18个枣品种花粉数量与萌发率的研究

吴 硕，贾彦丽，智福军，吕瑞江

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北 石家庄 050061）

18个枣品种花粉数量与萌发率的研究

吴 硕，贾彦丽，智福军*，吕瑞江

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北 石家庄 050061）

花粉育性是确定杂交亲本的基础。以河北省常见的18个枣品种为试材，通过测定不同品种的花粉量和萌发率来确定花粉育性。在枣树盛花期10：00，选取树冠外围2～3 a生枝条，采集蕾黄期枣花花蕾，采用蔗糖离体培养法，比较了不同蔗糖浓度下花粉萌发率的差异，以筛选出最适宜花粉萌发的培养基蔗糖浓度；并在此基础上，对参试枣品种的花粉数量和萌发率进行了测定，以筛选较适宜做授粉树的枣品种。结果表明：最适宜枣花粉萌发的培养基蔗糖浓度为15%。18个枣品种的花粉量和萌发率差异显著，其中，南方优系2和金丝无核3号的单药花粉量在4 000粒以上，萌发率却在5%以下；金丝4号和抗病优系（99-1）的萌发率分别为46.62%和45.15%，单药花粉量分别为3 333粒和3 222粒；多数品种的花粉量和萌发率均较低。金丝4号、抗病优系（99-1）、大荔龙枣、玉田小枣和金昌1号花粉数量适中，且萌发率较高，较适宜做授粉树。

枣；花粉；离体培养；花粉量；花粉萌发率

杂交育种的关键是亲本选配，而花粉育性是确定杂交父本的基础。枣树在自然状态下落花落果严重，多数品种表现种仁败育、含种仁率低、花粉生殖性能差，严重阻碍了枣杂交育种的进程，致使枣种质资源创新滞后。目前，生产上尚无兼具高产、优质、抗病虫等特性的枣品种[1]。因此，通过杂交育种，选育集优良特性于一体的优良枣品种势在必行。

枣花粉的生殖性能直接关系到枣的坐果情况，花粉量和萌芽率是影响枣坐果的关键因子。然而截至目前，关于枣花粉数量和萌发率的研究并不多见。同时，枣树花粉的生活力和花粉萌发受环境因子影响较大，目前仅测定了50余份枣资源[3～5]的花粉数量及萌发率，数据极少。且被测定的资源中，同一品种不同研究者的测定结果差异极大[1，5]，无法用作育种基础数据。

目前测定花粉活力常用的方法有氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法、碘-碘化钾（I2-KI）染色法、无机酸测定法、亚甲基蓝染色法、蔗糖萌发测定法等[6～8]。其中，染色法反映的是花粉的代谢情况或营养物质含量，测定结果受花粉壁厚度等因素的影响，故不能直接表现花粉的萌发率；无机酸测定法又称瞬时花粉管形成法，测定简便、快速，但培养条件不同时结果相差悬殊，同时由于无颜色差异，易造成误判[9，10]；而蔗糖离体培养法测定法应用较为普遍，且测定结果比较准确可靠[3]。因此，本研究采用蔗糖离体培养法测定花粉活力。而培养基中的蔗糖浓度、营养元素含量以及培养温度和时间均会影响花粉的萌发率，从而对试验结果产生较大影响[11-15]。于是，本研究选取了不同蔗糖浓度的培养基进行试验，以筛选出花粉离体培养的最适蔗糖浓度，保证测定数据准确。同时，以18个河北省常见主栽枣品种的花粉为试材，在最适离体培养条件下比较了不同品种的花粉生殖特性，可为后续的枣杂交育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验枣树品种为河北省内常见的枣主栽品种辣椒枣、悠悠枣、伏脆蜜、入口酥、羊奶枣、金昌1号、星光、金丝4号、抗病优系99-1、大荔龙枣、无核小枣、玉田小枣、冬枣、早脆王、金丝无核3号、南方优系2号、蜂蜜罐和新郑长红，共18个。2016年枣树盛花期10：00，在河北省农林科学院石家庄果树研究所枣资源圃，选择树冠外围2～3 a生的枣树枝条采集蕾黄期枣花花蕾，用冰盒带回实验室，备用。

