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阿尔泰山楂、红果山楂和准噶尔山楂生物学特性分析

2019-12-10崔克强杨明霞任瑞

农家科技 2019年11期
关键词:生物学特性

崔克强 杨明霞 任瑞

摘 要:本文以阿尔泰山楂、红果山楂、准噶尔山楂为例,对其生物学特性进行分析和研究,结果表明,在三种山楂中,准噶尔山楂的遗传多样性较为丰富,红果山楂遗传多样性小,而且与阿尔泰山楂有着较近的亲缘关系。通过相关研究,希望能够为山楂的种植提供一些参考。

关键词:阿尔泰山楂;红果山楂;准噶尔山楂;生物学特性

山楂为蔷薇科山楂属落叶乔木,果实具备较高的营养价值和药用价值,在南美洲、亚洲、欧洲等地广泛分布。我国新疆地区有着大面积的野山楂资源,主要分为三个不同品种,分别是阿尔泰山楂、红果山楂、准噶尔山楂,这些山楂品种有着抗旱抗寒,耐贫瘠的优势,既可以作为观赏树种,也能够为山楂的栽培育种提供材料,价值显著。做好三种山楂生物学特性的研究,能够为山楂多倍体育种提供便利,应该得到足够的重视。

一、花芽形态分化特征

花芽分化是山楂果树快速成长的一个重要标志,其在果蔬发育中发挥着至关重要的作用,如果能够准确把握果樹花芽分化的机理,则能够缩短培育周期,提高育种效率。这里借助石蜡切片的方法,对阿尔泰山楂和红果山楂的花芽形态分化特征进行研究。

1.材料与方法。选择阿尔泰山楂和红果山楂作为试验材料,从2016年7月初开始进行采样,前期采样间隔为10d,到2017年3月初,将采样间隔缩短为5d,每次采样均选择树冠外围不同方向的花芽,采样数量不少于25个,利用FAA固定液进行保存。

将花芽外部鳞片剥去,借助常规石蜡切片法进行切片,将切片厚度设置为8-10μm,取连续切片的中间部分,铺设在滴有蒸馏水的载玻片上,利用番红-固绿进行染色处理,然后以中性树胶封片,放置在EX 204光学显微镜下进行检验,对各个分化时期进行确认,然后选出具有代表性的切片,利用MoticBA 400 TYPE 102M显微成像系统进行拍照,确保每一个分化时期的花芽切片不低于20张。

2.结果与分析。阿尔泰山楂和红果山楂的花芽分化形态类似,不存在明显差异,花芽形态分化可以分为多个阶段,一是未分化期,在7月中旬前,花芽原基生长点狭小,细胞排列紧密;二是分化初期,发生在7月下旬,生长点肥大,呈半圆桩,细胞排列疏松;三是花蕾分化期,产生于8月上旬,生长点延伸增大,四周突起,基部出现苞片原基,红果山楂提前3-4d进入这个时期;四是萼片分化期,生长点增大,基部先变平在向中心凹入,四周产生萼片原基,阿尔泰山楂花芽的萼片分化最早出现在8月下旬,持续到来年3月初,红果山楂提前10d进入。持续到12月底;五是花瓣分化期,萼片原基分化生长后,于内侧产生突起状花瓣原基,常见于9月中旬;六是花蕊分化期,雄蕊分化高峰出现在第二年的3月初,雌蕊分化期高峰出现在第二年3月下旬。

3.结论。阿尔泰山楂和红果山楂的花芽分化过程类似,红果山楂各个分化期较阿尔泰山楂提前5d左右,花芽分化各个时期比较集中,存在有交叉重叠的现象,并没有非常明显的界限。

