王傳印，郭承斌，康玉柱，徐紅花，蘇麗娟，劉遵春

(山東菏澤市林業(yè)局，山東 菏澤 274099)

杏(Armeniacascop)為薔薇科(Rosaceae)杏屬落葉喬木，原產(chǎn)于中國新疆，適應(yīng)性強(qiáng)，是中國最古老的栽培果樹之一，在全國各地均有栽培，尤以華北、西北和華東地區(qū)種植較多。但生產(chǎn)中，花期常遇“倒春寒”，低溫影響蜜蜂活動和花粉活力，導(dǎo)致授粉不良，坐果率低，因此在杏樹生產(chǎn)栽培中常常進(jìn)行人工輔助授粉促進(jìn)坐果，提高產(chǎn)量。同時(shí)，進(jìn)行人工授粉，有目的地選擇親本是雜交育種的必要手段。杏樹與很多果樹種類一樣，在自然條件下,花粉壽命較短，且容易受外界因素影響，因此，采集花粉及采后保存并維持花粉活力至關(guān)重要。本試驗(yàn)采用離體培養(yǎng)法對杏和杏梅花粉生活力進(jìn)行了研究，以期對杏和杏梅的引種、育種和人工輔助授粉提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 材料

供試杏、杏梅花粉于3月22日9∶00-10∶00，挑選生長健壯的植株，采摘樹冠外圍中上部位長、中果枝上含苞待放的花蕾帶回實(shí)驗(yàn)室，及時(shí)用鑷子捋下花藥，將花藥均勻攤開放于潔凈白紙上，在20 ℃干燥的條件下自然陰干，待花藥開裂散粉后，將花粉裝于干凈的小瓶中，貼上標(biāo)簽，并注明品種名稱和采集時(shí)間，置于4 ℃的冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同培養(yǎng)時(shí)間花粉萌發(fā)測定試驗(yàn) 采用固體培養(yǎng)法。稱量0.03 g硼酸、10 g蔗糖、0.8 g瓊脂放入磁缸中，加蒸餾水，放在電磁爐上用小火加熱至沸騰，并用玻璃棒攪拌使之全部溶于蒸餾水中，用鹽酸、氫氧化鈉將pH值調(diào)至5.8，然后用蒸餾水定容至1 000 mL備用。用玻璃棒蘸取2～3滴配制好的培養(yǎng)液滴于載玻片中央，冷卻后用干凈的棉簽蘸少許花粉均勻撒播于培養(yǎng)基表面，于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)，每隔1 h在顯微鏡下統(tǒng)計(jì)1次萌發(fā)率，共觀察8 h。每個(gè)處理3次重復(fù)，每重復(fù)觀察3個(gè)視野，每個(gè)視野不少于30個(gè)花粉，記錄花粉發(fā)芽個(gè)數(shù)，計(jì)算萌發(fā)率。

萌發(fā)率(%)=視野內(nèi)發(fā)芽的花粉數(shù)/視野內(nèi)花粉總個(gè)數(shù)×100%。

1.2.2 不同蔗糖濃度培育基花粉萌發(fā)實(shí)驗(yàn) 在硼酸濃度均為0.03 g·L-1的基礎(chǔ)上，設(shè)蔗糖濃度為0(清水對照)、5、10、15、20 g·L-1共5個(gè)處理。分別稱取0.8 g瓊脂和對應(yīng)量的蔗糖置于不同燒杯中，加入蒸餾水加熱攪拌至瓊脂充分溶解，pH調(diào)制5.8，定容至1 000 ml，并貼上標(biāo)簽注明濃度；然后用膠頭滴管將配置好的培養(yǎng)基溶液在干凈的載玻片上滴成厚度約為0.2 cm的不同濃度的球面，每個(gè)載玻片上滴三個(gè)球面，每個(gè)花粉做兩個(gè)載玻片，待冷卻凝固后，用干凈的棉簽分別蘸取不同的花粉并輕輕敲動，使花粉散落在培養(yǎng)基上，然后將散有花粉的載玻片放在鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，再在培養(yǎng)皿表面標(biāo)記培養(yǎng)基配方號和散入花粉時(shí)間。然后放置培養(yǎng)箱(20～25 ℃)培養(yǎng)，待培養(yǎng)箱的溫度為25 ℃時(shí)，每隔1 h在顯微鏡下觀察，共觀察8 h，每次觀察3個(gè)視野，每個(gè)視野不少于30個(gè)花粉，計(jì)算其發(fā)芽率。

