番茄花粉生活力测试与分析

2016-11-29冯铸李灵芝薛世慧

山西农经 2016年11期

关键词：染色法时间段制种

□冯铸李灵芝薛世慧

（1.山西省农业种子总站山西太原030006；2.山西农业大学园艺学院山西太谷030801）

番茄花粉生活力测试与分析

□冯铸1李灵芝2薛世慧2

（1.山西省农业种子总站山西太原030006；2.山西农业大学园艺学院山西太谷030801）

以10种不同品种的番茄花为材料，结合TTC染色法和人工授粉制种的方法，对影响番茄花粉生活力的诸多因素，如不同的品种，采花时间段，干燥方式，干燥时间，温湿度条件和花瓣开张角度进行了分析研究。结果表明：不同番茄品种、不同环境条件、不同采摘时间的花粉生活力差异显著，其中父本4号的花粉生活力最强，在温度19.48益湿度90%左右时花粉生活力较强。番茄制种以花药室内自然阴干，干燥时间在8 h以内应尽量缩短干燥时间，采集花粉以开花当天上午采集盛开花（花瓣开张180毅）的花粉较适。

番茄；TTC染色法；人工授粉；花粉生活力

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是一种重要的蔬菜和水果，由于它具有适应范围广，产量高，营养丰富，用途广泛，栽培方式多样，以及栽培季节较长等多方面的优点，因而其种植面积逐年扩大，经济效益日益增加[1]。随着番茄生产和科学研究的进展以及人们生活水平的提高，人们对于番茄品种和质量的要求越来越高，番茄育种任重而道远。目前，杂交育种仍是培育番茄新品种的主要途径，由于在杂交育种过程中，用父本的花粉活力直接影响受精能否顺利完成，并与坐果率直接相关，因此杂交时需用生活力很强的花粉来授粉，才能保证杂交成功，因而杂交前先鉴定亲本花粉生活力至关重要[2]。几年来番茄对外制种实践证明：影响番茄杂交制种产量的因素有多种，但花粉生活力高低是影响番茄杂交制种高产、稳产的主要因素[3]，因此对番茄花粉生活力的研究成了研究番茄杂交制种的重要内容。有关番茄花粉生活力的研究国内外有过一些报道[4]。主要对影响番茄花粉萌发的因素如培养基成分、温度、培养时间等作一些研究，而立足番茄制种实践的影响报道较少[5]。本试验基于制种实践，对影响番茄花粉生活力的多种因素进行初步的研究，以便为番茄制种提供理论依据与实践经验。

1　材料与方法

1.1试验材料

选取编号为4、7、8、9、10、13、15、16、24和71的番茄品种为试验材料，于2014年5-9月期间在山西农业大学园艺站塑料温室大棚中进行试验。

1.2仪器设备

镊子，铅笔，烧杯，容量瓶，载玻片，盖玻片，培养皿，显微镜，恒温培养箱，全自动显微照相仪，欧宝等。

1.3试验方法

本试验花粉生活力测试方法采用人工授粉统计坐果率的方法（以坐果率表示花粉的生活力法）和TTC染色法。其中TTC染色法具体步骤如下：

采取番茄花粉少许置于载玻片上，加1耀2滴1%的TTC溶液，盖上盖玻片，置于35益的恒温箱中暗培养15耀20min，然后置于显微镜下观察。凡是被染成红色的表示花粉活力强，没有染色的为不具备活力的花粉或不育的花粉。统计花粉的染色率，以染色率表示花粉的生活力[6]。

1.3.1不同品种番茄花粉生活力的测定。选择晴天无风的上午，采集花药，取花粉，选择即将开放的顶端呈淡绿微黄的露冠花去雄，授粉，挂上标签，隔天再重复授粉一次，一个星期后统计坐果率。

具体操作是：上午8：00耀9：00分别采摘10个父本的10朵盛开花，摘去花瓣，于通风阴凉处晾晒15 min，取花粉。在杂交工作开始时要摘除田间所有母本未授粉花朵及果实，授粉结束后需要多次检查植株上是否出现新的花序，一旦发现立即摘除[9]。将镊子用酒精消毒后晾干，分别选择与父本相同品种的15朵露冠花，去雄，授粉，挂上标签，第2天再重复授粉一次，一个星期后统计坐果率。这里我们把十个亲本分别表示为处理A4，A7，A8，A9，A10，A13，A15，A16，A24，A71。用各自的坐果率表示个亲本的花粉生活力。

1.3.2不同温湿度条件下番茄花粉生活力的测定。根据天气预报选择天气差异较大的十天，于上午采集父本4的花药，取花粉，选择5朵露冠花去雄，授粉，挂上标签，并记录当时的温度以及湿度，第2天重复授粉，一个星期后统计坐果率（具体操作方法同上）。这里将十天的温湿度条件分别表示为处理B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10。用坐果率表示不同的温湿度条件下的番茄花粉生活力。

