不同北高叢藍莓品種種子特性研究

1、不同北高叢藍莓品種種子特性研究     藍莓是一種新興的保健水果，其果實的抗氧化能力名列果蔬之首，對防止人體細胞衰老、預(yù)防老年性疾病如心臟病、白內(nèi)障、癌癥、記憶力衰退具有特殊的功效，因而被國際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一。近幾年，其鮮果和加工品價格昂貴，歐美等發(fā)達國家市場供不應(yīng)求。為此荷蘭、加拿大、澳大利亞、日本、智利等國家先后引種栽培，現(xiàn)已初具商品產(chǎn)量。我國也引進了眾多的國外藍莓優(yōu)良品種，試驗及推廣栽培面積迅速擴大，初具產(chǎn)業(yè)規(guī)模。但藍莓育種工作相對薄弱，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的藍莓新品種極少。種子是種子植物進行有性生殖的最重要器官之一，是聯(lián)系上

2、下代植物體的紐帶。盡管藍莓通常以無性繁殖為主，但新品種的選育必須依靠種子繁殖。此外通過種子繁殖培育的砧木，帶有病毒的幾率很低，因此種子繁殖苗作為優(yōu)良砧木的利用價值較高。觀測和試驗表明，藍莓種子細小，萌發(fā)時間較長，萌發(fā)開始時間達55 d。高叢藍莓種子數(shù)量與授粉方式有關(guān)，雜交授粉的種子數(shù)果遠高于自交。E al:on發(fā)現(xiàn)在13個高叢藍莓品種或選擇系中種子數(shù)量果與果實大小相關(guān)系數(shù)為Q59 。C aslro研究表明野生藍莓Vaccin ium merid ionale在連續(xù)光照以及(18±2)C條件下萌芽率最高。迄今為止未見不同藍莓品種資源種子特性研究的報道。因此本項研究對引進到遼寧

3、南部地區(qū)的不同北高叢藍莓品種種子特性展開研究，目的是為藍莓的引種栽培、新品種選育提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學依據(jù)。1  材料與方法1.1試驗時間、地點   田間試驗于2011年3-7月在大連大學藍莓試驗基地進行，室內(nèi)試驗在2011年8月2012年7月在大連大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院綜合實驗室進行。    試驗地點位于遼東半島的南端，地處中緯度的大陸東岸，屬暖溫帶大陸性季風氣候。受海洋影響明顯，夏無酷暑，冬無嚴寒；年平均氣溫為8.410.5，大于10積溫為3 300-3 700d，無霜期183.5 d；年日照2 500-2

4、800 h，太陽輻射總量為543.92-596.64 kJ- cm-2- a-l;年降水量為600-790 mm。1.2試驗材料    試驗材料包括從日本引進的伯克利Berke- lep、克瑞頓CroalDn)、布里吉塔白rigitta)、藍豐宙luecrop)、彭伯頓Pen berton)、藍光宙lu eray)、藍鳥白lue jay)、哈里森日ar isson)、塞拉Sierra)、康維爾CovDarrow)、山東、藍金白luego Id),維口W eym ou、陶柔Torc、納爾遜e Ison)、考林Con9、日出Sunrise)、公爵 

5、Duke)、艾克塔Echol:a)、愛國者Ipalr i01、米德 M eader)、藍片白luech ip）和赫伯特日erberd等25個品種。1.3試驗方法1.3.1試驗設(shè)計采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，5株單行小區(qū)，3次重復(fù)。品種之間為自由授粉。1.3.2種子計數(shù)    每個品種種子均來自第一次采集的果實。在每個重復(fù)中，從5個單株上采集100個果實，然后混合在一起，并精確稱量，計算平均漿果重量。然后將果實放入燒杯中，加入1 mL濃食品級果膠酶，輕輕地搗碎。然后蓋上透明塑料纏繞燒杯，并在室溫下溫育48h,去除果肉，獲得種子。在鋁盤中先放幾層濾紙，然

6、后種子薄薄地撒在濾紙上，在空氣中干燥約2d后轉(zhuǎn)移到小瓶中存儲。用體視顯微鏡分出極小和空種子。統(tǒng)計正常發(fā)育的種子數(shù)，計算種子數(shù)果。1.3.3  種子千粒質(zhì)量測定    分別隨機選取各參試藍莓品種的飽滿種子100粒，采用精確度達萬分之一克的梅特勒電子天平瑞士）稱質(zhì)量。1.3.4種子形狀大小測量    分別隨機選取各參試藍莓品種的飽滿種子100粒，在生物顯微鏡OLYMPUS BX63)4倍物鏡下，測量每粒種子的長、寬。在體視顯微鏡下15倍目鏡、5倍物鏡下觀察藍莓品種布里吉塔和藍豐形態(tài)，每個品種觀測5粒

