●賀興江 任曉曉 周文才 萬 煒 韋小平※※ 王胤晨
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所 貴州 貴陽 550006;2.貴州省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)研究所 貴州 貴陽 550006;3.貴州省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所 貴州 貴陽 550006)
獼猴桃屬獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)植物,多年生藤本果樹,果實風味獨特、營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟價值高。鮮果維生素C含量比普通水果高幾倍甚至幾十倍,還含有豐富的維生素B1、B2、E 及多種礦物質和氨基酸,因其具有豐富的營養(yǎng)和極高經(jīng)濟價值而廣受關注,推廣栽培面積日益增大[1-2]。貴長獼猴桃由原貴州省果樹研究所從紫云縣野生獼猴桃中選育,是目前貴州省獼猴桃的主栽品種[3-4]。
獼猴桃為雌雄異株植物,天然授粉坐果率極低,需要進行人工授粉以保證獼猴桃的產(chǎn)量和品質。前人對獼猴桃授粉開展了較多的工作,研究表明,在授粉過程中不同的花粉來源[4-5]、授粉時間[6]、授粉花柱數(shù)[7]對獼猴桃的產(chǎn)量和質量都有影響。研究還發(fā)現(xiàn),不同來源獼猴桃雄株的花粉[8-10]在數(shù)量、形態(tài)、活力等方面都存在差異,前人在優(yōu)良雄株的選育方面也做了大量工作[11-13],發(fā)現(xiàn)不同采粉時期和儲存條件[14]以及采集后花藥的處理方法[15]對花粉的質量都有影響。然而,有關獼猴桃整個單花期散粉規(guī)律以及花粉活力變化的研究罕有報道。鑒于此,本研究選擇貴州省獼猴桃主栽品種貴長獼猴桃作為實驗材料,研究其單花期散粉規(guī)律及花粉活力變化,并采集開花當天自然脫落的花粉,對比不同保存條件和時間對花粉活性的影響,以期為合理采集利用、保存花粉提供數(shù)據(jù)支持。
1.1.1 儀器生物顯微鏡(重慶奧特SMART);冰箱(海爾BCD-510WDEM);漩渦振蕩器(其林貝爾vortex-5);移液槍(北京大龍);恒溫干燥箱(恒辛XMA-600)。
1.1.2 試劑六偏磷酸鈉(贊璐桐;分析純);蔗糖(天旭;分析純)。
1.2.1 樣品采集試驗材料于2019 年采集自貴州省修文縣獼猴桃種植區(qū)。于盛花期選擇3 株雄株,自5 月12 日至15 日,連續(xù)4d 標記當天開放的花朵(30 朵/株),標記時間為每天上午9 時,5 月15 日上午9 至10 時采集被標記的處于不同花齡的花藥,從花齡相同的每朵花上用小剪刀剪取5 只花藥置于2mL 離心管中,其余花藥放入50mL 離心管中。每10 朵花為1 個樣,每株雄株取3 個樣。2mL 離心管裝的花藥用于測定花粉數(shù)量,計算散粉規(guī)律;50mL 離心管裝的花藥用于測定花粉活力。同日上午9 至10 時,隨機選取當日開放的花朵,每株取6 個樣,每個樣20 朵花,花粉收集在50mL 離心管內,用于研究不同保存條件、保存時間對花粉活性的影響。
1.2.2 不同花齡花粉數(shù)量和活力測定試驗材料為不同花齡的雄花花粉,設置5 個處理。-1D:開花前1d(大蕾,有1~3 片花瓣現(xiàn)展開跡象);0D:開花當天;1D:開花后1d,2D:開花后2d;3D:開花后3d。每個處理重復3 次。分別測定每個處理的花粉數(shù)量和花粉活力。
1.2.3 不同保存條件對花粉活力的影響試驗材料為當天開花的雄花花粉,設置室溫保存和4℃保存兩個處理。 將花粉樣品等分為兩組,一組放置在實驗臺上室溫(溫度:20~24℃;相對濕度:13%~23.3%)保存;另一組放置于冰箱冷藏室(4℃)保存。自采集當天起,每天檢測一次花粉活性,連續(xù)檢測6d。
1.2.4 花粉數(shù)量測定參照王斯妤等[10]、辛董董等[16]方法,將2mL 裝的花藥樣品(每個樣50只花藥),放置于50℃恒溫干燥箱中,干燥4h?;ǚ廴可㈤_后加入一定體積的200g/L 六偏磷酸鈉溶液,在漩渦振蕩器上振蕩混勻成懸浮液,用移液槍吸取5μL 懸浮液滴在細胞計數(shù)板上,用生物顯微鏡(10×40 倍)進行觀測,統(tǒng)計花粉量,公式為:
