不同枣品种花粉萌发及花粉管生长特性的研究

丁蒙蒙　林敏娟,2,3　王振磊,2,3*

(1新疆生产建设兵团南疆特色果树生产工程实验室， 新疆 阿拉尔 843300) (2 塔里木大学植物科学学院， 新疆 阿拉尔 843300)(3 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室， 新疆 阿拉尔 843300)



不同枣品种花粉萌发及花粉管生长特性的研究

丁蒙蒙1林敏娟1,2,3王振磊1,2,3*

(1新疆生产建设兵团南疆特色果树生产工程实验室， 新疆 阿拉尔 843300) (2 塔里木大学植物科学学院， 新疆 阿拉尔 843300)(3 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室， 新疆 阿拉尔 843300)

本研究以14个枣树品种花粉为材料,采用过氧化物酶染色法和花粉离体培养法,并结合显微镜镜检，对相同培养基条件下花粉萌发率和花粉管长度进行了研究。结果表明：供试品种花粉量、花粉管长度、萌发率和生活力有明显差异，花粉生活力与花粉萌发率呈正相关性，而花粉量和花粉管长度与花粉萌发率无明显相关性。

枣； 花粉量； 花粉萌发； 花粉管长度

枣(Zizyphus jujuba Mill.)为鼠李科枣属植物，原产于我国[1]，栽培历史悠久，种质资源丰富，是我国的特色经济果树。枣在新疆的栽培历史悠久，随着我国农业产业结构的不断调整，枣树以其适应性强、管理相对简便、效益比较高并且可兼顾经济和生态效益等优势[4-5]，成为新疆发展最快的果树树种之一。近年来，由于新疆有着优越的温度、光照、光热资源匹配、湿度等适宜的气候因素，再加上新疆地块面积大，适合大面积发展，集约化管理。枣在新疆得到迅速发展，截止到2010年，新疆枣树的种植面积已高达166 700 hm2，主要栽培于南疆地区[1]。

优良品种是枣产业发展的重要保证，培育综合优异性状的新品种，是解决红枣市场与日俱增的需求量的必然选择，也是新疆枣树育种的迫切要求。据《中国果树志·枣卷》记载，枣有700多个品种类型，但多为自然种群，其品种选育工作也主要是种群内的选优，而人工有目的的杂交育种报道很少。此外，枣树花小且量大，去雄困难，落花落果严重，在生产上枣树普遍存在花量大而坐果率低的现象，其自然坐果率仅有0. 1%～0. 5%[2]。作为有性生殖的雄配子的携带者—花粉，其萌发率的高低，无论在杂交育种上，还是在探讨生产中坐果率低的原因上，都有着十分重要的意义。

为此，本研究在总结以往资料的基础上，对塔里木大学枣树资源圃中14个枣树品种的花粉量、花粉萌发率、花粉管长度以及花粉生活力进行了研究，旨在为枣栽培与育种提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

试材为塔里木大学南疆果树种质资源圃嫁接2年生枣树三变红、核桃纹、蜂蜜罐、衡阳珍珠、晋矮4号、金丝1号、灰枣、苹果枣、无核红、猴头枣、妈妈枣、骏枣2号、杜梨梨枣、大果算盘。树体生长状况中等，株距0. 5 m，行距为1. 5 m，沙壤土栽植，管理水平一般。

1.2花粉的采集和处理

于6月20日～31日采摘气球期花蕾带回实验室内及时制取花药，置于小培养皿中和大号的离心管中，室温下阴干，标明品种及日期。检测花粉的萌发率和花粉管长度。

1.3试验方法

1.3.1花粉萌发率和花粉管长度的测定

在本试验中选用蔗糖浓度15%、pH值6. 0、琼脂浓度为1%，硼酸浓度为0. 01%的培养基进行离体培养[3]。

培养时将不同枣品种花粉用头发丝蘸取花粉然后用吸耳球轻轻地将花粉吹洒在培养基上，然后在培养皿上封一层保鲜膜防止培养基表面水分蒸发(相对湿度大于85%)。将处理好的培养皿置于30 ℃黑暗条件下经行恒温培养。24小时后镜检，做3次重复，每个重复查三个视野，测量花粉管长度，并统计花粉萌发率。