7、種子，并進行顯微照相。1.3.5  種子萌芽能力觀測    試驗前將儲藏在4條件下4個月的藍莓種子用Q 1%的高錳酸鉀溶液浸泡10 min,然后用清水反復(fù)沖洗干凈后備用。種子在恒定(23+2)溫度、半光照每天光照時間為12 h光照強度為2000 Ix條件下萌發(fā)。每個品種4次重復(fù)，每次重復(fù)100粒種子。將種子置于直徑為75mm墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中催芽，每天觀察并補水保持濾紙濕潤。種子萌發(fā)以胚根的出現(xiàn)為標志。在萌芽末期連續(xù)5d萌芽粒數(shù)平均不足供試種子總數(shù)的1%時計算萌芽率，并計算平均萌芽時間。各萌芽指標計算公式如下： 

8、0;  萌芽率=正常萌芽種子粒數(shù)參試種子總粒數(shù)）×100%.     試驗數(shù)據(jù)采用M icrosoft Excel 2010進行計算，用SPSS160統(tǒng)計軟件進行方差分析、回歸分析及相關(guān)分析。2  結(jié)果與分析2 1藍莓種子形態(tài)特征    在25個藍莓品種中選擇2個品種布里吉塔和藍豐在解剖鏡下觀測種子形態(tài)，可見藍莓布里吉塔和藍豐種子顏色為淡黃色，具有網(wǎng)狀紋飾，網(wǎng)壁隆起，網(wǎng)胞為四邊形或五邊形，外形分別為長圓形和長卵形；布里吉塔網(wǎng)壁較寬，網(wǎng)眼分布密集，而藍豐較布

9、里吉塔網(wǎng)壁較窄，網(wǎng)眼較大，二者的網(wǎng)狀紋飾整齊度較差。    25個北高叢藍莓品種種子長度、寬度和長寬比的平均值分別為1.42mm、Q86mm和1.64方差分析表明這3個形態(tài)指標品種之間均存在顯著差異。通過多重比較可知：在25個藍莓品種中，愛國者種子最長，為1.-77 mm，其次為山東S&公爵、塞拉，最小的為考林，為1.2:3 mm，其余品種居中；愛國者種子最寬，為1.05 mm，其次為塞拉、山東S5和公爵，寬度最小的是納爾遜、考林、藍金，其余品種居中；維口和陶柔長寬比最大，為1.84,1.83其次為藍鳥、克瑞頓和米德，最小的為艾克塔、赫伯特和伯克

10、利，其余品種居中。這些品種種子的長度、寬度和長寬比都存在多個等級，變異系數(shù)分別為9.40%、854%0、7.02%，表明3個形態(tài)指標變異程度接近表1）。22種子千粒質(zhì)量    25個藍莓品種種子千粒質(zhì)量平均為035 9方差分析表明品種之間存在顯著差異。多重比較結(jié)果顯示愛國者、藍光和哈里森種子千粒質(zhì)量較大，在Q4-7Q4.9g之間；克瑞頓、考林、納爾遜種子千粒質(zhì)量較小，在0 16Q24g之間，其余品種居中表1）。25個品種藍莓種子千粒質(zhì)量也存在多個等級，變異系數(shù)為24.7%，說明種子千粒質(zhì)量變化程度較大。通常種子質(zhì)量大，萌芽率高，如愛國者種子千粒質(zhì)量最大，

11、萌芽率達71.3%，米德種子千粒質(zhì)量為Q41g萌芽率為77.3%，但藍光的種子千粒質(zhì)量為Q 48g但萌芽率僅為19.5%，這說明并非所有藍莓品種種子千粒質(zhì)量與萌芽率都具有顯著相關(guān)性。2 3種子數(shù)果    25個藍莓品種種子數(shù)果平均值為40個，方差分析表明品種之間存在顯著差異，變異系數(shù)達44,-78%，說明變異程度遠高于種子長、千粒質(zhì)量等。多重比較結(jié)果顯示陶柔種子數(shù)果為953個，明顯高于其余品種，其次為藍片、藍豐、米德；布里吉塔、愛國者、藍光、哈里森種子數(shù)果最少，而這4個品種的種子較大。對25個藍莓品種的單果重、種子數(shù)果進行相關(guān)分析表明相關(guān)系數(shù)不明顯。24

