阎永齐，陈成，刘吉祥，万春雁，将水平
▲猕猴桃雌花、猕猴桃雄花
Effects of pollination on kiwifruit development and seed number
作者：YAN Yongqi,CHENCheng,LIU Jixiang,WAN Chunyan,JIANG Shuiping
(Zhenjiang Institute of Agricultural Sciences of Jiangsu Hilly Area, Jurong,Jiangsu 212400,China)
Abstract:【Objective] Effect of pollination concentration and time on size,quality and fruit setting of kiwifruit ‘Miliang-1’were analyzed.【Method]Longitudinal diameter,transverse diameter and lateral diameter of ‘Miliang-1’kiwifruit were tested under different pollen suspension dilution times (200,400,800 and 1 200 times) and different pollination dates （0,1,2,3,4 days after flower opening).Quality indexes(including fruit weight,soluble solid content，fruit firmness and seed number per fruit) and fruit setting ratio were also tested, Development pattern of kiwifruit was studied and flowering frequencies of ‘Miliang-1',‘Xuxiang’and ‘Jinkui’were compared to find out the relationship of seed number per fruit with weight of single fruit and pollen suspension dilution times.
▲Kiwi pollination by honey bee
【Result](1) In the early period of fruit devel- opment ,kiwifruit expanded rapidly, while longitudinal diameter,transverse diameter and lateral diameter of‘Miliang-1’kiwifruit increased slowly in the late stage. Female flowers opening times of the three kiwifruit varieties were 4-5 days. ‘Miliang-1’was the first,followed by ‘Xuxiang’and ‘Jinkui’.(2) Either when fruits were picked or after ripening,with the increase of pollen suspension dilution time,longitudinal diame- ter,transverse diameter，lateral diameter of ‘Miliang-1’kiwifruit had a downward trend, furit weight decreased and soluble solids contents increased firstly and then decreased in generally。However，pollen suspension dilution time had no significant effects on fruit firmness. Excep 800 dilution times，fruit setting rate of all other treatments were above 80%.