非洲菊DUS测试数量性状影响因素研究

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  摘 要 以19个非洲菊(Gerbera jamesonii)品种为材料,采用地栽、浅植、深植3种栽培方式研究花发育阶段、测试时期、栽培方式对其DUS测试数量性状的影响。结果显示:花发育阶段对测试数量性状影响明显,随着开花程度的加深,花序梗长度明显伸长,花序直径、花心直径增长至开放5轮两性小花后停止;测试时期对测试结果也有较大影响,冬天、夏天测试值均明显低于春天;半年的测量结果表明,上海地区6月最适于非洲菊生长;在常规栽培管理条件下,地栽方式最利于非洲菊生长,其叶长度、叶宽度、花序梗长度,花序直径等均明显高于另2种方式。
  关键词 非洲菊;DUS测试数量性状;测试时期;花发育阶段;种植方式
  中图分类号 S682.1 文献标识码 A
  非洲菊(Gerbera jamesonii)为菊科扶郎花属多年生草本植物,别名扶郎花,原产于南非热带南缘的德兰士瓦省,1887年詹姆逊将其引到英国,以后逐渐推广到世界各地。由于其花朵硕大,花色丰富,花枝挺拔,产量高,耐长途运输,在适宜条件下能周年生产,20世纪初作为切花在欧洲开始推广,现已成为世界五大切花之一[1]。中国在上世纪40年代开始从国外引种栽培非洲菊,但直到20世纪80年代以后,非洲菊才作为鲜切花大规模栽培。目前主要生产地区有上海、广东、昆明、北京、大连、海南等地。中国云南省农业科学院花卉研究所最早开始进行非洲菊新品种的选育研究[2]。为切实保护育种者的利益,提高育种创新的积极性,推动非洲菊的育种进程,2003年农业部植物新品种保护办公室将非洲菊列入第五批植物新品种保护名录。新品种的特异性(Distinctness)、一致性(Uniformity)和稳定性(Stability)测试(简称DUS测试)是新品种保护的技术基础和授权的科学依据[3]。国际植物新品种保护联盟(International Union for the Protection of New Varieties of Plants,UPOV)于2000年公布的非洲菊测试指南(TG/77/9)包括了52个测试性状[4],其中10个数量性状需进行单株测量。
  现在UPOV成员采用了3种方式进行DUS测试,即种植测试、现场考察和书面审查。中国主要采用种植测试和少量的现场考察[5]。DUS测试指南既是指导测试机构开展DUS 测试工作的技术手册,还是审批机关审查新品种DUS的技术标准[6]。农业部植物新品种测试(上海)分中心自2009年起开始研制非洲菊的DUS测试指南。在DUS测试时通常为了修正环境条件对不同表达状态的影响,同时种植标准品种,参照标准品种的表现来给测试品种分级,但在测试过程中,由于标准品种过于陈旧等原因,标准品种很难收齐,数量性状分级更多地是根据测量数据进行划分,尽管在测试时一般会同时种植申请品种和近似品种,但由于不同品种受环境影响不同,可能出现分级错误。为了准确地进行分级,数量性状的准确测定显得尤为重要。为了更科学准确地进行DUS测试数量性状采集,本研究对比花发育阶段、测试时期、栽培方式对其DUS测试数量性状的影响,为本单位进行非洲菊DUS测试指南的制订提供依据。
  1 材料与方法
  1.1 材料
  试验材料为19个非洲菊品种,2012年6月购自上海金蓓农业科技发展有限公司。
  1.2 方法
  1.2.1 栽培与管理 所有材料种植于农业部植物新品种测试(上海)分中心单体塑料大棚内,按试验设计分别种植于深19 cm的花盆(浅栽)、30 cm花盆(深栽)及地栽。按UPOV非洲菊DUS测试指南进行试验,不同栽培方式采用相同的管理方式。
  1.2.2 DUS测试 所有性状按UPOV的DUS测试指南要求,采集不同植株的10个数据,从2013年2月起每月调查1次地栽材料的数量性状数值,6月份调查不同栽培方式下所有品种及不同花发育阶段(单瓣品种和半重瓣品种各取4个品种进行调查)的DUS测试数量性状数据,涉及叶的性状选取丛生叶叶丛中部1/3处的最大叶片进行观测,除不同发育阶段试验外,所有涉及花的性状均以一轮两性小花开放时期的花序为观测对象。调查性状包括10个DUS测试性状(叶长度、叶宽度、花序梗长度、花序直径、内轮舌状小花直径与花序直径之比、总苞高度、总苞直径、外轮舌状小花长度、外轮舌状小花宽度、花心直径)和1个非DUS测试性状(花序梗粗度)。
  2 结果与分析
  2.1 不同花发育阶段对DUS测试数量性状的影响
  单瓣品种与半重瓣品种表现出相同的规律。随着花的开放程度加深,花序梗长度明显伸长,花梗粗度则相反,呈轻微下降趋势,而花序直径、花心直径长到开放5轮两性小花后则停止增大,半重瓣品种内轮舌状小花直径与花序直径之比表现出下降趋势主要原因是随着两性小花的开放程度加深,花瓣伸长,使内轮舌状小花直径测量值减小,而外轮舌状小花直径变化不大。总苞高度表现为先升后降是由于前期随花序增大总苞也增大,而后期花序开始衰老而下垂,使高度值减小。总苞直径变化不大,外轮舌状小花长度、宽度均略微增长。花的开放程度影响较大的是花序梗长度、花心直径、总苞高度、内轮舌状小花直径与花序直径之比4个性状。