1.2 试验方法

1.2.1 花粉萌发培养基适宜蔗糖浓度的确定 首先对18个枣品种的花粉萌发率进行了初测，然后选取花粉萌发率较高、一般、较低的品种各3个，其中，萌发率较高的品种为金丝4号、抗病优系（99-1）和大荔龙枣，萌发率一般的品种为金昌1号、悠悠枣和玉田小枣，萌发率较低的品种为金丝无核3号、伏脆蜜和入口酥，测定不同蔗糖浓度下的萌发率。将各品种花粉置于不同蔗糖浓度的花粉培养基中，在25℃烘箱内培养24 h。试验蔗糖浓度设0（不加蔗糖，CK）、5%、10%、15%、20%和25%计6个处理。观察萌发花粉的数量，计算花粉萌发率。根据花粉萌发率结果，筛选适宜枣花粉培养的蔗糖浓度。

1.2.2 花粉数量的测定 试验设18个枣品种处理。每品种均取充分成熟、饱满、未开裂的蕾黄期花药30枚，放入干净的青霉素小瓶，自然干燥，重复3次。待花粉充分散出后，每瓶滴入1%六偏磷酸钠溶液2 mL，加盖振荡，使花粉呈悬浮态。然后，吸取1滴悬浮液于加盖玻片的血球计数板上，在低倍显微镜（15×10）下观察视野内（400个小格）的花粉粒数。每个品种重复6次，取平均值，计算单药花粉数量（N）。

N=（视野内花粉数×10 000×2）/30

1.2.3 花粉萌发率的测定 试验设18个枣品种处理。取花粉置于载玻片上，加1～2滴含硼酸的最适蔗糖溶液（100 mL蔗糖溶液中加0.1%硼酸5 mL），用镊子搅拌均匀，盖上盖玻片，置于25℃烘箱内培养24 h。在显微镜下观察统计6个视野中萌发的花粉数，取平均值计算萌发率〔（视野内萌发的花粉数/视野内的花粉总数）×100%〕。利用SPSS软件对参试枣品种的花粉萌发率进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 枣花粉萌发培养基的适宜蔗糖浓度筛选

测定结果（表1）显示，在不同浓度的蔗糖培养基中，参试枣品种的花粉萌发率差异显著，各品种枣花粉萌发率均随培养基中蔗糖浓度的增大呈单峰曲线变化，但均以蔗糖浓度15%处理的萌发率最大且与CK差异均达到了显著水平。因此认为，较适宜花粉萌发的培养基蔗糖浓度为15%。

2.2 参试枣品种的单药花粉数量和萌发率比较

参试枣品种的单药花粉数量为222～4 556粒，差异达到了显著水平，其中，南方优系2的单药花粉量最多，其次是金丝无核3号，二者单药花粉数量均＞4 000粒；蜂蜜罐、冬枣、新郑长红和早脆王的单药花粉量较少，指标值均＜1 000粒，其中，早脆王单药花粉量最少；而其他品种的单药花粉量均集中在1 000～4 000粒，其中，悠悠枣、金丝4号、伏脆蜜、抗病优系（99-1）、羊奶枣的单药花粉量≥3 000粒（表1）。从参试枣品种单药花粉量的极值看，最高值是最低值的20.52倍。

表1 部分枣品种花粉在不同浓度蔗糖培养基上的萌发率 （%）Table 1 Pollen germination rate under different concentration of sucrose

参试枣品种的花粉萌发率为0～46.62%，差异达到了显著水平，其中，金丝4号、抗病优系（99-1）、无核小枣、大荔龙枣和金昌1号的花粉萌发率＞20%；而其他品种的花粉萌发率均＜10%，其中，南方优系2、星光、蜂蜜罐、冬枣和早脆王未观察到花粉萌发。可以看出，不同枣品种的花粉萌发率差异较大，而多数枣品种（占参试枣品种数量的72.22%）花粉萌发率极低，花粉萌发率低也是限制枣树杂交授粉的主要原因。在花粉萌发的枣品种中，金丝4号花粉萌发率最高，伏脆蜜最低（2.30%），最高值是最低值的20.27倍。

