探秘黄金苹果生殖奥秘：解锁杂交育种新密码

为改良黄金苹果（Spondias dulcis）品种，研究人员探究其生殖生物学，明确杂交时机，助力品种培育。

　　### 黄金苹果研究背景与意义
在水果的世界里，黄金苹果（Spondias dulcis Frost. ）凭借独特的风味和丰富的营养，逐渐走进人们的视野。它是漆树科（Anacardiaceae）的一员，原产于波利尼西亚，如今在热带和亚热带地区广泛种植，孟加拉国便是其重要的种植地之一。

黄金苹果不仅口感酸甜可口，还富含维生素 C、胡萝卜素和多种矿物质，无论是鲜食还是加工成果酱、泡菜，都深受人们喜爱。在孟加拉国，它的种植面积广泛，2021 - 2022 年的产量达到了 43.80 万吨。而且，其成熟于 9 - 10 月，避开了该国大部分水果的上市高峰期（5 - 8 月），具有重要的市场价值。

然而，黄金苹果存在高杆和矮杆两种不同的植株类型。高杆品种果实较大（约 100g），春季（2 - 3 月）开花，8 - 10 月成熟；矮杆品种果实较小（约 60g），但能全年结果。为了培育出兼具两者优点的半矮杆品种，如全年结果、果实大且食用品质好，研究人员急需深入了解黄金苹果的生殖生物学特性。因为这对于杂交育种至关重要，只有明确花粉和柱头的相互作用、影响开花结果的因素，才能精准地进行杂交操作，实现品种改良的目标。

在此背景下，孟加拉国农业研究机构的研究人员开展了这项关于黄金苹果生殖生物学的研究，其成果发表在《Discover Plants》上，为黄金苹果的杂交育种开辟了新的道路。

研究技术方法

研究人员选取了位于孟加拉国加济布尔的果树研究农场，对 10 年生的黄金苹果品种 BARI Amra - 2 进行研究。他们随机标记了 15 株植株，在 2020 年 2 月的第一周，从这些植株上随机挑选并标记了 50 个无叶的嫩梢，记录圆锥花序和花芽的起始情况。通过手动计数圆锥花序上的花芽和开放花朵数量，利用游标卡尺测量花的各部分结构尺寸，以及观察花朵开放、结果的时间等。同时，用玻璃纸袋装 200 个花芽，研究授粉特性。采集刚开放的花朵测定花粉活力，在显微镜下观察花粉染色情况，计算花粉活力百分比。

研究结果

1. 圆锥花序、花和果实的发育：圆锥花序于 2020 年 2 月 26 日开始在无叶树的梢顶出现，持续 13 天。花芽在 3 月 5 日开始发育，4 月 4 日结束。花朵在圆锥花序开始发育 28 天后首次开放，持续 26 天。4 月 8 日开始坐果，4 月 30 日结束。9 月 27 日果实生理成熟。整个过程与气温变化密切相关，冬季低温使树木落叶休眠，春季气温回升促使圆锥花序从休眠芽中长出。
2. 圆锥花序特征：研究的圆锥花序为总状花序，初期呈粉红色，后期变为亮绿色。每个圆锥花序约有 4000 个花芽，其中约 90% 会开放。其形态与芒果的总状花序相似，但不同研究中圆锥花序的花朵数量和长度存在差异，这可能与植株年龄、生长条件等因素有关。
3. 花的形态：黄金苹果的花为两性花，颜色乳白，直径约 10.07mm，有 5 片花瓣和萼片，长度不超过 2mm。多数花有 10 个花药，少数有 9 个，花柱 5 个，子房呈淡粉色，直径约 4.00mm。不同种类的Spondias属植物花的形态存在差异，这可能与物种多样性和生长环境有关。
4. 开花进程：花朵开放持续 26 天，单个圆锥花序的开花周期约为三周，第 8 天达到开花高峰，随后逐渐减少。与其他相关研究中类似生态环境下的Spondias属植物开花时间相近。
5. 花期：黄金苹果具有夜间开花的习性，从早上 6 点到下午 4 点没有花芽开放，超过 90% 的花朵在晚上 6 - 10 点开放。这意味着人工杂交操作需要在下午晚些时候进行去雄套袋，晚上进行人工授粉。
6. 坐果和果实保留：在 3577 朵花中，有 10.34% 的花坐果，但最终只有 3.13% 的果实成熟。套袋的花芽未结果，可能是因为自交不亲和或柱头接受性与花粉成熟不同步。自然条件下，果实早期脱落与多种因素有关，如内部生理因素、环境现象等。
7. 花粉活力：开花时花粉活力高达 96.83%，开花后 4 小时内花粉活力仍高于 80%，但 10 小时后急剧下降至 3.60%。这表明人工授粉应使用新鲜花粉，且最好在开花后 4 小时内进行。较低的夜间温度有助于延长花粉活力的持续时间。

研究结论与讨论

通过对黄金苹果品种 BARI Amra - 2 的研究，研究人员明确了其花的结构、花期、花粉活力等生殖生物学特性。黄金苹果的花为两性花，夜间开花，花粉活力在开花后 4 小时内较高，且坐果依赖异花授粉。这些发现为黄金苹果的杂交育种提供了关键信息，研究人员可以选择在春季开花的第一周，夜间开花后 4 小时内进行杂交，提高育种成功率。

此外，研究结果还为进一步研究黄金苹果的生殖系统奠定了基础。未来，研究人员可以深入探究花粉保存和萌发、柱头接受性以及自交和杂交授粉等方面，为培育出更优良的黄金苹果品种提供更全面的理论支持。这不仅有助于提高黄金苹果的产量和品质，还能满足市场对多样化水果的需求，推动果树种植产业的发展。