Duales Regime der Blütezeit und Bestäubung fördert die Entwicklung von Pollenschläuchen in Ziziphus

Zusammenfassung Chinesische Jujube (Ziziphus jujuba Mill., 2n = 2x = 24) ist eine dürreresistente, nährstoffreiche Obstpflanze. Ihre genetische Verbesserung wird jedoch durch Protandrie, niedrige Fruchtansätze und schwerwiegende Embryonalabbrüche eingeschränkt. Die zwischenartliche Hybridisierung zwischen chinesischer Jujube und indischer Jujube (Z. mauritiana Lam., 2n = 4x = 48) wird weiter durch asynchrone Blüte behindert. Wir entwickelten ein duales Protokoll, das Temperaturkontrolle und strategisches starkes Beschneiden kombiniert, um die Blütezeit der indischen Jujube (Kultivar ‘Niunaidaqingzao’, N) um zwei Monate voranzubringen, wodurch ihre Anthese mit der von chinesischer Jujube (‘Dongzao’, D) und wildwachsenden chinesischen Jujube (‘Suanzao’, S) synchronisiert wird. In vitro künstliche Selbstbestäubung (AS) und in vitro künstliche Kreuzbestäubung (AC) wurden durchgeführt, um die Elongation der Pollenschläuche und die Ausdehnung der Fruchtknoten zu bewerten. Dreifache AS (TAS) steigerten die Entstehung von Pollenschläuchen auf 59%–87% über die drei Genotypen hinweg, was die in vitro spontane Selbstbestäubung (SSP) Raten mehr als verdoppelte und eine bessere Leistung als die einfache AS 1,4- bis 2,7-fach zeigte (P < 0,05). Die Frequenzen der Fruchtknotenanschwellen von TAS erreichten 68,52% in wildwachsenden chinesischen Jujube S und 27,78% in indischer Jujube N, was eine Steigerung um das 2,85- und 2,14-fache über SSP und um 1,88–4,11-fache über einfache AS anzeigt. In den Kreuzungen ♀S × ♂D, ♀D × ♂S und ♀S × ♂N erhöhte die dreifache AC (TAC) die Entstehung von Pollenschläuchen auf 54%–72% (1,3–2,2-fach im Vergleich zur einfachen AC) und die Ausdehnung der Fruchtknoten auf 26%–39% (1,4–1,9-fach im Vergleich zur einfachen AC) (P < 0,05). Diese Ergebnisse bieten eine praktische und effiziente Strategie zur Überwindung asynchroner Blüte und reproduktiver Barrieren der zwischenartlichen Hybridisierung in der Gattung Ziziphus, was die Etablierung zwischenartlicher Hybridpopulationen für nachgelagerte Zuchtprogramme ermöglicht.