1.2.5 散粉量與散粉比例計算
計算散粉比例時以開花前1d 的花粉數(shù)量為花粉總量。
1.2.6 花粉活力測定采用離體萌發(fā)法測定花粉萌發(fā)率,以萌發(fā)率代表花粉活力。培養(yǎng)基為15%的蔗糖溶液[17-19],用膠頭滴管滴1~2 滴培養(yǎng)基置于載玻片中央,用棉簽蘸取一定量的花粉置于培養(yǎng)基正上方,輕輕抖動棉簽使花粉灑落在培養(yǎng)基表面。培養(yǎng)條件為室溫,以20~24℃為宜。將播種后的載玻片置于墊有雙層濕濾紙的泡沫箱中進行黑暗培養(yǎng),24h 后鏡檢,花粉管長度超過花粉粒直徑1倍的視為花粉萌發(fā),計算萌發(fā)率。
萌發(fā)率=視野中萌發(fā)花粉數(shù)/總花粉數(shù)×100%。
運用EXCEL 和SPSS17.0 對試驗數(shù)據(jù)進行描述統(tǒng)計、差異顯著性檢驗,對獼猴桃散粉規(guī)律和花粉活力進行分析。
經(jīng)試驗測定發(fā)現(xiàn),貴長獼猴桃花粉量隨開花時間的延長而減少,散粉量在開花前3d 逐日增加。如表1 所示,開花前1d 花粉量為15 222.22粒/花藥,開花后花粉量開始減少,開花1d 后花粉數(shù)量顯著減少(P<0.01)。散粉量隨開花時間增加,但散粉比例較低,從開花到采集樣品期間散粉比例為5.96%,開花后1d 的散粉比例也僅有13.50%。至開花后的第3 天(花藥開始自然脫落),每個花藥的花粉量高達5 037.04 粒,接近總花粉量的30%。
表1 散粉規(guī)律
由圖1 可以看出,獼猴桃開花前1d 與開花當天的花粉活力最高且沒有顯著差異,開花后, 花粉活力隨開花天數(shù)的增加而顯著降低(P<0.01)。開花后第3 天,花藥開始自然脫落,花粉萌發(fā)率下降到3.75%。
圖2 顯示,當天采集花粉的萌發(fā)率達到52%以上,離體花粉活力隨保存天數(shù)的增加而降低,但保存在不同條件下的花粉,萌發(fā)率降低的速率有所不同,4℃條件下保存有利于維持花粉活力。室溫保存1d 花粉萌發(fā)率降低為48.60%,與采集當天無顯著性差異,但是保存2d 及以上的花粉萌發(fā)率大幅度降低,保存5d 的萌發(fā)率僅為3.18%。4℃保存1d 的花粉萌發(fā)率為42.67%,較采集當天顯著降低,而保存2d、3d 的花粉萌發(fā)率分別為41.67%、38.14%,與保存1d 的花粉相比,萌發(fā)率有不同程度的降低,但未達到顯著水平,保存5d 的花粉萌發(fā)率為21.76%。
試驗結果顯示,貴長獼猴桃每個花藥的花粉量為15 222.22 粒,與齊秀娟等[8]的研究結果相符,但與王斯妤等[10]的研究結果差異較大。開花后開始散粉,但單位時間散粉比例較低,從開花到采集樣品期間散粉比例為5.96%,開花后1d 的散粉比例也僅有13.50%,甚至到開花后的第3 天每個花藥的花粉量仍然高達5 037.04 粒,接近總花粉量的30%。這可能是因為獼猴桃訪花昆蟲少等原因造成的,這可能導致獼猴桃在自然條件下坐果率低的原因之一。花粉活力測定結果顯示,開花前1d 與開花當天的花粉萌發(fā)率接近52.00%,開花后隨時間的延長花粉活力逐漸降低,與陳永安等[14]的研究結果相似,但他們僅觀察了開花后24h 內的變化;開花后第3 天花粉萌發(fā)率急劇降低為3.76%,鏡檢過程中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上生長了菌絲,這可能是導致花粉活力急劇下降的原因。
花粉活力隨保存時間的增長而降低,但不同條件保存的花粉活力變化差異較大,相比室溫,4℃條件更有利于維持花粉活性,結果與陳永安等[14]的研究結果一致。
綜上,建議貴長獼猴桃采集開花當天的花朵分離花粉用于授粉,最好當天采集當天使用。若遇花粉不足時,也可以選擇采集開花后1d 的花朵分離花粉用于授粉,其單花藥花粉量為12 259.26 粒,萌發(fā)率為38.37%,可以滿足授粉需求。如當天花粉未使用完,適宜選擇4℃條件保存,保存時間越短越好,勿使用保存超過3d 的花粉,以免造成不必要的損失。