表2 18个枣品种的单药花粉数量和花粉萌发率Table 2 Pollen number per anther and pollen germination rate of 18 cultivars

参试枣品种的单药花粉量与花粉萌发率并不完全呈正比，单药花粉量大的品种，花粉萌发率不一定高；反之，亦然。南方优系2的单药花粉量最大，但是花粉萌发率却为0；金丝无核3号的单药花粉数量（4 333粒）较多，然而其花粉萌发率仅为2.67%；无核小枣的单药花粉数量为2 222粒，其花粉萌发率却高达39.05%。因此，在确定适宜的授粉树品种时，应综合考虑枣的单药花粉量和花粉萌发率较为科学。本研究条件下，金丝4号、抗病优系（99-1）、大荔龙枣、无核小枣和金昌1号较适宜作为授粉品种。

3 结论与讨论

本研究选取花粉量和萌发率均较高的盛花期0级和1级花，保证了花粉质量，使测定数据更为真实可靠，可为后期杂交授粉研究提供更准确的数据[16～19]。赵长星等[11]报道，蔗糖是花粉萌发的营养物质和能量来源，蔗糖浓度对花粉萌发有明显影响。不同植物花粉萌发的适宜蔗糖浓度有所不同。因此，本研究选取了不同蔗糖浓度的培养基进行花粉萌发试验，最终确定最适宜花粉萌发的培养基蔗糖浓度为15%。在此基础上测定了18个枣品种的花粉萌发率，消除了蔗糖浓度对数据测定的误差，同时保证了测定数据的真实与准确。

本研究测定结果显示，18个参试枣品种的单药花粉数量最高不超过5 000粒、萌发率最高不超过50%，其中，金丝4号花粉萌发率最高，达到了46.62%，而南方优系2、星光和冬枣等花粉萌发率均为0，与前人研究结果[4，20，21]一致，表明本试验测定方法可行，数据测定较为准确。因此，在选择适宜的授粉树时，需综合多方数据评定花粉育性。

枣花粉在蔗糖浓度15%的培养基中萌发率最高。对18个枣品种的单药花粉量和花粉萌发率进行综合分析，认为金丝4号、抗病优系（99-1）、大荔龙枣、无核小枣和金昌1号花粉数量较多，且萌发率较高，适宜做杂交授粉树。本研究结果为今后枣杂交育种提供了亲本选择的基础数据。

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Pollen Number and Its Germination Rate of Eighteen Chinese Jujube Cultivars

WU Shuo，JIA Yan-li，ZHI Fu-jun*，LV Rui-jiang

（1.Shijiazhuang Pomology Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050061，China）

The pollen sterility is determined by pollen number and germination rate which is the basis of select hybrid parent.Selected yellow flower bud pollen in full flowering stage and cultured in the sucrose medium with different concentration.Aslo the pollen number per anther（PNPA）and pollen germination rate（PGR）of 18 cultivars of Chinese jujube（Ziziphus jujuba Mill.）in Hebei Province were tested on the optimal concentration.The results showed that the optimal concentration of sucrose was 15%.PNPA and PGR varied significantly among cultivars.The highest PNPA and PGR were 4 556（Nanfangyouxi 2）and 46.62%（Jinsi No.4）.PNPA and PGR of Jinsi No.4，Kangbingyouxi（99-1），Dalilongzao，Yutianxiaozao and Jinchang No.1 relatively more balanced，which could be used as pollinizer.

Chinese jujube；Pollen；Vitro culture；Pollen number；Pollen germination rate

S665.1

：A

：1008-1631（2017）01-0042-04

2016-08-04

吴 硕（1985-），女，河北石家庄人，实习研究员，硕士，主要从事枣树育种研究。Tel：0311-87659935；E-mail：sgszkt@sina.com。

智福军（1963-），男，河北元氏人，副研究员，主要从事枣树育种与栽培研究。Tel：0311-87659935；E-mail：sgszkt@sina.com。