花粉萌发率=(花粉管长度大于花粉直径的花粉数量/观察花粉数量)×100%

花粉管进程：离体培养后，分别于2 h、4 h、14 h、24 h、36 h观察花粉管生长长度。

1.3.2花粉生活力的测定

采用过氧化物酶法鉴定花粉的生活力[3]。测定时取少许花粉在洁净的载玻片上，先加试剂1再加试剂2搅匀后盖上盖玻片，置于室温，待15 min后镜检，凡被染为红色的花粉其活力强，淡红次之，无色者为没有活力或花粉不育；重复观察3个视野，取平均值。

1.3.3花粉量的测定

花粉量的测定采用血球计数器法。取不同蕾期的花蕾各90 枚拔取充分成熟饱满，开裂的花药90 枚，平均放入洗干净的三个大号离心管中，自然干燥，待花粉自然散开后，每个离心管滴入1 %六偏磷酸钠溶液2 ml，加盖震荡，使花粉呈现悬浮状，吸取0. 2 ul悬浮液于血球计数板上盖上玻片，在显微镜下观察400个小方格上的花粉粒数，每个品种重复六次，取平均值，计算单个花粉量(N)。

N=(400个小方格内总花粉数×1 000

×2/0. 2)/30

2　结果与分析

2.1不同枣品种花粉萌发率和花粉管长度比较

枣品种不同，花粉萌发率、花粉管长度以及花粉量也不相同，在供试的14个品种中，大部分品种花粉萌发率在13. 5%～51. 2%之间，花粉管相对长度在42～90 um之间(表2)。其中，核桃纹花粉萌发率最高，达51. 2%，花粉管相对长度为58. 5 um；妈妈枣花粉萌发率最低，仅11. 1%;花粉管最长的品种是衡阳珍珠，花粉管相对长度达到89. 1 um，其萌发率为46. 7。核桃纹等花粉萌发率高的枣品种可用作人工授粉采粉品种。而晋矮四号、妈妈枣和大果算盘等花粉萌发率低的枣品种,如果不是因为杂交育种的需要，最好不要用作授粉品种。花粉管最短的是杜梨梨枣，仅为42. 8 um，其萌发率为24. 4 %，由此可见，花粉萌发率高的品种，花粉管并不一定长。二者之间进行相关分析，相关系数仅为0. 003 33，表明无相关关系。

表1　不同枣品种花粉萌发和花粉管长度比较

2.2不同枣品种花粉量与萌发率比较

果树花粉量的多少主要取决于该品种的遗传特性，其次是树体营养水平及其生长的外部环境。授粉后花粉萌发存在集体效应，即在一定区域内花粉数量越多，花粉越容易萌发。所以本试验对不同枣品种的花粉量与萌发率之间的关系进行探讨，结果表明(表2)：不同枣品种间差异较为明显。花粉量最少的是三变红，单药花粉量只有953粒；花粉量最多的是无核红，为4 893粒。从品种的萌发率来看核桃纹是最高的，为51. 2%，大果算盘萌发率仅有12. 3%。根据相关性分析来看花粉量及花粉萌发率相关性未达显著水品，两者没有相关性。

2.3不同枣品种花粉生长情况比较

由图1，2可知，枣花粉培养2 h后大部分花粉粒萌发,但不同枣品种花粉管生长速度在不同时期有明显差异。其中灰枣和猴头枣在0～14小时之间花粉管生长较快，后生长速度缓慢；三变红和金丝1号在14～24小时之间花粉管生长速度较快。根据实验结果可以看出，枣花粉萌发可以在14小时之后进行测定，此时的花粉管生长趋于平缓，而且长度绝大多数在30～60 μm之间，便于对萌发花粉计数。

