几种不同巴旦木花粉生活力及柱头可授性比较分析

张翔飞，岳婉婉，刘泉鑫，曾 斌，郝 庆，阿布都卡尤木·阿依麦提

(1. 新疆农业大学林学与园艺学院, 乌鲁木齐 830052; 2.新疆农业科学院园艺作物研究所，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】巴旦木，其学名为扁桃(PrunusdulcisMiller (D. A. Webb) syn. Prunus amygdalus Batsch syn.AmygdaluscommunisL.)[1]，是蔷薇科李亚科桃属扁桃亚属多年生落叶乔木[2]。但是巴旦木自花授粉结实率低甚至自花不结实[3]，并且自然授粉率也低[4]，汇集新疆阿克苏地区温宿县佳木国家重点林木良种基地巴旦木优良品种，比较分析米星、布特、石头巴旦、尖嘴黄、鹰嘴、麻壳花粉活力以及柱头可授性，对实践生产中巴旦木人工授粉和亲和授粉研究有实际意义。【前人研究进展】刘梦婕[5]以14个巴旦木品种和野生巴旦木花粉为试材，通过悬浮液法、离体培养法和扫描电镜技术分别测定了巴旦木花粉量、花粉活力和花粉粒形态。结果发现， 阿曼尼莎的花粉量最大， Mission的花粉量最小。徐叶挺[6]对6个巴旦木品种浓帕烈、索奴拉、米森、汤姆逊、尼普鲁斯、布特的花粉进行贮藏, 然后研究其萌发率及花粉活力。结果表明，引进巴旦木的花粉在-19℃下贮藏较为适宜。王琳[7]采用干燥法和玻璃化法2 种方法，对晚丰花粉进行了超低温保存，结果表明，干燥法保存比玻璃化法保存效果更好，超低温保存时间对花粉的萌发率无显著的影响。【本研究切入点】巴旦木为自交不亲和树种，巴旦木的开花量大，但是坐果率低。研究国内外不同品种不同开花天数花粉活力及柱头可授性。【拟解决的关键问题】通过I2-KI染色法和离体萌发法两种测定花粉活力的方法，以及联苯胺-过氧化氢法，研究不同巴旦木的花粉活力及柱头可授性，为实践生产中促进授粉受精和相关研究提供参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2019年3月下旬进行，供试巴旦木品种为新疆阿克苏地区温宿县佳木国家重点林木良种基地国内外的巴旦木优良品种米星、布特、石头巴旦、尖嘴黄、鹰嘴、麻壳，4年生，砧木为毛桃，树势健壮。

在天气良好的时候试验，在巴旦木开花前1 d选择次日将开放的花，标记巴旦木的枝条。在09：30～10：30采集巴旦木开花前1、1、2、3、4、5和6 d的花各30朵，收集巴旦木的花粉。

1.2 方 法

1.2.1 花粉活力测定

用I2-KI溶液对巴旦木新鲜花粉进行染色，有活力的花粉积累淀粉较多，被染成蓝黑色，无活力花粉不含淀粉或积累淀粉极少，呈黄褐色和无色。花粉活力测定用I2-KI染色法[8-10]，分别于开花前1 d、第1 d、第2 d、第3 d、第4 d、第5 d、第6 d对巴旦木的花粉进行花粉活力测定。I2-KI法：用解剖针取适量新鲜花粉在载玻片上，滴加1到2滴I2-KI溶液，盖上盖玻片，在保湿条件下放在25℃恒温箱中15 min后，在显微镜下观察巴旦木花粉的染色情况，具有较强活力花粉被染成蓝黑色，较弱的为淡蓝色，没有活力的花粉不被染色任何颜色。

每一个样品做3个玻片重复，每个玻片在显微镜下选取3个视野并用手机拍照，统计染上色和未染色的花粉粒数，计算花粉的染色率，染色率代表花粉的活力。

花粉活力(%)=(蓝色花粉粒量/总花粉粒量)×100%。

1.2.2 花粉离体萌发法

通过固体培养基对巴旦木的新鲜花粉进行离体萌发，在显微镜下检测花粉萌发的情况花粉管长度大于花粉直径视为花粉粒萌发标准，否则视为不萌发。采用花粉离体萌发法测定花粉活力，分别于开花前1 d、第1 d、第2 d、第3 d、第4 d、第5 d、第6 d对巴旦木的花粉进行离体萌发培养[11]。花粉离体萌发法测定花粉活力的培养基配制配方为10%蔗糖+0.01%硼酸+1%琼脂[12-13]，在凝固前用胶头滴管移取100～150 μL滴于凹面载玻片凹陷处，用解剖针取新鲜花粉于培养基上，放入底部有潮湿滤纸的培养皿中，在25℃黑暗条件下的培养箱培养8 h以上。在显微镜下观察巴旦木花粉萌发情况(花粉管长度大于花粉直径视为花粉粒萌发标准，否则视为不萌发)。