1.3.3不同干燥方式下的番茄花粉生活力的测定。

2014年8月21日上午采摘当天盛开的花，然后分别采用室内自然阴干法和阳光暴晒法进行花粉的生活力测定，我们把前者表示为处理C1，后者表示为处理C2，两个处理各4h后采用TTC染色法测定花粉的生活力。

具体操作方法：上午8：30从大棚里采20朵当天的盛开花，平均分成两份。一份进行室内阴干干燥，在室内将花的花瓣用镊子去掉把剩下的花药摊放在光滑干净的滤纸上，置于通风干燥处晾干，室温在25益左右；另一份则放在室外阳光下晒干。两份都经过4h清理出与花药分离的花粉用TTC染色法测定这两种干燥方式下花粉的生活力。分别选取3个视野统计番茄花粉的染色情况，用染色率表示番茄花粉的生活力。

1.3.4不同干燥时间的番茄花粉生活力的测定。

2014年9月6日采摘当天的盛开花，放在室内自然阴干，分别干燥0 h、2 h、4 h、8 h，分别表示为处理D0、D2、D4、D8，每个时间随机取15朵花进行3次重复试验，每次重复5朵花，采用TTC染色法测定花粉的生活力。

具体操作步骤：早上8颐30耀9颐00去大田采摘当日的盛开花，带回室内阴干，随机取出15朵花以每5朵为一次重复。拿出事先准备好的镊子对番茄的花进行花药的剥离，然后用TTC染色法测定花粉的生活力，每个时间点重复此过程。

1.3.5不同花瓣开张角度下的番茄花粉生活力的测定。2014年9月9日上午分别采摘不同花瓣开张角度的番茄花，各15朵，分别进行3次重复，采用TTC染色法来测定花粉的生活力。这里我们取花瓣开张角度为60毅、90毅、180毅分别把它们表示为处理E60、E90、E180（见下表1）[3]。

表1　不同花瓣角度下番茄花的形态特征

1.3.6不同采花时间段番茄花粉生活力的测定。选取晴朗的天气，在这一天内分别分成几个时间段采摘当天盛开的花，剥离花药，进行花粉的生活力测定。

具体操作步骤：9月8日选取时间段8颐30耀9颐00，10颐30耀11颐00，12颐30耀13颐00，14颐30耀15颐00，分别表示为处理F8、F10、F12、F14。在这几个时间段内去大棚采摘花，带回试验室剥离花粉，用TTC染色法进行染色，测定花粉的生活力。

表2　不同番茄品种的坐果率

2　结果与分析

2.1不同番茄品种对花粉生活力的影响

品种不同番茄的花粉生活力不同[12]。试验对10个品种的番茄花粉生活力进行测定，结果列于表2。

由表2可知，品种A4的花粉生活力最强为0.490，极显著高于品种A10和A13。品种A4、A9、A16、A24的花粉生活力没有显著性差异，但它们与品种A7、A8、A15、A71的花粉生活力有显著性差异。品种A4、A7、A8、A9、A15、A16、A24、A71的花粉生活力均极显著高于品种A10和A13。说明不同品种之间的花粉生活力差异性很大，品种是影响番茄花粉生活力的重要因素[12]。

2.2温湿度条件对番茄花粉生活力的影响

温、湿度，特别是温度对花粉生活力和杂交结实率有影响很大。空气相对湿度过高过低会影响授粉。为了确定适宜的温度和湿度条件，保证番茄的花粉生活力，试验对于不同温湿度条件下的花粉生活力进行了研究，结果如图1。

图1　温湿度条件对番茄花粉生活力的影响

根据折线图可知，在20-30益的温度范围内，随着湿度的增大，花粉生活力增高。在20-30益的范围内，降低温度，利于花粉提高番茄花粉的生活力。在相对湿度为60-90%的范围内，增大湿度利于番茄花粉生活力的提高。其中，当温度为19.48益湿度为89.39%时番茄花粉生活力最高。因此，在番茄制种实践过程中，授粉时的温度不应该超过30益，空气相对湿度应大于60%。

2.3干燥方式对番茄花粉生活力的影响

为了便于采集花粉进行制种我们要择优选择花粉的干燥方式。这里我们对两种干燥方式室内自然干燥法与阳光暴晒法进行比较。结果如表3。

由表可知，处理C1的花粉生活力为0.623，处理C2的花粉生活力为0.413，处理C1的番茄花粉生活力极显著高于处理C2的花粉生活力。因此，番茄杂交制种实践中花粉的干燥方法以室内自然干燥法为宜，简单实用，便于大面积制种应用，最好不要采用阳光暴晒干燥法。

