枣果实含仁率变化规律及影响因子研究

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枣(Ziziphus jujube)是原产我国的特色林果,酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)是栽培枣的野生类型,枣由酸枣演化而来。在自然情况下,酸枣含仁率普遍很高,而栽培枣含仁率变化较大,多数含仁率低。为了研究酸枣到枣的演变过程中,果实含仁率变化的机制,更好地为枣杂交育种提供理论和技术依据。本研究选取国家枣种质资源圃和陕西清涧红枣资源圃的枣和酸枣种质,于2018~2019年共采集287份样本,其中酸枣92份,枣195份,调查单果重、可食率、含仁率、果形指数和核形指数等10个性状;选取了高含仁率冬枣(♀)和具有酸枣遗传特征的金丝4号(♂)的杂交后代群体,调查含仁率及其果实性状。选取甜酸枣、骏枣、襄汾圆枣3个代表性种质,进行田间赤霉素(GA3)处理,研究赤霉素对内源激素和含仁率的影响。对主要性状指标进行相关性分析、主成分分析和聚类分析,主要取得以下结果:1.酸枣和枣的果实性状及含仁率比较。研究发现,酸枣果实普遍比较小,单果重范围2.3~6.0g,可食率在95.0%以下,果形以圆形为主,果核重范围0.1~0.5g,含仁率80.0~100.0%。枣果实单果重6.0~35.0g,25.0g以上有4个品种。大部分枣品种可食率在95.0%以上,少数在93.0%~95.0%之间,仅有个别品种可食率在93.0%以下;大多数枣品种含仁率较低或中等,高含仁率枣品种较少。相关性分析结果表明,含仁率与可食率、果形指数、核形指数呈显著反比关系,酸枣可食率最低,含仁率最高(多为100%),且多为双仁;枣可食率93.0%~99.0%,随着枣的可食率增加,含仁率降低;并且圆形果含仁率相对长形果普遍要高。2.杂交后代群体含仁率特征。以圆形果高含仁率冬枣为母本、具酸枣遗传特征(圆形、高含仁率)的金丝4号作父本,共调查64个杂交后代。后代性状分别为圆形(株系占比39.06%)、椭圆形(占比26.56%)、扁圆(占比9.38%)、圆柱形(占比6.25%)、倒卵形(占比17.19%)和畸形果(占比1.56%),发现含仁率普遍比较都高,几乎与果形没有关系。研究发现,母本‘冬枣’自然含仁率高,父本‘金丝4号’为金丝系列特性,遗传结构上有酸枣特征,含仁率高。两者杂交后,圆形果株系有较高的含仁率,但各果形株系的果实含仁率都在84.0%以上,从果实大小来看,其含仁率高低与果实大小关系不明显,说明酸枣中控制含仁率的遗传特征显著影响到枣果实的含仁率。3.外源赤霉素对枣果实含仁率的影响。田间试验发现,高含仁率甜酸枣、高含仁率圆果形襄汾圆枣、无仁或极低含仁率长果形骏枣,用赤霉素处理40天后含仁率都为0,说明赤霉素在增加果实大小和抑制种仁发育有重要作用。甜酸枣、襄汾圆枣和骏枣分别代表了三种激素调控模式,即酸枣或具有酸枣特征、圆果形高含仁率枣果、大果形或长果形低含仁率枣果等激素调节模式。综上分析,研究总结了酸枣高含仁率-双仁、具有酸枣遗传特征的枣高含仁率、枣果实中高含仁率-单仁、枣果实低含仁率/无仁等4种调控模型。大型果实或长形果实,正常的异花授粉受精多在花后28天左右胚败育,引起枣果实的低含仁率或无仁;而单一品种枣园的诱导单性结实现象则会造成全部无仁。研究系统揭示了酸枣到枣驯化过程中含仁率变化的机制,为广泛的枣树杂交育种提供了理论和技术依据。
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