萌發(fā)率(%)=視野內(nèi)發(fā)芽的花粉數(shù)/視野內(nèi)花粉總個(gè)數(shù)×100%

1.2.3 不同濃度硼酸花粉萌發(fā)實(shí)驗(yàn) 經(jīng)過試驗(yàn)選出最適的蔗糖濃度為10 g·L-1，在蔗糖濃度10 g·L-1的基礎(chǔ)上，設(shè)置硼酸的濃度分別為0、0.01、0.02、0.03、0.04 g·L-1共5個(gè)處理，選出最適宜花粉萌發(fā)條件，方法同“1.2.2”蔗糖培養(yǎng)基試驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)時(shí)間對杏和杏梅花粉萌發(fā)的影響

由表1可以看出，不同培養(yǎng)時(shí)間杏和杏梅花粉萌發(fā)率差異明顯，在1～8 h內(nèi)隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，兩者花粉的萌發(fā)率均呈現(xiàn)上升趨勢。培養(yǎng)1 h后，杏和杏梅均有少量花粉萌發(fā)，杏為15%，杏梅為11%；培養(yǎng)時(shí)間2～6 h期間，花粉萌發(fā)率快速增長，培養(yǎng)6 h時(shí)，杏和杏梅花粉萌發(fā)率分別達(dá)到85%和35%；培養(yǎng)6 h以后，2個(gè)樹種花粉萌發(fā)率趨于穩(wěn)定。培養(yǎng)8 h時(shí)，花粉管出現(xiàn)相互交錯(cuò)現(xiàn)象，顯著影響到萌發(fā)率的統(tǒng)計(jì)。因此，在研究不同培養(yǎng)時(shí)間對杏和杏梅花粉培養(yǎng)萌發(fā)影響時(shí)，在接種后6 h進(jìn)行鏡檢，統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率是最為合適。

表1 不同培養(yǎng)時(shí)間杏和杏梅花粉萌發(fā)率 單位：%

2.2 不同濃度蔗糖對杏和杏梅花粉萌發(fā)的影響

從試驗(yàn)結(jié)果(表2)可看出，不同蔗糖濃度情況下杏與杏梅花粉萌發(fā)率表現(xiàn)有所差異，隨著蔗糖濃度的增加兩者都呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，當(dāng)培養(yǎng)基中蔗糖濃度為10 g·L-1時(shí)，花粉的萌發(fā)率最高，杏為82%，杏梅為43%。培養(yǎng)基中蔗糖濃度達(dá)到15 g·L-1時(shí)，兩者的花粉萌發(fā)率均開始出現(xiàn)不同程度的下降，該濃度下杏花粉萌發(fā)率下降為65%，杏梅下降到42%。在各處理中，蔗糖濃度為0 g·L-1時(shí)，花粉萌發(fā)率最低，僅為25%。這說明適宜濃度的蔗糖對杏和杏梅花粉萌發(fā)具有重要的促進(jìn)作用，其適宜的萌發(fā)濃度為5～10 g·L-1，最適濃度為10 g·L-1。

