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红肉火龙果（Hylocereus polyrhizus）原产于中美洲，其果实富含甜菜红素、植物白蛋白、维生素C和膳食纤维等营养物质，口感清爽，集食用、药用和观赏价值为一体，是深受市场青睐的热带水果[1]。近年来，火龙果种植产业在我国台湾、海南、广西、广东、贵州和云南等地发展迅速，种植面积和产量稳步增长，种植区域逐步扩大[2]。在火龙果产业迅速发展的同时，也出现了一些阻碍火龙果产业发展的问题，例如产量低，栽培技术不够规范等[3]。
种子是果实的重要组成部分之一，是内源激素合成和积累的主要场所，在果实生长和发育过程中发挥着重要的作用[4]。火龙果的果皮由子房壁发育而成，果肉由子房发育而成，种子由胚珠发育而成[5]，种子数量是由子房中成功受粉的胚珠的数量所决定[6]。有研究表明，在苹果，西瓜和罗汉果等植物中，果实种子的多少与果实大小成正相关性[7-9]。对火龙果果实性状相关的研究主要涉及结果母枝与果实性状的相关性[10]、授粉品种对果实性状的影响[11]和火龙果花表型的多样性与果实性状的相关性[12]等。火龙果的果实质量大小与火龙果的种子数量多少是否相关，目前尚未见报道。本研究以我国火龙果主栽品种‘金都1号’为材料，根据果实规格大小，分组采样，测定火龙果果实的质量、果实横径、果实纵径等果实产量性状和果实种子数量、种子质量、种子百粒重(质量，下同)等种子产量性状。分析火龙果果实产量性状与种子产量性状之间的相关关系，旨在为火龙果的产量形成机制提供理论解释，为火龙果的高产栽培技术优化提供努力方向。
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供试的火龙果取自海南恩红农业科技有限公司火龙果基地，位于海南省东方市板桥镇。基地的火龙果主栽品种为‘金都1号’红肉品种，结果枝为3年生枝条，生长状况良好。枝条深绿色、粗壮，花冠大，花萼筒粗短，花瓣白色，柱头平或稍高于雄蕊，与雄蕊距离较近，自花亲和性好，不需要人工授粉即可结大果[13]。
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研究取样时间为2020年9月中旬。在火龙果开花后30 d左右，采摘成熟果实，将采集的火龙果按照单果质量大小分为A（390～410 g）、B（290～310 g）、C（190～210 g）和D（90～110 g）4种规格（组），重复3次，每次取10个样本。取样后，以单个果实为单位，用电子天秤对每个果实样本称重；用游标卡尺测量每个果实样本的横向直径和纵向直径；从每个果实样本中收获和清洗得到种子，50 ℃烘箱烘干种子，对每个果实的种子称重，从每份果实样本种子中随机取100粒称重得到百粒重（质量，下同），然后计算每个果实的种子数量。
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采用Excel 2007及SPSS 19.0软件进行数据分析。
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对不同组别的火龙果进行了横向和纵向排列比较（图1、2）。从图1可知，不同取样组的果实大小区别明显，A组的果实横径平均值为82.9 mm，纵径平均值为104.6 mm；B组的果实横径平均值为74.1mm，纵径平均值为96.4 mm；C组的果实横径平均值为64.4 mm，纵径平均值为84.4 mm；D组的横径平均值为51.5 mm，纵径平均值为66.5 mm；果实越重，其横径和纵径越长。从图2可知，不同组间果实的横径和纵径均差异显著。
Figure 1. Comparison of the horizontal and vertical arrangement of different groups of pitaya samples
Figure 2. The longitudinal and transverse diameters of pitaya fruit from different groups
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A、B、C和D 4个样品组的种子百粒重均值依次为：91.86、90.78、90.86和91.36 mg；单果的种子总质量均值依次为：A组5.01 g，B组4.49 g，C组3.33 g和D组1.09 g；火龙果的单果种子数量均值依次为：A组5 442粒、B组4 948粒、C组3 667粒和D组1 193粒。从图3可知，不同组间火龙果的种子百粒重差异不显著。由图4和图5可知，不同组间火龙果的种子总质量和种子数量都差异显著。
Figure 3. Hundred-seed weight of pitaya from different groups
Figure 4. The comparison of seed weight per fruit among different groups
Figure 5. The comparison of seed number per fruit among different groups
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对火龙果的果实和种子产量性状进行相关分析，结果见表1。从表1可知，火龙果的单果质量与果实横径、果实纵径、单果种子质量以及单果种子数量呈极显著正相关，相关系数分别为0.982、0.929、0.954和0.950。火龙果果实横径与果实纵径、单果种子质量和种子数量呈极显著正相关，相关系数分别为0.898、0.964和0.961。果实纵径与单果种子质量和单果种子数量呈极显著正相关，相关系数分别为0.941和0.940。单果种子质量与种子数量呈极显著正相关，相关系数为1.000。上述相关系数表明，火龙果的单果种子数量与火龙果的单果质量相关极显著，影响火龙果的产量高低。种子百粒重与单果质量、果实横径、果实纵径、单果种子质量和单果种子数量均相关不显著，且相关系数很低，说明火龙果的种子百粒重对火龙果的产量没有相关性。
性状 果实
横径果实
纵径单果
种子质量单果