每个样品做3个玻片重复，每个玻片选取3个视野并用手机拍照，统计萌发和未萌发花粉粒数，计算花粉的萌发率，萌发率代表花粉的活力。

萌发率(%)=(萌发的花粉/总花粉粒数)×100%。

1.2.3 柱头可授性测定

用游标卡尺测量巴旦木的花柱长度，研究花柱长度是否与柱头可授性的有关[14]。柱头可授性的测定采用联苯胺-过氧化氢法[15-17]。分别于开花前1 d、第1 d、第2 d、第3 d、第4 d、第5 d、第6 d采集巴旦木花朵，取其柱头，将其完全浸泡在含联苯胺-过氧化氢反应液(1%联苯胺-3%过氧化氢-蒸馏水4∶11∶22)的凹面载玻片凹陷处，在4×10显微镜下观察柱头的反应情况。通过比较气泡多少来衡量可授性的强弱。若柱头迅速变成蓝色并有大量气泡产生，则具有可授性；若柱头周围无气泡产生且未见蓝色，则无可授性。每次各个品种取10朵花朵，重复3次。

1.3 数据处理

采用Excel 2016 和SPSS25. 0 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同开花时间巴旦木品种新鲜花粉活力的比较

2.1.1 通过I2-KI染色法比较不同花的开放时间对花粉活力的影响

研究表明,巴旦木花朵的不同开放时间对6种巴旦木新鲜花粉的活力影响显著(P<0.5)，6种巴旦木花粉活力在随着花朵开花时间的增长均呈先升后降的趋势,即呈现单峰状态且6个巴旦木品种的花粉在开花后均在第2 d达到最大活力；花粉活力从大到小依次为米星63.29%、 布特61.92%、尖嘴黄60.21%、石头巴旦58.67%、鹰嘴57.23%、麻壳49.50%。花粉活力最大的为米星63.29%，最小的为麻壳49.50%。在第2 d后巴旦木的花粉活力呈下降的趋势且趋势明显；第6 d时各个品种的巴旦木花粉活力下降为米星23.63%、 布特27.75%、石头巴旦20.86%、尖嘴黄25.33%、鹰嘴20.48%、麻壳24.92%。图1

注： 垂直线代表标准误差, n≥9; 不同字母表示同 1d不同品种花粉活力的差异显著(P<0.05)

2.1.2 通过离体萌发法比较不同花的开放时间对花粉活力的影响

研究表明,巴旦木花朵的不同开放时间对6种巴旦木新鲜花粉的活力影响显著 (P<0.5)，6种巴旦木花粉活力在随着花朵开花时间的增长均呈先升高后下降的趋势即呈现单峰状态且6个巴旦木品种的花粉在开花后均在第2 d达到最大活力；花粉活力从大到小依次为米星65.80%、尖嘴黄57.57%、布特56.98%、石头巴旦54.25%、鹰嘴52.39%、麻壳44.08%。花粉活力最大的为米星65.80%，最小的为麻壳44.08%。在第2 d后巴旦木的花粉活力呈下降的趋势且趋势明显；第6 d时各个品种的巴旦木花粉活力降为米星20.27%、 布特26.63%、石头巴旦18.89%、尖嘴黄23.73%、鹰嘴22.33%、麻壳23.22% 。图2

2.2 不同开花时间巴旦木品种柱头可授性的比较

研究表明,巴旦木开花前1 d的花柱较短，花柱长度分别为米星10.91 mm、布特9.88 mm、石头巴旦9.44 mm、尖嘴黄13.42 mm、鹰嘴11.08 mm、麻壳10.52 mm，其中开花第1 d鹰嘴的花柱长度最大11.08 mm，石头巴旦的花柱长度最小9.44 mm。米星的花柱长度在第3 d达到最长11.82 mm，布特的花柱长度在第3 d达到最长10.97 mm，石头的花柱长度在第2 d达到最长11.76 mm，尖嘴黄的花柱长度在第2 d达到最长14.33 mm，鹰嘴的花柱长度在第2 d达到最长11.99 mm，麻壳的花柱长度在第3 d达到最长12.46 mm。当花柱达到最长时尖嘴黄的花柱长度最长14.33 mm，布特的花柱长度最短10.97 mm。表1