表2 不同蔗糖濃度下的杏和杏梅花粉萌發(fā)率 單位：%

2.3 不同濃度硼酸對杏和杏梅花粉萌發(fā)的影響

從表3可以看出，在一定濃度范圍內(nèi)，隨著硼酸濃度的增加杏和杏梅花粉的萌發(fā)率都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。硼酸濃度為0.03 g·L-1時(shí)，杏和杏梅的萌發(fā)率達(dá)到最高，分別為89%和45%。當(dāng)硼酸濃度超過0.03 g·L-1時(shí)，兩者花粉的萌發(fā)率均開始下降，硼酸濃度達(dá)到0.04 g·L-1時(shí)，杏和杏梅的萌發(fā)率分別下降到70%和40%。硼酸濃度為0 g·L-1時(shí)，花粉也能萌發(fā)，但萌發(fā)率低于其他含硼酸的培養(yǎng)基。進(jìn)一步說明硼酸對蔗糖的吸收和代謝起促進(jìn)作用， 有利于花粉管的生長[1]，為促進(jìn)杏和杏梅花粉萌發(fā)，硼酸濃度保持在0.02～0.03 g·L-1之間為宜。

表3 不同濃度硼酸下的杏和杏梅花粉萌發(fā)率 單位：%

3 小結(jié)和討論

3.1 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明：杏和杏梅花粉萌發(fā)的最佳培養(yǎng)基是瓊脂0.8 g·L-1+蔗糖10 g·L-1+硼酸0.03 g·L-1，pH值6.8～7.0；在25 ℃下恒溫培養(yǎng)6 h，發(fā)芽率高達(dá)85%，且花粉管生長良好。

3.2 討論

不同培養(yǎng)基成分對杏、杏梅花粉和花粉管的生長具有不同程度的影響，多數(shù)果樹花粉萌發(fā)與花粉管生長均需要蔗糖、硼酸[2]。在離體培養(yǎng)試驗(yàn)中，花粉的培養(yǎng)基主要由瓊脂、蔗糖和硼酸等三種物質(zhì)組成。蔗糖是花粉萌發(fā)重要的營養(yǎng)物質(zhì)，在花粉培養(yǎng)中具有重要作用，適宜的蔗糖濃度一方面為花粉的萌發(fā)和花粉管的生長提供必須的營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面還可以維持花粉與培養(yǎng)液之間的滲透平衡[3]。低濃度的蔗糖對花粉萌發(fā)起促進(jìn)作用，高濃度蔗糖起抑制作用。瓊脂起凝固、保型、保質(zhì)作用[4]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在不含蔗糖的情況下，杏和杏梅花粉萌發(fā)率僅為25.6%；培養(yǎng)基中加入蔗糖后，杏和杏梅花粉萌發(fā)率均呈現(xiàn)先上升后下降的變化規(guī)律，說明培養(yǎng)基中蔗糖濃度過低或過高對杏和杏梅花粉的萌發(fā)均會產(chǎn)生不良影響。花粉萌發(fā)和花粉管生長對培養(yǎng)基中糖類的濃度具有嚴(yán)格的要求，當(dāng)外界糖濃度低于花粉內(nèi)部的滲透壓時(shí)，花粉壁破裂，內(nèi)容物析出，導(dǎo)致花粉失去生活力，而蔗糖濃度高時(shí)，又會造成花粉的質(zhì)壁分離而抑制萌發(fā)[5-6]。在本試驗(yàn)中，培養(yǎng)基中蔗糖濃度在0～10 g·L-1時(shí)，杏和杏梅花粉的萌發(fā)率隨蔗糖濃度的增加而提高；超過10 g·L-1時(shí)，花粉萌發(fā)率呈下降趨勢。因此，培養(yǎng)基中最適合杏和杏梅花粉萌發(fā)的蔗糖濃度為10 g·L-1。

硼酸可以促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管生長[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在硼酸濃度為0 g·L-1的培養(yǎng)基中，杏和杏梅花粉亦可萌發(fā)，添加適量硼酸可以促進(jìn)花粉萌發(fā)，提高花粉萌發(fā)率，但是硼酸的濃度并不是越高越好，在本實(shí)驗(yàn)中，濃度為0.03 g·L-1時(shí)花粉萌發(fā)率最高，接種6 h后高達(dá)85%，但濃度超過0.03 g·L-1時(shí)，花粉萌發(fā)率開始呈下降趨勢。因此，培養(yǎng)基中最適合杏和杏梅花粉萌發(fā)的硼酸濃度為0.03 g·L-1。