本文摘要：摘要柱頭作為花朵受粉唯一器官，火龍果花朵自然受粉途徑受阻導(dǎo)致坐果率和果實(shí)品質(zhì)的下降。為探究其對果實(shí)的影響程度及規(guī)律，本試驗(yàn)以蜜紅火龍果為研究對象，正常植株裂條柱頭數(shù)30個(gè)，設(shè)置每減少5個(gè)裂條數(shù)為梯度的8個(gè)處理，測定坐果率及果實(shí)品質(zhì)等形態(tài)與生理指標(biāo)。結(jié)果
摘要柱頭作為花朵受粉唯一器官，火龍果花朵自然受粉途徑受阻導(dǎo)致坐果率和果實(shí)品質(zhì)的下降。為探究其對果實(shí)的影響程度及規(guī)律，本試驗(yàn)以蜜紅火龍果為研究對象，正常植株裂條柱頭數(shù)30個(gè)，設(shè)置每減少5個(gè)裂條數(shù)為梯度的8個(gè)處理，測定坐果率及果實(shí)品質(zhì)等形態(tài)與生理指標(biāo)。結(jié)果表明：(1)裂條數(shù)下降，直接影響到果實(shí)產(chǎn)量，降低商品效益，僅有1個(gè)柱頭也能坐果，但裂條數(shù)為0時(shí)，花朵未能受粉導(dǎo)致不能坐果;(2)裂條數(shù)下降，果實(shí)的單果重也逐漸減小，且不同處理間存在顯著差異;(3)果實(shí)種子數(shù)量與裂條數(shù)量成極顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.828;(4)隨著裂條數(shù)的減少，果實(shí)的形態(tài)指標(biāo)、內(nèi)含物含量均有不同程度的下降，其中T6處理較CK可溶性蛋白含量下降了73.09%。綜上所述，柱頭裂條數(shù)量的減少，會(huì)顯著降低火龍果果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。研究結(jié)果為探討海南省火龍果自然受粉提供了理論依據(jù)，為火龍果人工授粉提供了理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞火龍果;柱頭裂條;果實(shí)品質(zhì)
被子植物，即有花植物，按照其花朵受粉方式可分為自花受粉植物和異花受粉植物(李巍和徐啟江,2014)，其受粉質(zhì)量對果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)有較大影響(徐義流等,2009)。其中異花受粉植物的受粉質(zhì)量與其傳粉媒介有關(guān)，受粉期天氣狀況、授粉昆蟲數(shù)量的多少均能影響花朵受粉量。關(guān)于不同受粉量對果實(shí)品質(zhì)及影響的研究較少，胡子有等(2011a)研究了不同授粉方式對火龍果果實(shí)發(fā)育和產(chǎn)量的影響，得出人工授粉能提高果實(shí)坐果率及經(jīng)濟(jì)效益。受粉量低會(huì)導(dǎo)致果實(shí)產(chǎn)量不穩(wěn)定、產(chǎn)期不協(xié)調(diào)等問題，降低果農(nóng)收益(高尚等,2021)。
因此如何更好、更有效地做好花期授粉工作，提高果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)，是目前迫切需要解決的問題、火龍果(Hylocereusundatus)主要屬仙人掌科(Cactaceae)量天尺屬(Hylocereus)或蛇鞭柱屬(Selenicereus)，多年生肉質(zhì)攀援性植物，原產(chǎn)于中、南美洲等熱帶地區(qū)。中國作為火龍果的主產(chǎn)區(qū)，在海南、廣西、云南、臺(tái)灣、貴州等省區(qū)都有大規(guī)模種植(張瀚等,2021)。其中海南島的火龍果種植面積大約6666.7hm2，年產(chǎn)量達(dá)2×108kg，主要分布在東方、樂東、瓊海等18個(gè)縣市(鄧仁菊等,2011;deFreitasandMitcham,2013)。
火龍果在晚上開花，蟲媒傳粉途徑受阻，并且在火龍果開花時(shí)經(jīng)常遇到大雨大風(fēng)天氣(胡子有等,2012)(海南5—11月為雨季)，降低花朵受粉量，使坐果率低等影響�；瘕埞ㄊ峭耆�，柱頭作為花朵受粉的唯一器官(陳圓等,2015,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,(18):326-327;孫佩光等,2020)，多數(shù)植物的花朵的雌蕊只有一枚柱頭，而火龍果花朵的柱頭為多個(gè)裂條。因此火龍果花朵在受粉過程中可同時(shí)有多個(gè)裂條接受花粉，但各裂條是否均受粉或受粉多少與火龍果坐果及產(chǎn)量、品質(zhì)關(guān)系如何，至今沒有進(jìn)行深入研究。因此，本研究通過控制火龍果花朵裂條數(shù)量，探究不同裂條量對火龍果果實(shí)外觀品質(zhì)及內(nèi)在品質(zhì)的影響，以期為火龍果的授粉控制提供理論參考依據(jù)。