表3　不同干燥方式下的花粉染色率

2.4干燥时间对番茄花粉生活力的影响

干燥时间的长短对花粉的生活力也有一定的影响，随着干燥时间的延长，花粉的生活力呈明显呈下降趋势。本试验对于不同干燥时间的番茄花粉生活力的研究结果如表4。

表4　不同干燥时间下的花粉染色率

从表4可以看出新鲜的番茄花粉的花粉生活力最高，D0、D2、D4和D8的花粉生活力均有显著性的差异。D0的花粉生活力为0.710，极显著高于D2、D4和D8，D2的花粉生活力为0.656极显著高于D4和D8。这说明在8 h以内，应尽可能地缩短番茄的花粉干燥时间。

2.5花瓣开张角度因素对番茄花粉生活力的影响

番茄花粉的成熟度及其生活力受花龄的影响，随着花蕾花瓣逐渐展开，花粉逐渐成熟，活力增强，并具有授粉能力[11]。为了确定花粉生活力最强时的花瓣开张角度，实验对3种花瓣开张角度时的花粉生活力进行了比较，结果如表5。

表5　不同花瓣开张角度下的番茄花粉染色率

表5说明不同的花瓣开张角度下番茄花粉的生活力差异性显著。E180的花粉生活力为0.727，E90的花粉生活力为0.62，E60的花粉生活力为0.4，E180的花粉生活力显著高于E60，E180跟E90的花粉生活力无显著性差异，E60跟E90的花粉生活力差异也不显著。所以，在番茄制种试验过程中应尽量选择花瓣开张角度为180毅的盛开花采集花粉[13]。

2.6采花时间段对番茄花粉生活力的影响

为了采集花粉生活力高的番茄花我们对于采花时段也要注意，不同采花时间段的番茄花粉生活力不同，结果如表6。

表6　不同采花时间段下的番茄花粉染色率

图2　不同采花时间段部分花粉萌发以及生长情况

由表6可知，不同采花时间段的花粉生活力差异性极显著，随着时间的推移，番茄花粉生活力呈下降趋势。F8的花粉生活力为0.698，F10的花粉生活力为0.554，F12的花粉生活力为0.330，F14的花粉生活力为0.148，F8，F10，F12，F14相互间的花粉生活力差异性均极显著。因此，在番茄制种实践中应选择8：30耀9：00这个时间段采集花粉，在此时间段采集的花粉生活力高。

3　讨论与结论

3.1讨论

3.1.1番茄花瓣开张角度。在测定不同花瓣角度花粉的生活力的结果中花瓣角度为180毅的花粉生活力极显著高于其它两个处理这与王艳芳等[9]得出的最后结论相一致，但是花瓣开张角度为90毅的花粉本试验测得的花粉生活力为62%明显高于王艳芳等[10]测出的结果34.9%，应该与品种不同有关系，这种可能有待进一步研究品种间花粉生活力的差异。

3.1.2不同的染色法测定。在染色法的测定上本试验使用的是TTC染色法测定，简单、迅速，能够在一定程度上直接反映花粉的代谢情况或营养含量，适合测定番茄花粉的生活力，与闫立英等[8]用红墨水染色法测定得出的结论在干燥时间上所得的结论有差异。本试验得出的结论为干燥时间以8h内尽量缩短干燥时间为宜，与闫立英等[3]得出的以8h内为宜有差别，测定的方法不一样，对于番茄来说比起红墨水染色法TTC染色法比较适合测定番茄花粉的生活力。

3.2结论

1.番茄制种中花药的最佳干燥方式是室内自然阴干。

2.在干燥时间为8h以内时，应尽可能地缩短番茄的花粉干燥时间，能筛出花粉即可。

3.一天之中采集花粉在早上8颐30耀9颐00为宜，这个段时间的花粉生活力高，在65%耀70%之间。

4.采花的适宜花瓣开张角度是当花瓣展开180毅时的生活力为72.7%，也就是盛花期，这时的花粉最适宜授粉。

5.不同品种的番茄花粉生活力差异显著，在番茄制种实践过程中应慎重选择番茄品种。给番茄授粉时的温度不应该超过30益，空气相对湿度应大于60%。

[1]王海延,王鸣,李长年.番茄育种[M].上海科学技术出版社,1988,14-27.

[2]罗素兰,符列,符传秀,等.6种番茄种质花粉活力的鉴定[J].海南大学学报自然科学版,2002,(9):243-246.

[3]闫立英,冯志红,张慎好,等.番茄花粉生活力研究[J].种子,2005,(6):23-26.

[4]林志成.两个番茄品种花粉萌发的研究[J].中国蔬菜,1983,(3):32-34.

[5]陈竹君.番茄远缘杂交F及其双亲花粉萌发力的研究[J].中国蔬菜,1988,(1):12-13.

[6]王钦丽,熊涛.花粉生活力的测定[J].植物学通报, 2005,(02):28-29.