图1　不同枣品种花粉管生长过程

图2　不同枣品种花粉管生长过程

2.4不同枣品种花粉生活力与花粉萌发率比较

在供试品种花粉粒经染色后，各品种染色花粉所占百分数高低顺序基本与花粉萌发率相一致(表3)，不同品种的花粉经染色后着色程度不同，同一品种花粉生活力与花粉萌发率间有密切关系，经相关分析，相关系数为0. 9328。

表3　不同枣品种花粉萌发和花粉管长度比较

3　讨论

3.1枣花粉量与花粉萌发的关系

果树花粉量的多少主要取决于该品种的遗传特性，其次是树体营养水平及其生长的外部环境。授粉后花粉萌发存在集体效应，即在一定区域内花粉数量越多，花粉越容易萌发。本实验结果表明，枣花粉量与花粉萌发率之间的影响没有显著关系，这与唐宁浩等人的研究结果一致[4-9]。但是根据刘玲、王久瑞、刘孟军等人以20个枣品种为试材，测定了花粉萌发率和单药花粉量。结果表明，枣不同品种在同一时期及同一品种在不同花期花粉量和花粉萌发率差异显著[5]。花粉量的多少取决于树种、品种的自身遗传性状，其次与树体的营养状况及花芽发育状况、当年气候条件、栽培管理条件等有关。在育种工作中授粉后花粉的萌发存在集体效应，即在一定区域内，花粉的数量越多其萌发生长情况越好，当花粉少于一定数量便达不到正常萌发的要求影响授粉受精过程的完成。根据詹亚光[10]等人研究认为可能是因为花粉间相互刺激，花粉所释放的一种“花粉生长要素”。梁万福[11]等人的研究也对此现象做过解释，即花粉密度过低时，花粉不易萌发。这种想象虽有报道，但是尚不清楚其原因。所以在人工授粉时，选择花粉量大的品种来授粉保证花粉的萌发率。

3.2枣花粉生活力与花粉萌发的关系

一般来说，花粉生活力高，其萌发率也高。从本试验所采用的离体培养基和过氧化物酶染色两种方法所得结果来看是一致的，相关系数为极显著水平，这与张延龙[11]等人的报道相一致。但生活率往往只能估计花粉群体中所含良好花粉的百分率，而用离体培养基法测定的萌发率结果才能较真实反映花粉体外萌发率。

4　小结

4.1枣不同品种花粉量、花粉管长度、萌发率和生活力均有明显差异。

4.2枣树花粉量和花粉管长度与花粉萌发率无明显相关性。因此对花粉萌发率和花粉管长度都较低的品种，授粉时应注意增加人工授粉量，加大授粉花粉密度，从而保证坐果。

4.3枣树花粉生活力与花粉萌发率呈正相关性，也就是说花粉生活力高，其萌发率也高。

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[3]李桂云,顾景梅,王 峰.不同培养基对果树花粉发芽率影响的试验[J].山西果树2001(1):4-5.

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Pollen Germination and Pollen Tube Growth of Different Cultivars of Chinese Jujube

Ding Mengmeng1Lin Minjuan1,2,3Wang Zhenlei1,2,3*

(1 Key Laboratory of Characteristic Fruit Tree in Southern Xinjiang, Xinjiang Production and Construction Corps, Alar, Xinjiang 843300) (2 College of Plant Science, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300) (3 Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resources in Tarim Basin, Xinjiang Production & Construction Group, Alar, Xinjiang 843300)

Combining with microscope, peroxidase staining and pollen in vitro culture method were used, the pollen germination rate and the length of pollen tube of 14 cultivars of chinese jujube were studied under the same culture medium. The results showed that there were significant difference in pollen number, pollen tube length, germination rate and viability among different jujube, pollen viability and germination rate was positive correlation, pollen number and pollen tube length have no obvious correlation with rate of pollen germination.

chinese jujube；pollen number；pollen germination；pollen tube length

2015-08-02

新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室开放课题(BRYB1310)；新疆生产建设兵团科技攻关计划项目(2011BA003)。

丁蒙蒙(1988-)，女，2014级研究生，研究方向为果树优质高效栽培。E-mail：15999400575@163.com

�E-mail：wzljwc@163.com

1009-0568(2016)03-0020-05

S665.1

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.03.004