影响猕猴桃花粉活力的因素探讨*
2021-09-12陈厚锡杨技超王胜艳潘丽珊李苇洁
陈厚锡,杨技超,王胜艳,潘丽珊,罗 充,李苇洁
(1 贵州师范大学生命科学学院,贵阳550025)(2 贵州省山地资源研究所)
猕猴桃为猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(Actinidia)多年生雌雄异株落叶藤本果树[1-2],自然条件下主要靠风媒和虫媒进行授粉[3],若受天气等因素影响,自然授粉效果并不理想[4],需进行人工辅助授粉。研究表明,花粉活力可影响授粉成效[5],高倍体雄株授粉可提高雌株坐果率[6]。前人对猕猴桃花粉活力的影响因素已有研究,结果显示,不同干燥方法[2]、贮藏温度[7]、花粉来源[8]皆能影响猕猴桃花粉活力;常温密闭条件下猕猴桃花粉存活时间最多不超过15 d[2,7]。实践发现,猕猴桃花粉在常温密闭条件下最长可存活超过30 d,加之有关脱药时间及电热毯干燥取粉(贵州省果农常用)对猕猴桃花粉活力的影响罕有报道。鉴于此,本研究以贵州省16个猕猴桃主要授粉雄株为试材,研究不同脱药时间、烘干方式及贮藏方法对猕猴桃花粉活力的影响,以期为科学制备和保存花粉提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
于贵州省水城区猕猴桃产学研基地(海拔1 200 m)选择3个常用授粉雄株品种‘陶木里’‘和雄1号’‘红阳’雄株,及5个雄株株系贵山M1、贵山M36、贵山M37、贵山M38、贵山M39;于贵州省修文县谷堡镇乌栗村(海拔1 150 m)选择8个常用授粉雄株株系GX1、GX4、GX5、GX7、GX9、GX10、GX11、GX12。其中,‘和雄1号’‘红阳’雄株、贵山M37属于中华猕猴桃,其余品种(株系)属于美味猕猴桃。
1.2 研究方法
1.2.1 倍性检测
用流式细胞仪(Partec CyFlow Space)检测染色体倍性(试剂盒:Partec CyStain UV Precise P),在横轴接近100、200、300呈现主峰则倍性分别为二倍体、四倍体、六倍体。
1.2.2 脱药时间
在大花蕾期采集无病害花蕾,分别于采后0~1、24~25、48~49、72~73 h 进行人工剥离脱药,花药置于硫酸纸面,并用恒温干燥箱于28℃下烘干,探究不同脱药时间对猕猴桃花粉活力的影响。
1.2.3 干燥方式
将0~1 h 脱药所得花药置于硫酸纸面,分别通过恒温干燥箱烘干(28℃,耗时8 h)、电热毯干燥(高精度智能温控器控制温度在27~28℃,耗时10 h)、室内自然阴干(23~28℃,耗时12 h)方式进行干燥取粉,待花药完全干燥后结束烘干,探究不同干燥方式对猕猴桃花粉活力的影响。
1.2.4 贮藏方法
用恒温干燥箱将0~1 h 脱药所得花粉烘干,装入离心管,通过常温敞口、常温密闭(常温贮藏温度为23~28℃)、0~4 ℃低温密闭、-20 ℃低温密闭、-80℃超低温密闭进行贮藏,探究不同贮藏方法对猕猴桃花粉活力的影响。
1.3 花粉活力的测定
花粉活力的测定采用花粉萌发测定法:以花粉萌发率作为花粉活力探究的指标,配制12%蔗糖+0.01%硼酸培养液+0.5%琼脂,用毛笔蘸取少量花粉粒抖落在有培养液的载玻片上,放在25℃恒温培养箱中培养4 h,后置于光学显微镜下观察,花粉萌发即有活力。3次重复,每个重复观察5个视野,每个视野至少观察100 粒花粉。
1.4 数据处理
采用Excel 2010进行数据统计,采用SPSS 22进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 染色体倍性
经测定,‘红阳’雄株、贵山M37为二倍体,‘和雄1号’、贵山M39、GX4 为四倍体,其余品种(株系)皆为六倍体(图1)。
图1 不同品种(株系)猕猴桃雄株染色体倍性流式细胞仪检测结果
2.2 不同脱药时间对猕猴桃花粉活力的影响
