周麗,朱碧云,邵偉強
(1.浙江勿忘農種業(yè)科學研究院有限公司,浙江 杭州 310020; 2.杭州富惠現代農業(yè)有限公司,浙江 杭州 310020)
番茄具有營養(yǎng)豐富、適應性廣、栽培容易、產量高等優(yōu)點,是蔬菜大家庭中的重要一員,已廣泛分布世界各地,深受人們的喜愛。番茄屬茄科,是嚴格的自交授粉作物,成熟的花粉自花藥散發(fā)出來,在一定時間內有生活力。番茄花粉活力受自身遺傳和環(huán)境因素影響,除與花器管發(fā)育情況及光照、濕度密切相關外,還受溫度條件影響,這在其他蔬菜的研究中已得到證實。采集或制取的花粉最好現取現用,以獲得較高的結果率和單果結籽率。但若當天用不完或陰雨天不能授粉,則要對花粉進行貯存,以保存其活力。番茄花粉活力與花藥的取材時期、貯藏時間和方法等密切相關。在番茄制種過程中,常常會遇到父母本花期不遇或父本種植面積小造成制種困難,需要對花粉進行貯藏,保存花粉活力是解決親本花期不遇和遠距離雜交的重要手段[1-4]。為此,進行不同溫度、空氣濕度及保存方式對番茄花粉活力影響的試驗,希望能為番茄雜交育種提供有效的理論依據,克服番茄育種、制種中人工輔助授粉和雜交制種花粉溫度、空氣濕度及保存問題[4]。
試驗在杭州蕭山農業(yè)開發(fā)區(qū)現代農業(yè)創(chuàng)新園實驗室進行,供試采集花粉材料為浙江勿忘農種業(yè)科學研究院有限公司培育的錢江金珠父本Ba-7-5-1。不同溫、濕度對番茄花粉活力影響試驗于2017年7月中旬播種,10月下旬測試,不同保存方式對番茄花粉活力影響試驗于2018年7月下旬播種,11月初測試。
1.2.1 不同溫度對番茄花粉活力的影響
對植株進行整枝打杈,將已開的花朵或半開的花蕾摘除。以盆栽番茄形式放入恒溫箱進行溫度、濕度控制處理。設15、20、25和30 ℃ 4個溫度處理,濕度控制白天55%~65%,夜間70%~80%,白天光照12 h,夜間無光照。在恒溫箱進行9 d管理后,9:30左右選擇第2穗花序當天開放的新鮮花朵(花瓣展開角180°),放入信封進入實驗室待測,利用TTC染色法在顯微鏡下檢測活力。每個處理選取3個植株,每個植株1朵花,每朵花在顯微鏡下取3個視野,統(tǒng)計3個視野的平均值作為這朵花的花粉活力。
1.2.2 不同濕度對番茄花粉活力的影響
將同一批植株以盆栽番茄形式放入恒溫箱進行溫度、濕度控制處理。試驗設30%(±2%)、50%(±2%)、70%(±2%)、90%(±2%)4個濕度處理,溫度控制在23 ℃左右,白天光照12 h,夜間無光照。在恒溫箱進行6 d管理以后,9:30左右選擇第2穗花序當天開放的新鮮花朵(花瓣展開角180°),利用TTC染色法在顯微鏡下檢測活力,每個處理選取3個植株,每個植株1朵花,每朵花在顯微鏡下取3個視野,統(tǒng)計3個視野的平均值作為這朵花的花粉活力。
1.2.3 不同保存方式對番茄花粉活力的影響