从开花前1 d开始，各个品种巴旦木柱头的可授性随着时间的延长逐渐增强，开花前1 d柱头产生的气泡较少，柱头可授性较弱; 其中米星第3 d柱头产生大量气泡，第3 d米星柱头可授性最高；布特第2 d、第3 d柱头产生大量气泡，第2 d、第3 d布特柱头可授性最高；石头巴旦第2 d柱头产生大量气泡，说明第2 d石头巴旦柱头可授性最高；尖嘴黄第2 d柱头产生大量气泡，第2 d尖嘴黄柱头可授性最高；鹰嘴第2 d、第3 d柱头产生大量气泡，第2 d、第3 d鹰嘴柱头可授性最高；麻壳第2 d、第3 d柱头产生大量气泡，第2 d、第3 d麻壳柱头可授性最高。表2

注： 垂直线代表标准误差, n≥9; 不同字母表示同1 d不同品种花粉活力的差异显著(P<0.05)

表1 不同巴旦木品种花柱长度Table 1 Style length of different almonds varieties

表2 不同巴旦木品种柱头可授性检验Table 2 Examination of stigmatization of different almonds varietieso

3 讨 论

在试验中经常用到的检测花粉活力的方法有两种，一种为染色法，另一种为离体萌发法，最常用的快速检测花粉活力的方法是染色法[18-20]。染色法的特点就是快，但是容易受花粉自有特性影响, 不能准确表达花粉的生活力。因此，并不是所有的植物都适合染色法。花粉的萌发率是鉴定花粉生活力的一项重要指标。花粉离体萌发法的特点是能直观区分花粉的成活与死亡，数据真实，缺点是测定时间太长，且需要根据不同的植物花粉来配制最适合花粉生长的培养基[21]。试验中，用I2-KI染色法及离体萌发法检测6个品种的花粉活力，I2-KI染色法适用于检测巴旦木的花粉活力，该结果与朱梅玲[22]的报道一致；离体萌发法测得的试验结果与刘梦婕[5]的报道一致，I2-KI 染色法及离体萌发测定法适用于巴旦木花粉活力检测。

研究用I2-KI染色法及离体萌发测定法测定不同巴旦木品种的新鲜花粉，不同巴旦木品种的花粉活力存在显著的差异，授粉的质量和授粉的成功率由花粉的活力所决定的，在6个巴旦木品种中以米星、布特、尖嘴黄作花粉活力较高，从理论上说在授粉时选米星、布特、尖嘴黄作授粉树能够提高坐果几率，而麻壳的花粉活力最低，不太适用于作授粉树。

授粉成功与否与柱头可授性时间的长短有很大关系，通过对不同巴旦木品种花柱长度进行测量，以及用联苯胺-氧化氢法测定不同巴旦木品种柱头可授性，试验结果表明，石头、尖嘴黄、鹰嘴在其花开放第2 d花柱长度达到最大，且具有较强的可授性，米星、布特、麻壳在其花开放第3 d花柱长度达到最大，且具有较强的可授性，石头、尖嘴黄、鹰嘴于第2 d受精的可能性最大；米星、布特、麻壳于第3 d受精的可能性最大。

4 结 论

4.1 不同品种的巴旦木在花开后第2 d花粉活力最大，I2-KI染色法测得开花后第2 d花粉活力最大的为米星63.29%，最小的为麻壳49.50%；离体萌法测得开花后第2 d花粉活力最大为米星65.80%，最小为麻壳44.08%，即花粉活力最大为米星，最小为麻壳。花柱长度最长为尖嘴黄14.33 mm，最短为布特10.97 mm。不同品种巴旦木的柱头从开花前1 d开始，其可授性随着时间的延长逐渐增强随后减弱，尖嘴黄、石头巴旦第2 d柱头可授性最高；布特、鹰嘴、麻壳第2 d、第3 d柱头可授性最高；米星第3 d柱头可授性最高。

4.2 在生产上可以将巴旦木花开放后第2 d取其花粉，在石头、尖嘴黄、鹰嘴花开放后第2 d进行人工授粉，在米星、布特、麻壳花开放后第3 d进行人工授粉。