(3) Either when fruits were picked or after ripening，with the delay of pollination date，longitudinal diameter, transverse diameter and lateral diameter of ‘Miliang-1’kiwifruit had a downward trend，fruit weight and soluble solids contents decreased in general. While pollina tion date had no significant effects on fruit firmness. Except pollination 2 days after flower opening, fruit setting rate of all other treatments were above 95%.(4) There was a significant linear positive correlation between seed number per fruit and fruit weight.【Conclusion]This study suggests pollen suspension dilution times of 200 to 400 times，0-2 days after female flowers opening,and when more than 75% female flowers have opened for kiwifruit variety ‘Miliang-1’.
Key words: kiwifruit；pollination；fruit development
▲Picking kiwifruit flowers
猕猴桃(Actinidia deliciosa)是猕猴桃科猕猴桃属多年生藤本植物，是20世纪人工驯化栽培野生果树最有成就的4种果实之一。猕猴桃风味独特，富含维生素、膳食纤维、微量元素、多糖、黄酮、多酚；其中维生素C含量远高于其他水果，且在人体内的利用率高达94%，因此被誉为“水果之王”。目前栽培的猕猴桃品种绝大多数属于雌雄异株，授粉效果不佳，因此直接影响了产量和品质。猕猴桃是风媒花，能够借助风力授粉，生产中雌雄株比例按(5~8):1配置授粉树。增加授粉树虽有利于坐果及生产大果，但影响单位面积产量；同时，猕猴桃花粉粒大，在空气中飘浮的距离短，因此依靠风力授粉的坐果率低，且畸形果严重。显然仅靠风力自然授粉无法达到生产需求，因此人工辅助授粉就成了猕猴桃授粉的必然发展趋势。然而，现阶段的研究主要集中在花粉配比、授粉方式及花粉贮藏性等方面，有关如何高效利用花粉及花粉稀释比例对猕猴桃果实品质的影响等研究则鲜见报道。现有研究中，粉末状花粉的稀释倍数多在10倍上下，此比例对花粉的消耗量较大，且粉末授粉用工量也大；还有研究是配制花粉悬浮液后进行稀释，并探明了各稀释花粉浓度的花粉粒数及花粉发芽率，但有研究发现当粗制花粉添加量在12%(质量分数)以上时，各稀释倍数的花粉悬浮液对果实品质的影响与对照无显著差异。因此，研究不同授粉浓度对果实品质的影响显得尤为重要。
▲猕猴桃花粉混合染色辅料
美味猕猴桃‘米良1号'(Actinidia deliciosa cv. Miliang-l)系吉首大学研究人员选育出的优株，1989年通过品系鉴定，1995年通过品种审定。
该优株结果品质好，产量高；适应性强，进入结果期早；抗逆性强；果实耐贮性好。近年来江苏地区也陆续开展该品系猕猴桃的引种栽培工作，多种植于宁镇扬丘陵山区和苏锡常丘陵山区。为了更好地服务当地种植猕猴桃农户，提供合适的猕猴桃授粉方案，笔者探究了花粉悬浮液稀释倍数及授粉时间对‘米良1号’猕猴桃果实发育及种子数的影响，以期为江苏地区猕猴桃的合理高效授粉和丰产优质栽培提供理论依据。
▲Winter pruning of kiwifruit orchard
1材料与方法
1.1材料
试验于2014年4一11月在江苏丘陵地区镇江农业科学研究所猕猴桃试验园进行。试验基地在句容市东部，位于东经119°12’，北纬 31°56'。该地属北亚热带中部气候区，具有明显的季风特征，四季分明，热量充裕，无霜期长，雨水丰沛，光照充足。年平均气温15.2℃，日平均气温高于10℃的作物生长期平均为226 d，总积温4859.6℃，无霜期229 d。年降水量1058.8mm，7-9月降水量占47%。供试品种为‘米良1号’、徐香及‘金魁’，其砧木为野生美味猕猴桃实生苗，株龄为4年，栽培株行距为2.8mX3m，南北走向,园内无雄株，1km范围内无猕猴桃园。选择树冠大小及生长势基本一致的猕猴桃作为试验材料，采用自然状态下花粉悬浮液喷雾授粉。
▲配置湿式猕猴桃喷雾授粉原液
1.2花粉悬浮液的配制及授粉
将lg琼脂十50g蔗糖+0.1g硼酸加入大玻璃瓶中，加纯净水定容至200mL，放人微波炉加热，待琼脂、蔗糖等融化后，再加入1800mL纯净水稀释，搅拌均匀，配制成2000mL悬浮液，阴凉处冷却至常温后待用。