在晴天9:30左右選擇第2穗或第3穗花序,隨機采集200朵左右當天開放的新鮮花朵(花瓣展開角180°),放入信封進入實驗室待測。設常溫除濕柜保存(溫度20.23 ℃、濕度29%)、玻璃器皿+干燥劑保存(22.55 ℃、濕度10%)、冷藏柜保存(溫度4.27 ℃、濕度91%)、冷凍柜保存(溫度-19.55 ℃、濕度95%)和室內常溫保存(CK)(溫度21.64 ℃、濕度60%)5個保存處理方式,每個處理方式準備40朵花分裝于培養(yǎng)皿中。其中,冷凍柜保存處理是將當天鮮花干燥以后放入冷凍,冷凍后取粉。保存時間為78 d,共檢測10次,利用TTC染色法在顯微鏡下檢測活力,每個處理選取3個花朵,每花朵顯微鏡下取3個視野,統(tǒng)計3個視野的平均值作為這朵花的花粉活力[5-6]。
表1可以看出,溫度對花粉活力的影響極顯著。其中:在15~25 ℃下番茄花粉活力88.5%~95.1%,基本能滿足制種需求;特別是20、25 ℃處理,花粉活力為93.3%~95.1%;而當溫度30 ℃時,花粉活力大幅下降。這說明,制種溫度15~25 ℃較好,特別是20~25 ℃效果最好,當溫度達30 ℃時,由于花粉活力的下降,制種產量將受到影響。
表1 不同溫度對番茄花粉活力的影響
表2得知,在4個空氣濕度梯度上,花粉活力為83.9%~94.2%,基本能滿足實際制種需要。方差分析表明,空氣濕度對花粉活力的影響不顯著,說明在制種過程中,空氣濕度對花粉活力的影響不大,但是否影響雜交成功率還有待進一步的試驗研究。
表2 不同空氣濕度對番茄花粉活力的影響
為減少誤差,每次試驗都在一天固定的時間內完成。試驗前花粉活力為97.1%,各處理保存不同天數的花粉活力見表3。
表3 不同保存方式對番茄花粉活力的影響
由表3可知,在保存過程中,番茄花粉活力隨著保存時間的延長而逐漸降低,且保存方式不當會造成花粉活力的急劇下降[3]。保存8 d時,室內常溫(CK)、冷藏柜保存的花粉活力分別下降到5.0%、34.2%,室內常溫及冷藏柜保存方式只能保持5 d左右的花粉活力,冷藏柜優(yōu)勢略大于室內常溫存放方式。保存40 d的時候,玻璃器皿+干燥劑及常溫除濕柜保存的花粉活力分別下降到60.2%、30.3%,玻璃器皿+干燥劑及常溫除濕柜保存方式能保持20 d左右的花粉活力。冷凍柜保存能保持60 d以上的花粉活力,保存60 d時的花粉活力為95.5%,此保存方式最有利于保存番茄花粉活力。一般番茄授粉工作可在一個半月完成,如碰到父本花粉少或不足的情況下,可將番茄花朵烘干以后存放在-20 ℃冰柜中進行保存,本次試驗中是采用番茄花朵保存,而不是花粉保存,所以每朵花粉活力也有些差異。
試驗結果表明,在長時間高溫條件下,會使番茄花粉活力降低,不孕籽增加,產生溫度越高,持續(xù)時間越長,則危害越嚴重。這與黃艷慧等[5]的試驗結論一致。在制種過程中,空氣濕度對番茄花粉活力影響不大,但是否影響雜交成功率還有待進一步的試驗研究。不同保存方式下,隨著保存方式的延長,番茄花粉活力總體呈逐漸降低趨勢,冷藏柜在保存8~20 d花粉活力明顯下降,基本不能用于授粉。冷凍柜、常溫除濕柜、玻璃器皿+干燥劑保存方式在20 d時還能保存93.9%~97.2%的活力。常溫除濕柜和玻璃器皿+干燥劑與對照主要區(qū)別就是濕度,冷藏柜和冷凍柜的溫、濕度都和室內環(huán)境有明顯不同,從試驗結果看,降低濕度或者降低溫度都能起到延長花粉保存時間的目的,低溫能夠有效延長番茄花粉保持活力的時間,這與張延波等[7]的試驗結論一致。