试验结果表明(表1),不同脱药时间所得猕猴桃花粉活力差异极显著(P<0.01)。采后0~1 h脱药所得的花粉活力最高,不同品种(株系)均在79.30%以上,其中‘和雄1号’花粉活力最高,可达95.30%。随着脱药时间的推迟,花粉活力明显降低,采后72~73 h脱药所得的花粉活力为7.70%~24.23%。
表1 不同脱药时间对猕猴桃花粉活力的影响
2.3 不同干燥方式对猕猴桃花粉活力的影响
不同干燥取粉方法制取所得猕猴桃花粉活力不同,由表2可知,恒温干燥箱烘干、电热毯干燥、室内自然阴干所得的花粉活力最高分别为95.30%、89.67%、93.13%,最低分别为79.30%、74.50%、62.23%;除GX4、GX9 外,同一品种(株系)采用恒温干燥箱烘干所得的花粉活力均高于电热毯干燥和室内自然阴干所得,部分品种(株系)的花粉活力表现为电热毯干燥>室内自然阴干。
表2 不同干燥方式对猕猴桃花粉活力的影响
2.4 不同贮藏方法对猕猴桃花粉活力的影响
试验结果表明,常温条件下,贮藏初始阶段1~5 d内,花粉活力皆大幅度下降,敞口存放时花粉存活时间不超过15 d,密闭贮藏可延长猕猴桃花粉存活时间,最长可达33 d。与常温条件下贮藏相比,0~4 ℃密闭保鲜条件下花粉活力随时间推移下降速度减缓,贮藏30 d 时,活力还保持在25.2%~44.7%;-20 ℃贮藏花粉失活速度较0~4℃贮藏更小,贮藏30 d时,活力还保持在49.7%~68.5%,适合短期贮藏。-80℃超低温密闭保存可大幅度延长猕猴桃花粉存活时间,贮藏1年后,活力保持在32.3%~70.1%,也可满足授粉要求,可用于次年授粉,对生产上解决花期不遇问题有重要意义。
3 讨论
研究表明,猕猴桃花期短、花粉活力受温度影响较大,若花期遇低温多雨,花粉传播受阻[9],进而造成猕猴桃错过最佳授粉时期,目前猕猴桃授粉作业主要依赖人工[10]。花粉活力是影响果树坐果率和产量的重要因素[11],因此,选择合适的脱药时间、优良的花粉烘干方式及贮藏方法显得尤为重要。
李志[6]认为高倍体雄株授粉可提高猕猴桃的坐果率与果实品质,本研究发现‘陶木里’、贵山M1、贵山M36、贵山M38、GX1、GX5、GX7、GX9、GX10、GX11、GX12 为六倍体。本研究发现,采集大花蕾后,脱药时间越早,花粉活力越高,此结论与程新辉等[12]一致。李鹏[13]认为,干燥速度越快,花粉越能保持较高的活力,此结论与姚春潮等[2]研究结果一致。杨红等[14]认为,不同地区环境条件不同,阴干所得花粉活力不同,本研究显示,除GX4、GX9外,同一品种(株系)采用恒温干燥箱烘干所得花粉活力相对较高。陈永安等[7]认为常温密闭条件下猕猴桃花粉最长维持9 d的活力,姚春潮等[2]认为常温密闭条件下猕猴桃花粉最长贮藏15 d 即失去活力,本研究发现,常温密闭条件下猕猴桃花粉活力最长可维持33 d,可能因为花粉活力受自身遗传因素的影响[15]。杨技超等[16]认为猕猴桃花粉在-80℃超低温条件下贮藏1年后仍可满足授粉要求,与本研究结果一致。张洪伟等[17]认为低温贮藏能延缓花粉失活,此结论与尉倩等[18]研究结果一致,本研究发现密闭贮藏和低温贮藏能延长花粉存活时间。
4 结论
猕猴桃授粉时,可选择‘陶木里’、贵山M1、贵山M36、贵山M38、GX1、GX5、GX7、GX9、GX10、GX11、GX12 等六倍体雄株进行授粉。脱药时间、干燥方式及贮藏方法均对猕猴桃花粉活力有影响,采集大花蕾后,脱药时间越早,越能保持较高的花粉活力,因此花蕾应尽早脱药。应尽量选择恒温干燥箱进行花粉干燥。猕猴桃花粉应该在密闭低温条件下贮藏,不建议在常温条件下贮藏花粉,短期贮藏可在-20℃条件下进行,如需长期贮藏花粉,应选择-80℃超低温密闭贮藏。
本试验仅1年数据,有关猕猴桃花粉在-80 ℃贮藏下的存活时间、不同脱药方式对猕猴桃花粉活力的影响及如何高效开展人工辅助授粉等还需进一步深入研究。