6个酢浆草品种花粉活力的测定

宋费玲，许巧贤，石丽敏，卢华兵，陶正明，吴志刚，姜武

(1.浙江省东阳玉米研究所，浙江 东阳 322100； 2.浙江省亚热带作物研究所，浙江 温州 325005)

酢浆草(Oxalis)是一种多年生的草本植物，具有多个变种，花色多样，花型可爱，可花叶共赏，是一种观赏价值较高的草本花卉。酢浆草品种繁多，约800种，且分布广泛，除极地地区外，世界各地均有分布，其中非洲和南美洲地区的种类最为丰富[1]。部分酢浆草具有药用价值，是传统苗药的重要组成部分[2]。目前，园艺市场上的酢浆草原生种和栽培品种多来自南非、美国和日本，不过近年来国内亦有育成若干新品种。其中，紫叶酢浆草、红花酢浆草因其观赏性强，管理简便，20世纪90年代初起已在我国园林绿化上较广泛的应用[3]，但其他观赏型品种的应用较少[4]。近年来，酢浆草的观赏价值受到越来越广泛的关注。

笔者在秋植酢浆草繁育过程中发现，观赏型酢浆草的自然结实率极低，鲜见其育种相关的文献。花粉是植物有性生殖和遗传育种的重要研究对象，其活力大小直接影响授粉结果。本文旨在探索观赏型酢浆草不同品种间花粉活力的差异及最佳授粉时间，旨在为酢浆草杂交育种提供参考经验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本课题组收集的6个观花型秋植酢浆草品种为霞光(Sunglow)、甜心(Honey)、CY(Comosa Yellow)、杏仁奶油(Apricot Cream)、大马士革玫瑰(Damask Rose)和锂辉石(Kunzite)。试验材料皆种植于浙江省农业科学院浙中试验站塑料大棚。2019年10月上旬埋下种球，统一常规化管理，次年2月下旬进入盛花期，于3月初择晴天固定时间(开花首日9:00，10:30，12:00，13:30，15:00，16:30以及开花第1～5天的13:30)，采集花粉进行镜检观察。每个品种制作2～3张玻片，用显微镜(Nikon Eclipse E100)分别统计5个视野的花粉染色情况，记录染上色的花粉粒数和观察花粉总数。

1.2 方法

1.2.1 I2-KI法

正常、成熟的花粉含有较多淀粉，I2-KI溶液能将其染成蓝色，发育不良的花粉则不会被染色或被染成黄褐色，适用于淀粉含量较高的花粉活力的测定。操作参考李合生[5]的方法。

1.2.2 TTC法

活力强的花粉一般具有较强的呼吸作用，其产生的还原型辅酶Ⅰ和还原型辅酶Ⅱ可将无色的TTC染液变成红色。TTC染液的配制参考林平[6]的方法，染色后将制片置于35 ℃恒温箱中15 min后观察。

1.3 数据处理

采用Excel和SPSS 21.0对数据进行统计分析，采用Duncan多重比较法进行方差分析。

以染色率代表花粉活力，花粉活力=(染上色的花粉粒数/观察花粉粒数)×100%。

2 结果与分析

2.1 不同酢浆草品种花粉活力比较

6个品种的酢浆草花粉经0.5%TTC染液染色后均未发生颜色变化，而I2-KI的染色效果较好。在I2-KI染色法测定的花粉活力数据中，选择各品种开花首日花粉活力最高的时间点的数据，对其进行单因素方差分析。

方差分析可知，所测定的6个品种的酢浆草花粉活力差异极显著(F=24.93**)。由表1可知，所测定的6个品种的酢浆草花粉活力为73.35%～93.97%。从品种来看，花粉活力从大到小排序为CY>杏仁奶油>甜心>霞光>锂辉石>大马士革玫瑰；从花柱类型来看，花粉活力从大到小排序为中花柱型>长花柱型>短花柱型。其中，CY、杏仁奶油、甜心之间花粉活力差异不显著，霞光和锂辉石之间花粉活力差异不显著，而CY、杏仁奶油、甜心分别与霞光、锂辉石、大马士革玫瑰间花粉活力差异极显著，霞光、锂辉石与大马士革玫瑰间花粉活力差异极显著。