1結(jié)果與分析
1.1不同裂條數(shù)對坐果的影響
田間調(diào)查結(jié)果顯示，不同處理的坐果率存在顯著差異。T7處理裂條全部摘除的花朵坐果率為0，裂條數(shù)為1~30個(gè)的花朵平均坐果率為84%。由此可知，沒有裂條的花朵不能坐果，但坐果率與裂條數(shù)目相關(guān)不顯著，裂條數(shù)為1的花朵經(jīng)自然受粉后也能實(shí)現(xiàn)坐果。
1.2不同裂條數(shù)量對火龍果果實(shí)生長的影響
火龍果謝花后到果實(shí)成熟前，在不同裂條數(shù)量的影響下，火龍果果實(shí)的橫徑和縱徑的差異逐漸增大。在花后5~15d時(shí)，各處理的果實(shí)橫縱徑差異較小。隨著果實(shí)生育期的延長，25d時(shí)不同裂條數(shù)量的橫徑大小存在顯著差異，35d時(shí)不同裂條數(shù)量的縱徑大小存在顯著差異。果實(shí)成熟后，果實(shí)的橫縱徑大小與裂條數(shù)量成正相關(guān)。
其中T6處理果實(shí)的橫縱徑較CK處理果實(shí)分別降低了32.4%和15.48%。不同處理間火龍果果形指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸變小的趨勢，但各處理間的火龍果的果形指數(shù)不存在顯著性差異。其中T4、T5、T6處理所得果實(shí)為橢圓形，CK、T1、T2、T3處理所得果實(shí)為近圓形，果形指數(shù)變化幅度為1.00~1.24，T6處理的果形指數(shù)最高為1.24，果實(shí)形狀為橢圓形，CK處理的果形指數(shù)最低為0.99，果實(shí)形狀為正圓形。
1.3不同裂條數(shù)火龍果外觀品質(zhì)指標(biāo)比較
裂條數(shù)量的不同對火龍果果實(shí)的外觀品質(zhì)影響顯著。其中，T4處理的果實(shí)鱗片數(shù)最多，數(shù)量為30.00片，比T6處理提高了35.57%;果實(shí)的單果重在CK處理下達(dá)到最大值792.33g，T6處理的果實(shí)單果重最小，為468.25g，較CK處理降低了40.90%;CK處理的種子數(shù)最多，數(shù)量為15463個(gè)，T6處理種子數(shù)最少為3844個(gè)，較CK處理降低了75.14%。
1.4不同裂條數(shù)火龍果生理品質(zhì)指標(biāo)比較
不同裂條數(shù)量處理所得火龍果果實(shí)，除可滴定酸含量不存在顯著差異外，其他各項(xiàng)生理品質(zhì)指標(biāo)均存在顯著性差異�；瘕埞^裂條數(shù)量的減少會(huì)顯著降低可溶性糖、可溶性蛋白和還原糖含量，對可滴定酸含量影響不顯著。不同處理的火龍果可溶性糖含量在48.67~73.30mg/g，其中CK處理的可溶性糖含量最高，T6處理的可溶性糖含量最低，較CK處理降低了33.60%。
不同處理火龍果可溶性蛋白含量在0.45%~1.67%，其中CK處理的可溶性蛋白含量最高，T6處理的可溶性蛋白含量最低，較CK處理降低了73.09%;不同處理火龍果還原糖含量在3.60%~5.63%，其中CK處理的還原糖含量最高，T6處理的還原糖含量最低，較CK處理降低了36.02%;不同處理火龍果可滴定酸含量在0.33%~0.36%，其中CK處理的還原糖含量最高，T6處理的可滴定酸含量最低。
1.5種子數(shù)與火龍果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)和裂條數(shù)量相關(guān)性分析及回歸方程擬合
為綜合評價(jià)種子數(shù)與火龍果果實(shí)品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)和裂條數(shù)量的關(guān)系，將種子數(shù)與果實(shí)品質(zhì)的5個(gè)指標(biāo)及裂條數(shù)量進(jìn)行相關(guān)性分析。種子數(shù)與裂條數(shù)量、單果重、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、還原糖含量呈極顯著正相關(guān)，與果形指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與可滴定酸含量相關(guān)性不顯著;裂條數(shù)量與單果重、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、還原糖含量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，與果形指數(shù)成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與可滴定酸含量相關(guān)性不顯著。
2討論
2.1火龍果裂條數(shù)量對外觀品質(zhì)的影響