12、千粒質(zhì)量種子形態(tài)指標和百果重的關(guān)系    從表2可以看出，種子長度與千粒質(zhì)量呈顯著線性關(guān)系，也即種子越長，千粒質(zhì)量也越大。種子寬度與千粒質(zhì)量也呈顯著線性相關(guān)。因此可根據(jù)種子長度對千粒質(zhì)量進行預(yù)測。相關(guān)分析表明種子千粒質(zhì)量與百果重未呈現(xiàn)顯著線性相關(guān)表2)25種子萌芽特征    從表3可以看出，25個品種藍莓種子萌芽開始時間、萌芽結(jié)束時間、總萌芽率和平均萌芽時間的平均值分別為158 cL 79 4 cL 35 65%和29.8 d；方差分析表明，這些指標在品種之間均存在顯著差異，變異系數(shù)分別為12 30、22.22%、

13、52.58%和4 .90%。多重比較顯示藍光萌芽開始時間最長，為22d,與其余品種差異顯著，其次為克瑞頓、布里吉塔和山東S5為19d,與其余品種差異顯著；伯克利、塞拉、陶柔、公爵、艾克塔和愛國者萌芽開始時間最短，為14-d,與其余品種差異顯著；其余品種居中。山東S5和日出萌芽結(jié)束時間最長，為105d,與其余品種差異顯著，布里吉塔萌芽結(jié)束時間最短，為36 d其余品種居中。平均萌芽時間是衡量種子萌芽快慢的一個指標，同一處理的不同品種，其值越小，表示該品種萌芽迅速，萌芽能力強。從表3可以看出，平均萌芽時間在30d以上的有山東S5、克瑞頓、藍金、日出、艾克塔、維口和伯克利，其余品種在30d以下包括30

14、d)。總體來說藍莓種子萌芽能力較弱。   從表3可以看出，種子萌芽率較高的為米德、愛國者、日出、納爾遜、彭伯頓和哈里森，超過50%;萌芽率較低的依次為布里吉塔、克瑞頓、藍片、康維爾、赫伯特、藍金、藍光，均低于20%，其余品種在20%50%之間?？傮w來看，種子萌芽率的變異程度很大，多數(shù)藍莓品種萌芽率較低。3  討論與結(jié)論25個藍莓品種都屬于越橘屬北高叢類型，其種子特征表現(xiàn)高度一致，淺黃色，長卵形或長圓形。在65倍體視顯微鏡下可見清晰網(wǎng)狀紋飾，網(wǎng)壁寬度、網(wǎng)眼分布均勻度和整齊度不同。在植物微形態(tài)研究中，種子表面特征的觀察與分析已在解決不同等級分類群的

15、系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系上發(fā)揮重要作用。相對葉而言，種子受環(huán)境飾變影響較小，它的表面紋飾特征多樣性可以為植物系統(tǒng)發(fā)育與進化及品種間的親緣關(guān)系提供有價值的信息和較為可靠的證據(jù)。通過對越橘屬25個藍莓品種種子特征超微結(jié)構(gòu)比較可以進一步對它們進行區(qū)別鑒定。   25個藍莓品種種子長度在1.231.-T7 mm之間；種子寬度在0.751.05 mm之間；種子長寬比在1.421.84.之間，變異系數(shù)分別為9.40%、8.54%、7.02%，變異程度接近。種子數(shù)果在163953個之間，變異系數(shù)為44.79%，變異程度極大。種子的大小重量）是每個后代物質(zhì)與能量投資的指數(shù)，小種子產(chǎn)出成本低，

16、種子數(shù)量多，而大種子則相反嘲。也許這種種子繁殖差異反映了不同品種藍莓適應(yīng)環(huán)境對策的差異。    對25個藍莓品種的單果重、種子數(shù)果進行相關(guān)分析，表明相關(guān)系數(shù)不明顯，與前人的研究不同，可能與研究取樣本數(shù)不同或授粉方式不同有關(guān)。但這種特性為優(yōu)良品種選育提供了選擇的可能，如達柔、納爾遜、布里吉塔等品種種子數(shù)果較少，但單果重較大，同等條件下可以作為優(yōu)先選擇的對象。    不同藍莓品種種子千粒質(zhì)量在Q23Q48 9之間，變異系數(shù)為24.78%。種子千粒質(zhì)量與種子長、寬呈顯著線性相關(guān)關(guān)系，可以用種子長度推測種子千粒質(zhì)量。    藍莓品種種子開始萌發(fā)時間在1422 d之間，種子結(jié)束萌發(fā)時間在36 105d之間，平均萌發(fā)時間在2832 d之間，變異系數(shù)分別為12.3%、22.2Z%和4.90%。種