种子数量百粒重 单果质量 0.982** 0.929** 0.954** 0.950** 0.372 果实横径 0.898** 0.964** 0.961** 0.286 果实纵径 0.941** 0.940** 0.184 单果种子质量 1.000** 0.094 单果种子数量 0.083 注：**.表示 P<0.01相关性极显著。 Table 1. Correlation coefficient between fruit and seed yield traits of pitaya
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本研究结果表明，火龙果的单果种子数量、单果种子总质量与火龙果的果实质量呈极显著正相关。火龙果种子数量的多少与果实质量的大小成正相关，种子越多，果实质量越大。因此，种子数量是影响火龙果果实单果质量的重要因素之一。然而，火龙果的种子百粒重与果实质量、果实横径、果实纵径却无显著相关性，且不同质量大小的果实之间，种子百粒重也无显著差异，说明在不同质量大小的火龙果之间，每粒种子的质量是相近的。此外，本研究还发现，火龙果的果实横径、果实纵径与单果质量高度相关，火龙果的横径纵径越长，果实质量越重，这一结论在胡子有等[13]对火龙果的研究中得到了验证，杨槐俊[14]对苹果的研究也表明，苹果的纵径和横径与单果质量呈线性正相关。
火龙果果实的大小，在不同品种间存在差异，品种是决定性因素。然而，在生产实践中，同一个品种的火龙果也会出现大小不同的果实，果实内的种子数量多少就成为了影响果实大小的决定性因素。火龙果果实种子数量的多少，往往与授粉情况相关，卓福昌等[15]的研究表明，人工辅助授粉火龙果的挂果率和单果质量极显著高于自然授粉；胡子有等[16]的研究也发现，人工授粉是增加火龙果果实种子数和提高单果质量的有效措施。因此，对火龙果而言，授粉效果影响果实种子数量多少，进而影响果实质量大小。
在火龙果栽培中，应采取各种措施提高火龙果的授粉率，增加火龙果的种子数量，从而提高火龙果的单果质量。在火龙果建园时，要尽量选择自花授粉的品种，保障自然授粉的成功率；如果选择了自交不亲和的品种，建园时要种植授粉品种，在开花时进行人工授粉以保证产量。在火龙果开花时，人工授粉、蜜蜂授粉等手段都可以使花粉与雌蕊柱头大量结合，提高授粉成功率[17]，有效增加种子数量，达到提高单果质量增产的目的。花期合理施肥也是促进种子发育，增加有效种子数量的重要手段。花期前后以磷钾钙肥为主，配合适量的氮肥和硼肥，硼肥能促进花粉萌发和花粉管的生长，促进种子和果实的生长发育，从而提高授粉率[18]。总而言之，火龙果的种子数量与单果质量高度相关，提高火龙果的单果种子数量，有利于提高火龙果的单果质量，增加火龙果的产量和大果率。
The correlation study between fruit and seed yield traits of pitaya
doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2022.03.008
- Received Date: 2021-12-22
- Accepted Date: 2022-01-29
- Rev Recd Date: 2022-01-23
- Available Online: 2022-02-15
- Publish Date: 2022-05-23
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Key words:
- pitaya(Hylocereus polyrhizus) /
- fruit /
- seed /
- yield traits /
- correlation analysis
Abstract: In order to explore the fruit yield formation mechanism of pitaya, taking red-flesh pitaya（Hylocereus polyrhizus） fruit as experimental material, the fruit yield traits and seed yield traits of pitaya were investigated, the correlation between fruit yield traits and seed yield traits was studied. The results showed that the seed number and seed weight of single pitaya fruits were highly correlated with the single fruit weight of pitaya; The transverse diameter and longitudinal diameter of pitaya fruit are highly correlated with single fruit weight. The 100-seed weight had no significant correlation with single fruit weight, transverse diameter and longitudinal diameter. Therefore, it is beneficial to improve the fruit yield of pitaya by adopting appropriate cultivation and management measures to increase the seed number in pitaya fruit.
| Citation: | LI Tao, WANG Meng, LI Jiaxue, WANG Zhouwen, DING Yi, HU Wenbin, LI Hongli, TANG Hua. The correlation study between fruit and seed yield traits of pitaya[J]. Journal of Tropical Biology, 2022, 13(3): 259-263. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2022.03.008
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