柱頭作為接受花粉的唯一器官(陳圓等,2015,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,(18):326-327;孫佩光等,2020)，當(dāng)花朵沒有柱頭存在時(shí)，無法完成受粉、受精過程，致使花朵不能成功坐果。安成立等(2013)研究發(fā)現(xiàn)‘徐香’獼猴桃當(dāng)無花柱存在時(shí)，坐果率為0%，且隨著受粉柱頭數(shù)的增多，所得獼猴桃果實(shí)單果重逐漸增大。樸一龍等(1997)研究也發(fā)現(xiàn)，隨蘋果梨受粉柱頭數(shù)增多，坐果率增加，單果重有上升趨勢。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)火龍果花朵裂條數(shù)目為0時(shí)，花朵未能受粉導(dǎo)致不能坐果，裂條數(shù)目為1~30時(shí)，花朵在自然受粉情況下能夠坐果，平均坐果率為84%。
花后0~25d時(shí)，不同裂條數(shù)所結(jié)火龍果果實(shí)的橫縱徑較為相近，花后35~65d時(shí)，果實(shí)的橫縱徑CK>T1>T2>T3>T4>T5>T6，果實(shí)單果重也呈現(xiàn)如上規(guī)律，研究結(jié)果與以上前人研究結(jié)果一致。隨著裂條數(shù)目的增加，果實(shí)的橫縱徑及單果重逐漸變大，當(dāng)裂條數(shù)達(dá)到25個(gè)時(shí)，果實(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)與對照處理CK不存在顯著性差異。以上說明，裂條數(shù)目對果實(shí)發(fā)育過程及外觀品質(zhì)存在影響，當(dāng)裂條數(shù)≥25時(shí)，果實(shí)的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)與對照組無明顯差異，即花朵接受受粉裂條數(shù)不能小于25，否則果實(shí)橫縱徑及單果重都明顯小于CK處理，直接影響果實(shí)產(chǎn)量，降低商品效益，這與安成立等(2013)研究結(jié)果相似。
2.2火龍果裂條數(shù)量對果實(shí)內(nèi)含物的影響
不同裂條數(shù)量對火龍果果實(shí)品質(zhì)存在顯著差異�；瘕埞麑�(shí)的糖、酸、蛋白質(zhì)含量對果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)具有決定性因素(王彬,2008;Magalhãesetal.,2019)。本研究表明，隨著花朵裂條數(shù)目的減少，火龍果果實(shí)的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、還原糖含量逐漸降低。并通過相關(guān)性分析得出不同裂條數(shù)與果實(shí)單果重、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、還原糖含量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，說明裂條數(shù)目的減少，破壞了火龍果果實(shí)的生長發(fā)育規(guī)律，降低了果實(shí)的生理品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，T1處理所得果實(shí)的各個(gè)生理指標(biāo)與CK處理間不存在顯著性差異，說明當(dāng)受粉裂條數(shù)量高于25個(gè)時(shí)，對火龍果果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)不存在顯著影響。
2.3火龍果裂條數(shù)量對種子數(shù)的影響
火龍果種子數(shù)多少與受粉時(shí)授到柱頭上的花粉量有關(guān)(胡子有等,2011b)。在一定范圍內(nèi)，柱頭數(shù)量的多少?zèng)Q定了受粉量的多少，柱頭接受花粉數(shù)量越多，形成的種子就越多。張猛等(2010)認(rèn)為，果實(shí)在生長發(fā)育過程中，種子產(chǎn)生的內(nèi)源激素調(diào)動(dòng)和促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)向果實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)果實(shí)生長發(fā)育。種子是果實(shí)激素產(chǎn)生的中心(耿玉韜,1988,生物學(xué)通報(bào),(12):4-5)。