  2.2 不同测试时期对DUS测试数量性状的影响
  不同测试时期对叶长度、叶宽度、花序梗长度、花序直径4个性状有较大影响,适宜生长月份的值比冬季(2月)高68%~100%。所有品种表现出相似的规律,随着气温回升,叶长、叶宽、花序梗长度、外轮舌状小花长度有不同程度增长,到6月达最大值,而7月由于天气炎热,不适于非洲菊生长,叶宽度和花序梗长度值明显下降,花序直径也略有下降。叶长测量值在“小雪菊”、“水粉”、“贵族”、“太阳风暴”、“圣女”5个品种中表现为一直上升趋势,7月与6月数值相当或略增大,而其它品种则在7月开始略微下降。内轮舌状小花直径与花序直径之比与花序直径刚好相反,前期一直下降到7月反而上升。外轮舌状小花长度变化幅度较小,2月~5月一直处于上升状态,到6月则达最大值,7月则明显下降,相比于最大值,降幅为6.0%~25.6%,花序梗粗度在4~5月达最大值,测试时期影响最小。   2.3 不同栽培方式对DUS测试数量性状的影响
  栽培方式对数量性状影响显著,对于大部分品种,地栽方式下叶长、叶宽、花序梗长度、花序梗粗度、花序直径、总苞高度、总苞直径、外轮舌状小花长度均明显大于其它2种栽培方式,而深栽方式也好于浅栽方式。受种植方式影响较大的是叶长、叶宽、花序梗长度3个性状。这3个性状表现出相似的变化趋势,除品种“贵族”、“红星灯笼”外,均是地栽>深栽>浅栽,而“贵族”、“红星灯笼”虽然地栽方式下获得了最大值,深栽值却小于浅栽。尽管大部分品种表现出相同的趋势,但受影响的程度却不同,以叶长为例,相对于地栽,浅栽叶长减小了6%~45%,深栽时“白马王子”叶长甚至大于地栽,而影响最大的品种“红星灯笼”则减小了38%。花序直径受栽培方式影响较小,大部分品种地栽方式最好,深栽次之,浅栽最差,只有“白马王子”和“水粉”中深栽优于地栽。外轮舌状小花宽度、花心直径和花序梗粗度受栽培方式影响也达到显著水平,但变异幅度相对较小。以地栽方式下的花序梗粗度统计值进行方差分析表明,品种间差异达显著水平。
  2.4 数量性状变化对测试结果的影响
  不同栽培条件下,数量性状测量值差异较大,相应地大部分代码也发生了改变,叶:长度代码一般发生0~2级的改变,差异最大的品种可达4个数量级的变化,如‘大头粉’叶长度在地栽方式下判为7而浅栽时仅为3;花序梗:长及头状花序直径的代码一般发生0~2级变化,深栽与地栽差异不大。可见栽培方式将对品种的特异性判断会产生影响。
  3 讨论与结论
  非洲菊的主要观赏部位为花序,开放过程需5 d左右,开花期可细分为两性花花药未显露期,两性花花药尚未从花冠管露出;一轮两性花花药显露期,该期第一轮两性花花冠管上部开裂、外翻,花药显露,花柱伸长突出花药;以后依次为二轮两性花花药显露期,三轮两性花花药显露期[7]。UPOV非洲菊测试指南[4]未对花发育阶段进行规定,从研究结果看,在整个发育时期,需进行测量的性状均发生了不同程度的改变,因此确定一个准确的发育阶段对于数据采集非常重要,花心直径长到开放5轮两性小花后则停止增大,但由于此时花序已过最佳观赏期,对花瓣主色的观测可能会出现偏差,为测试方便,DUS测试时尽可能选择一个时期进行测定,为了兼顾花瓣主色及花药、柱头主色等性状的观测,推荐将一轮两性小花花药显露期作为DUS测试的最佳时期。
  因非洲菊的老根具有收缩性,定植时应以浅栽为原则,使根颈部稍露出土面为宜,中国切花栽培基本上均采用地栽方式,种植坑的直径与深度一般为10~15 cm,UPOV和CPOV公布的非洲菊测试指南要求将非洲菊种植于19 cm花盆中[8],而日本非洲菊DUS测试指南规定地栽[9],非洲菊属深根系,19 cm深度不能满足非洲菊生长发育需求[10],致使生长缓慢,叶片偏小,相应地花序直径等均减小,不能充分反应品种特性。因此,测试时最好进行地栽或者种植在深度30 cm以上的深盆中。
  由于中国地域辽阔,生态类型复杂,不同地区气候条件不同,使得各数量性状随测试月份变化不同,桂敏等[11]研究表明在云南8月花序梗最长,而本研究则表明上海地区6月花序梗最长。因此,不同地区应选择不同的时期进行测量。高玲等[12]研究表明,不同季节的水稻DUS测试不影响特异性的判定,但由于水稻试验是在海南进行,气温变化不大,而上海属亚热带海洋性季风气候,气温变化剧烈,因此对非洲菊的生长有较大的影响。
  李云等[13]研究表明,花序直径、花梗粗、叶片大小3个性状对非洲菊单株切花产量的多元决定系数为0.910 2,在实际育种中,应重点对这3个性状进行选择。虽然UPOV测试指南中未包括花序梗粗度,宋军阳等[14]将花序梗粗度作为分级标准之一,本研究发现花序梗粗度受花发育阶段、观测时期、栽培方式影响均较小,且品种间差异显著,根据植物新品种DUS性状选择原则[15],推荐将花序梗粗度作为DUS测试性状。
  参考文献
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  责任编辑:古小玲
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