76 个枣品种花粉特性的研究
2021-02-23贾彦丽智福军
吴 硕,魏 薇,贾彦丽,智福军
(河北省农林科学院石家庄果树研究所 石家庄 050061)
枣树是我国特有的果树,营养价值丰富[1~4]。枣树品种繁多,但绝大多数是古老的地方品种或自然选优的品种,育种进程明显落后于其他果树[5~6]。多数枣树品种花粉生殖性能差,花粉败育品种较多,严重阻碍了枣杂交育种的进程,致使枣种质资源创新滞后[7~11]。杂交育种的关键是亲本选配,而花粉育性是确定杂交组合的基础。目前,生产上缺乏兼具高产、优质、抗病虫等特性的枣品种。因此,通过杂交育种选育特定的杂交后代势在必行。
花粉活力是有性植物授粉受精的前提和保障,但花粉活力极易受到环境因子(温度、湿度、光照、风和昆虫)和栽培管理模式等外界因素的干扰[12~15]。河北省石家庄市夏季高温、干旱且光照极强,严重影响枣花粉的活力。
因此本研究以76 份枣品种(系)为试材,测定其在河北石家庄地区的盛花期花粉量和离体萌发率,明确其在河北地区所表现的花粉育性,为筛选杂交亲本提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 枣树试材为河北省、山西省、陕西省、山东省、辽宁省、江苏省、北京市等地区常见的枣主栽品种和生产品种,共76 个。2020 年枣花盛花期每日上午10:00,在河北省农林科学院石家庄果树研究所资源圃种植的枣树上,选择树冠外围2~3 a 生的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 花粉数量的测定 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=(视野内花粉数×10 000×2)/30
1.2.2 花粉离体萌发率的测定 剥取蕾黄期花粉置于凹面载玻片上,加1~2 滴含硼酸的15%蔗糖溶液[8](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。
花粉萌发率=(视野内萌发的花粉数/视野内的花粉总数)×100%
2 结果与分析
2.1 花粉数量统计 76 份试材的花粉的数量及萌发率如表1 所示。
76 份试材花粉数量统计见图1。花粉数量最高的枣品种为狗头枣,达到4 889 粒/花药。单药花粉数量>4 000 粒的品种有4 个,分别是狗头枣、金丝新4 号、赞优5 和金丝无核3 号,占比5.26%;单药花粉数量在3 000~4 000 粒的品种6 个,分别是马牙、石枣3 号、扁核酸、三变红、泾渭鲜-2 和伏脆蜜,占比7.89%;数量在2 000~3 000 粒的品种17 个,元氏1 号、鞍山小枣等,占比22.37%;数量在1 000~2 000 粒的品种35 个,北京白枣、盆枣2 号等,占比46.05%;数量<1 000 粒的品种14 个,国光、无核优系、灵宝大枣等,占比18.42%。花粉数量最少的品种是茶壶枣,仅为111 粒/花药。76个品种的花粉数量近半数集中于1 000~2 000 粒/花药,表明枣树品种花粉数量整体偏少。
图1 76 份试材花粉数量统计图
图2 76 份试材花粉萌发率统计图
2.2 花粉离体萌发率统计 76 份试材花粉萌发率统计见图2。萌发率最高的是金丝新4 号,达43.21%。萌发率>40%的品种仅有1 个,占比1.32%;萌发率在30%~40%的品种7 个,占比9.21%;萌发率在20%~30%的品种13 个,占比17.11%;萌发率在10%~20%的品种30 个,占比39.47%;萌发率<10%的品种25 个,占比32.89%。萌发率最低的品种是冬枣,观测视野中未见萌发的花粉,萌发率为0,且花粉有明显的畸形。76个品种的花粉萌发率集中于<20%的范围内,表明枣花粉萌发率较低。
2.3 花粉育性评价 本试验筛选出20 个花粉育性较好的品种(系),见图3。这20 份试材可分4 类:一是花粉量大,且萌发率较高的品种,如金丝新4 号、狗头枣等;二是花粉数量较多但萌发率一般的品种,如扁核酸、三变红等;三是花粉数量一般但萌发率较高的品种,如盆枣2 号、圆铃枣、宝葫芦枣和乌克兰黑枣等;四是花粉数量和萌发率较为均衡的品种,如雪枣、羊奶枣、壶瓶枣、金昌1 号和颖玉。
图3 适合做杂交亲本的试材的花粉育性统计图
3 结论与讨论
本研究测定了76 份不同产地枣品种的花粉数量和萌发率,发现品种间花粉育性存在明显差异,花粉数量多集中在1 000~2 000 粒/花药,萌发率超七成小于20%,整体育性偏低,这既与品种有关,也和本地夏季高温干旱少雨的天气状况相关。综合评价76 份试材的花粉育性,我们筛选出金丝新4 号、狗头枣、马牙,鞍山小枣等20 份花粉数量大且萌发率较好,能满足授粉需要的品种,可作为杂交组合的亲本,提高育种效率。