花粉为上年自制美味猕猴桃‘陶木理’花粉(-20℃贮存)。使用前将其取出放5℃冰箱中48h，再于常温放置5~7h即可(花粉活力在75%以上)。取200mL悬浮液倒入纯净水瓶中，加入1g纯花粉，拧紧瓶盖剧烈摇动，使花粉均匀分布于悬浮液中，即得稀释200倍的花粉悬浮液。稀释400倍，800倍，1200倍的花粉悬浮液配制方法如上。为了区别授粉与否，在配制花粉悬浮液中加入适量染色剂(染色石松子)，花朵授粉会有明显的染色标记；将此花粉悬浮液倒人200~400mL的手动小喷壶中，对准正在开放的雌花中部的雌蕊柱头喷雾1~2次，以柱头有花粉悬浮液露珠为宜，即已完成雌蕊的授粉。花粉悬浮液随配随用。
▲新西兰果园早期猕猴桃喷雾湿式授粉
(1)不同花粉悬浮液稀释倍数对猕猴桃果实的影响。在‘米良1号’猕猴桃雌花开放当天，随机选取果实进行标记，分别用上述配制好的不同稀释倍数(200倍，400倍，800倍，1200倍)的花粉悬浮液进行授粉，授完粉后套袋；每个处理授粉个数不低于30个。坐果后摘袋，统计坐果数并计算坐果率，坐果率一坐果数/授粉雌蕊数X100%。
▲猕猴桃液体授粉
(2)不同授粉时间对猕猴桃果实的影响。‘米良1号'猕猴桃雌花开放后，每天随机选取不低于20朵花进行标记，用花粉悬浮液稀释倍数为200倍的花粉分别于花后0,1,2,3,4d进行授粉，授完粉后套袋。坐果后摘袋，统计坐果数并计算坐果率。
▲Collect kiwi blossoms
1.3测定指标与方法
1.3.1开花频度 选定结果枝均匀的1m架面，分别对‘米良 1号’、‘徐香’、‘金魁’的开花频度进行调查。调查方法是在开花期每天对当日开放的花朵进行统计，终花后计算开花频度，开花频度=每天花朵开放数/总花朵数X100%。
1.3.2果实大小 随机选取10个果实挂牌标记，于果实采收及达可食状态时，用游标卡尺测量其纵径、横径、侧径。
1.3.3单果质量 于果实采收及达可食状态时，用电子天平称量单果质量。
1.3.4果实品质 于果实采收及达可食状态时，测定果实的品质,其中果实硬度使用数显式水果硬度计(GY-4,浙江托普)测定；可溶性固形物含量用手持糖度折光仪(PAL-1,ATAGO,Japan)测定。果实软熟后逐个剖开，剔除瘪子，统计每个果实的种子数，3次重复。
1.4数据处理
采用 Excel2007软件进行数据整理，用SPSS11.1分析软件进行差异显著性检验，用Duncan’s进行多重比较。
▲猕猴桃液体授粉
2结果与分析
2.1猕猴桃果实发育模式及雌花开放频度
鉴于不同品种猕猴桃的果实发育模式一致，故本研究仅以稀释200倍的花粉悬浮液授粉的‘米良1号’为例进行分析，结果见图1。
▲Bees pollinate kiwifruit
从图1可以看出，在果实发育过程中，‘米良1号’授粉后即进入快速生长期，从5月22日到6月7日，果实迅速膨大；从6月初直到9月下旬采收，果实纵径、横径、侧径都呈现缓慢增长的趋势。
从图2可以看出，‘米良1号’雌花开放时间从4月29日始到5月3日止；集中开放时间为4月30日到5月2日，其间开放的雌花数占总花数的86.11%。‘徐香’雌花开放时间从4月30日始到5月3日止，主要集中在前2d开放，其间开放的雌花数占总花数的87.41%。‘金魁’雌花开放时间从5月1日始到5月6日止，但5月2日到5月5日期间雌花开放数相对均匀，4d内开放的雌花数占总花数的94.05%。
▲Bees pollinate kiwifruit
2.2花粉悬浮液稀释倍数对猕猴桃果实大小、品质及坐果率的影响
从表1可以看出，随着花粉悬浮液稀释倍数从200倍增加到800倍，猕猴桃果实纵径、横径、侧径均呈现下降趋势，果实越来越小，单果质量不断下降。花粉悬浮液稀释800和1200倍处理猕猴桃果实大小和单果质量无显著差异。
从表2可以看出，花粉悬浮液稀释倍数对采收时的果实硬度影响不大，各处理之间差异不显著。花粉悬浮液稀释200倍处理猕猴桃果实可溶性固形物含量极显著高于稀释400倍处理。花粉悬浮液稀释800倍时，花朵坐果率较低，仅有61.80%；其他稀释倍数的花朵坐果率都较高，在80%以上。
花粉悬浮液稀释倍数对达到可食状态猕猴桃果实大小和质量的影响见表3。
从表3可以看出，达到可食状态后，随着花粉悬浮液稀释倍数的增加，果实纵径、横径、侧径总体呈现下降的趋势，其中果实纵径的差异达到极显著水平，而横径和侧径的差异也达到显著水平；单果质量总体也呈现下降趋势。
从表4可以看出，与采收时相似，花粉悬浮液稀释倍数对达可食状态果实硬度影响不大，各处理之间差异不显著。花粉悬浮液稀释200倍处理果实可溶性固形物含量显著高于稀释400倍和800倍处理，但与稀释1200倍处理差异不显著。花粉悬浮液稀释倍数从200倍增加到800倍时，单果种子数减少；花粉悬浮液稀释1200倍处理时，单果种子数较稀释800倍处理有所增加，但二者差异不显著。
2.3 授粉时间对猕猴桃果实大小、品质及坐果率的影响