種子在果實(shí)發(fā)育過程中，產(chǎn)生多種內(nèi)源激素，促進(jìn)果實(shí)膨大、成熟。本研究表明，種子數(shù)量與柱頭裂條數(shù)成極顯著相關(guān)關(guān)系，且種子數(shù)量與果實(shí)多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)呈顯著相關(guān)關(guān)系，隨著種子數(shù)量的增多，火龍果果實(shí)品質(zhì)的各個(gè)指標(biāo)也逐漸增加。綜上所述，不同柱頭裂條數(shù)對火龍果果實(shí)的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)及種子數(shù)存在顯著影響，隨著裂條數(shù)目的減少，果實(shí)品質(zhì)不斷下降，種子數(shù)目不斷減少，當(dāng)柱頭數(shù)目為0時(shí)，則不能坐果，且種子數(shù)與果實(shí)多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)存在顯著性相關(guān)關(guān)系。本試驗(yàn)為海南省的火龍果自然受粉的探討提供了理論依據(jù)，為火龍果人工授粉提供了理論指導(dǎo)。
3材料與方法
3.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2020年12月至2021年2月在海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所火龍果展示基地種植園區(qū)(19°54′37.21″N,110°73′37.32″E)進(jìn)行。供試材料來自“國家熱帶植物種質(zhì)資源庫-儋州火龍果種質(zhì)資源圃長勢良好的3~5年生蜜紅火龍果植株，種植株行距為0.5m×3m。
3.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)前期，隨機(jī)選擇100朵開放蜜紅火龍果植株花朵，統(tǒng)計(jì)花朵柱頭裂條數(shù)，裂條數(shù)為(30±2)個(gè)。設(shè)定8個(gè)裂條數(shù)量梯度：CK：30個(gè)，T1~T7：25、20、15、10、5、1、0個(gè)。每個(gè)處理設(shè)置10個(gè)重復(fù)，共選取80朵火龍果花朵。在花朵開放當(dāng)天下午4：00，剝開花朵萼片及花瓣，找到花柱，并對其裂條進(jìn)行剪除，并于花后65d待果實(shí)完全成熟后，對果實(shí)進(jìn)行采摘。
3.3相關(guān)指標(biāo)測定
坐果率統(tǒng)計(jì)：于花后30d調(diào)查果實(shí)坐果率�；瘕埞[片數(shù)：采用計(jì)數(shù)法對采摘后的火龍果鱗片數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。果形測定：于花后5d起每隔10d對結(jié)果枝火龍果以及成熟果實(shí)用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)基部到頂端的距離，記為平均縱徑;用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)中心部的寬度，記為平均橫徑。
果形指數(shù)=平均縱徑/平均橫徑(鄧英毅等,2020)。單果重：果實(shí)采收后，用天平稱量單果重。果實(shí)內(nèi)含物：可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定(曹建康等,2007);可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定(曹建康等,2007);可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定(以蘋果酸為主要酸)(曹建康等,2007);還原糖含量用3,5-二硝基水楊酸法測定(曹建康等,2007)。種子數(shù)測定：將果肉放入紗網(wǎng)袋內(nèi)，漚制1~2d讓果肉腐爛后，于清水中反復(fù)揉搓沖洗至果肉完全洗凈，采用計(jì)數(shù)法對火龍果種子數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(胡子有等,2012)。
3.4數(shù)據(jù)處理與作圖
用Microsoftofficeexcel2019及Origin2018進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖，采用SPSS25.0單因素Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
參考文獻(xiàn)
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作者：孫會(huì)舉1胡文斌2張瀚1楊福孫1*李洪立2*
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