二、授粉受精生物学特性

花粉量会对授粉受精效果乃至坐果率产生直接影响,这里结合离心法来对三种山楂的划分量进行测定,希望明确其结实特征,促进野山楂资源的开发和利用。

1.材料与方法。在2016年4月下旬到5月上旬,对三种山楂起球器花蕾进行采集,然后在当年以及第二年的初花期,开展授粉试验。

利用离心法对花粉量进行测定,随机选择不同野山楂铃铛期花蕾20朵,对其花药进行统计,放入1.5mL离心管,常温条件下阴干,等到花药完全爆裂,散发出花粉后,在离心管内加入1mL蒸馏水,以离心机解离,时间为3min,确保花粉能够在溶液中均匀分布,然后借助移液枪,于载玻片上滴下1μL溶液,利用显微镜对花粉粒数进行统计,重复10次。授粉试验采用随机区组设置,为了保证结果的准确性,每一个区组都需要重复3次试验,设置标识牌来对授粉方式和授粉日期进行明确。等到坐果稳定后,对坐果数和坐果率进行计算。

2.结果与分析。一是花粉量,阿尔泰山楂单花花粉量28320粒,红果山楂单花花粉量为22850粒,准噶尔山楂单花花粉量24980粒;二是坐果率,三种山楂的自然授粉坐果率为36.07%-53.10%、自花授粉坐果率34.83%-48.51%,异花授粉坐果率30.65%-41.85%。

3.结论。不同的果树品种有着不同的花粉量,植株的营养情况以及花芽的饱满程度、气候条件等同样会影响花粉量。而相关试验结果表明,阿尔泰山楂、红果山楂、准噶尔山楂采用自然授粉和自花授粉能够得到较高的坐果率,说明三种山楂自交亲和,在去雄套袋授粉方式下,果树依然可以坐果,表明其均能够实现单性结实,不过相比较其他授粉方式,坐果率较低(4.22%-11.71%)。

三、种子萌发特性

山楂种子有着较长的休眠期,通常需要经过两冬一夏的层积后才能发芽,导致山楂的苗木繁殖和育种存在一定难度,需要对其种子萌发特性进行研究,采用恰当的层积处理方式及合理的层积时间,保证种子的发芽率。

1.材料与方法。于2016年8月中旬到9月下旬,对三种山楂完全成熟的果实进行采摘,取出种子清洗干净,一部分种子放入塑料袋内,于4℃环境下进行保存,10月初开展层积萌发试验,另外一部分则平铺阴干1h,对其生物学特性进行测定。

种子测定的内容包括千粒重、有仁率、种仁活力等,种子的萌发需要关注几个核心环节,一是恒温层积,可以选择400粒种子,与湿河沙混合,放入4℃冰箱内层积,将河沙湿度控制在60%左右,重复3次,层积30d后,以10d为间隔,对发芽种子数进行统计,直到层积时间达到180d,计算种子发芽率;二是变温层积,选择400粒种子,与湿河沙混合,在25℃恒温箱层积20d,然后放入4℃冰箱内层积130d,取出后放入10℃恒温箱层积30d,重复三次,层积30d后,以10d为间隔,对发芽种子数进行统计,直到层积时间达到180d,计算种子发芽率。

2.结果与分析。三种山楂中,阿尔泰山楂种子千粒重和有仁率最小,准噶尔山楂最大,三种山楂直接播种的发芽率均为0;层积180d后,阿尔泰山楂、红果山楂、准噶尔山楂种子的发芽率依次为43%、27.2%和10.2%,分析原因,可能与其各自的生长环境以及种子本身差异有关。低温层积能够解除山楂种子的休眠状态,变温层积效果较恒温层积更好。

3.结论。在生产实践中,应该针对不同的山楂品种,选择不同的层积方式,这样才能在最短的时间内得到最高的发芽率。

四、结语

总而言之,阿尔泰山楂、红果山楂、准噶尔山楂在生物学特性方面存在较为显著的差异,做好相应的研究分析,能够帮助农业技术人员更好的了解山楂的生长特性和亲缘特征,采取有效措施和方法来加快山楂育种工作,促进山楂种植技术的创新发展。

参考文献:

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项目名称:早熟山楂新品种选育,项目编号:201703D221014-1,项目来源:山西省科技厅重点研发项目

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