表1 6个酢浆草品种间花粉活力的多重比较

2.2 花粉活力变化情况

分别对单一品种的酢浆草开花首日不同时间点的花粉活力数据和不同天数同一时间点(13:30)的花粉活力数据进行单因素方差分析。

由图1可知，在开花首日的白天时段(9:00—16:30)，甜心、杏仁奶油的花粉活力呈先升高后降低的趋势；大马士革玫瑰、CY、霞光和锂辉石的花粉活力基本呈先降低后升高再降低的趋势。其中，杏仁奶油和锂辉石的花粉活力随时间变化差异不显著，2个品种的花粉活力峰值分别在13:30、9:00；大马士革玫瑰13:30和15:00的花粉活力分别显著高于9:00、10:30和12:00的，其峰值在13:30；霞光9:00的花粉活力显著高于13:30，为1 d中的峰值，其他时间点间差异不显著；甜心13:30的花粉活力显著高于9:00，为1 d中的峰值，其他时间点间的差异不显著；CY15:00的花粉活力显著高于9:00、10:30和16:30，为1 d中的峰值，16:30的花粉活力极显著低于其他时间点。

同品种柱上无相同大小写字母分别表示组间差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)，图2同。图1 6个品种的酢浆草开花首日花粉活力的变化

由图2可知，随着开花天数的推移，甜心、大马士革玫瑰、CY、杏仁奶油的花粉活力逐渐降低；霞光、锂辉石的花粉活力先升高后降低，峰值出现在第2天。其中，甜心开花的第1、2天的花粉活力分别极显著高于第4、5天，开花前3 d变化不显著，第4天的花粉活力显著高于第5天；大马士革玫瑰开花第1天的花粉活力极显著高于第4、5天，开花第1～3天的花粉活力差异不显著，第4和第5天差异不显著；CY开花第1天的花粉活力极显著高于其他几天，第2天的花粉活力极显著高于第4、5天；霞光开花第2天的花粉活力分别极显著高于其他天数，第1和第3天的花粉活力分别极显著高于第4和第5天；杏仁奶油开花第1天的花粉活力极显著高于第3～5天，第2和第3天的花粉活力分别极显著高于第4和第5天；锂辉石开花前4 d的花粉活力差异不显著，分别极显著高于第5天。

图2 6个品种的酢浆草花粉活力随开花天数的变化

3 小结与讨论

花粉活力的测定常见的有花粉离体萌发法、活体萌发法、无机酸法和染色法，其中染色法相较于其他3种方法具有操作便捷、测定快速的优点。研究表明，不同的染色方法适合不同的植物花粉活力的测定[7-9]，且不同染色剂对同一植物的测定结果不同[10]。的在本研究中，TTC染液对酢浆草的花粉的染色效果不显色，该结果与TTC染液染北沙参花粉[11]、红花槭花粉、元宝枫花粉、糖槭花粉[12]以及棉花花粉[13]相同：不显色。本研究结果可能与酢浆草花粉粒脱氢酶含量少或活性差、TTC染液配制浓度不当、染色时间过短等致使反应不够充分有关。I2-KI对酢浆草花粉染色效果明显，适合用于测定酢浆草花粉活力。

本研究表明，不同品种酢浆草的花粉活力不同，有些品种差异较大。在实际育种中，选择花粉活力高的品种做父本应该能提高杂交结实率，如本研究中的CY、杏仁奶油、甜心。此外，酢浆草花粉活力大小还可能与其花柱类型相关，但本研究有关花柱类型的样本太少，需待日后进一步验证。从花粉活力随时间变化的结果来看，酢浆草的杂交授粉最好在开花后1～3 d进行，第4天以及之后的花粉活力普遍极显著低于前3 d。在白天授粉时间段，酢浆草最佳授粉时间在9:00或13:30—15:00，具体时间的选择应根据品种的不同而异。上述结果对酢浆草杂交育种具有一定参考意义。