从表5可以看出，雌花开放后，随着授粉时间推迟，除花后1d授粉之外，其他授粉时间猕猴桃果实纵径、侧径、单果质量总体均呈现下降趋势。花后1d授粉的果实横径略低于花后0d授粉果实，但花后2d授粉果实横径又增加到与花后0d授粉果实相当的水平，之后呈现下降趋势。
从表6可以看出，除花后1d授粉果实硬度较小外，其他授粉时间果实硬度无显著差异。而花后0d授粉果实采收时可溶性固形物含量显著高于花后2,3d授粉。花后0和1d授粉果实采收时可溶性固形物含量可以达到8.6%以上，其余处理果实均在7.5%以下。除花后2d授粉坐果率为85%外，其余时间授粉坐果率都在95%以上。
从表7可以看出，在达到可食状态后，猕猴桃果实纵径、横径、侧径均未发生明显改变，单果质量差异较小。
从表8可以看出，达到可食状态后，果实硬度总体约在1kg/cm²，各个时间点授粉的猕猴桃果实硬度差异不显著。与采收时相比，达可食状态后果实可溶性固形物含量大幅度上升，在17%左右，其中花后1d授粉果实可溶性固形物含量最高，达到17.83%。除花后1d授粉果实外，果实的单果种子数随授粉时间的推迟呈下降趋势，其中花后4d授粉果实的单果种子数降至700粒以下。
2.4猕猴桃单果质量与种子数的关系
线性回归分析发现，单果种子数(x)与单果质量(y)间呈显著直线正相关(图3)，线性回归方程为 y=0.085x+29.55，相关系数R2=0.871。说明果实内的种子越多，果实越重。
2.5花粉悬浮液稀释倍数与猕猴桃果实种子数的关系
猕猴桃单果种子数与花粉悬浮液稀释倍数的关系见图4。
为了进一步研究花粉悬浮液稀释倍数(y)与单果种子数(x)的关系，对二者关系进行回归分析，得到的回归方程为y=0.003x²-4.173x+1 626，相关系数R²=0.726(图4)。可见在一定范围内，花粉悬浮液稀释倍数越大，单果种子数就越少，果实越轻。
▲猕猴桃液体授粉
3讨论
仅依靠天然授粉猕猴桃很难达到优质高产，虽然Sakellariou等报道猕猴桃‘Tsechelides’具有自花结实能力，但坐果率普遍较低，最高坐果率平均也仅有37%。因此，人工授粉是提高猕猴桃坐果率、减少畸形果的最有效手段。同时，猕猴桃授粉过程中存在“过度授粉效应”。因此，掌握精确的授粉模式、提高授粉效率，对提高果实品质、降低人工成本显得尤为关键。本研究发现，对于‘米良1号’猕猴桃，当花粉悬浮液稀释倍数不断增大时，其对果实大小影响较大的主要是果实纵径，而对果实横径、侧径影响相对较小。此外，花粉悬浮液稀释倍数越大，果实单果质量降幅越明显；花粉悬浮液稀释倍数达400倍时，单果质量显著降低；但当稀释倍数为800和1200倍时，单果质量极显著降低,均低于80g，不能满足生产要求。陈建业等对‘豫猕猴桃2号’的研究发现，当花粉悬浮液浓度降到4%时，单果质量只有93.2g，显著低于其他处理，同时单果种子数也显著降低。在本研究中，花粉悬浮液稀释倍数为200倍时的单果种子数显著高于其他处理。安成立等研究发现，当授粉柱头≥17个时，不论坐果率、单果质量、果形指数还是单果种子数都与对照无明显差异，表明授粉柱头只须达到17，即全部柱头的26%时，授粉即能达到充分授粉的目的，而不必使用更多的花粉。这可能解释了在本试验中花粉悬浮液稀释倍数为1200倍时坐果率仍较高的原因。
▲Benefits of Kiwi
猕猴桃花期与当年的气候有着密切的关系，准确掌握猕猴桃的开花频度才能及时进行授粉，确保授粉时间的准确。猕猴桃雌花的花柱从花开后4~5d开始老化，受精能力可维持到花开放后8d。尽管本试验中‘米良1号’雌花开放后授粉时间最长只有5d，但结果表明，雌花开放时间超过2d后，授粉效果不佳，达可食状态时，单果质量明显下降，可溶性固形物含量也明显降低，因此应尽可能在雌花开放后第0~2天完成授粉，以保证果实品质优良。采收时，随着授粉时间的推迟，果实硬度有所增大，这可能与果实的成熟度有关；达到可食状态后，果实硬度则无明显变化。此外，本研究还发现，花后4d授粉时，坐果率依然可以达到95%，表明在花后柱头有活力的时间范围内，坐果率可能并不受授粉时间的影响。
▲授粉良好的猕猴桃种子多
猕猴桃果实的大小，不仅与其品种特性有关，而且与果实内种子数量也有关系，而种子数量又由授粉的充分程度所决定。一般认为，授粉效果影响果实种子数量，从而影响果实大小。本试验中，不同处理下猕猴桃单果质量与种子数呈显著线性相关。这一结论在刘晓峰等、陈建业等的研究中也得到了验证。而郭晓成”也报道，对猕猴桃而言，种子数量与果实大小成正比，种子越多，果实越大，风味越好。
综上所述，为了使猕猴桃果实单果质量达到理想值，使可溶性固形物含量高，果实风味较好，同时兼顾授粉成本，建议花粉悬浮液的稀释倍数在200~400 倍，在雌花开放后0~2d，且雌花开放数达75%以上时进行授粉效果最好。
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