不同葡萄品种花粉活力测定及适宜贮藏温度筛选

李玉玲，王 勇，苏来曼·艾则孜，孙 锋，伍国红

（新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆 鄯善 838200）

杂交育种技术既是现代葡萄栽培育种工艺的一项常规手段，又是目前国内外采用最为普遍、应用范围最为广泛、有效率高的一种育种技术［1-2］。杂交后育种取得成功的首要前提就是能够保证其父本花粉有一定的产量和生活力，因此花粉活力的强弱被认为是选取父本的必备条件之一，研究表明,采用花粉离体培养后的萌发方法所测定的各种花粉活力的数据更加科学可靠［3-4］。离体萌发法测定的结果与真实的花粉活力较接近，这一结论已在许多杂交植物的花粉活力检测中得到了验证，该方法是目前杂交育种中花粉活力测定的首选方法［5-6］。本试验通过研究温室和露地条件下葡萄品种不同时期的花粉活力以及不同贮藏温度、贮藏时间对葡萄品种花粉活力的影响，确定采集花粉的最佳时期，探讨葡萄品种花粉最佳保存时期和保存条件，为葡萄杂交育种的父本选择及花粉保存提供帮助。

1 材料与方法

1.1 试验材料

葡萄花粉取自新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所葡萄资源与育种课题组温室和葡萄种质资源圃，品种分别为火焰无核（Flame Seedless)、爱神玫瑰（Aishen Meigui)、 夏黑（Summer Black) 、阳光玫瑰（Shine Muscat grape）、长穗无核白（Long-bunch Thompson Seedless）。从生长健壮的植株上，随机挑选10个发育正常的花序，分别装入自封袋中并送到实验室。用镊子将花药脱除，放置于阴凉干燥的地方晾干，用花粉筛筛出花粉备用。

1.2 试验设计

在温室和露地2种种植条件下，采集火焰无核、爱神玫瑰、夏黑3个品种的花粉开展新鲜花粉萌发率测定试验；对火焰无核、阳光玫瑰2个品种开展开花前5 d、有零星小花开放、始花期（15%～20%小花开放）、盛花期（50%花开放）这4个时期的花粉活力测定试验；对阳光玫瑰、火焰无核、长穗无核白3个品种开展在室温（28～32 ℃）、空调26 ℃、4 ℃、-20 ℃、-80 ℃这5种贮藏温度条件下的花粉活力测定试验。

1.3 试验方法

培养基的配置按照10%蔗糖+10 mg/L硼酸+6.5 g/L琼脂配制成离体萌发法培养基，pH值一般设定为6.0。将配制好的离体萌发培养基用移液管滴入干净的载玻片上，待凝固后，用玻璃棒蘸取各葡萄品种的新鲜花粉均匀撒播到该培养基上，将载玻片放在垫有湿润滤纸的培养皿中，然后置于恒温箱中25 ℃培养6 h，统计花粉萌发率，每个品种观察3个视野以上（每个视野花粉数大于30），每个处理重复3次。

将干燥的不同葡萄品种花粉分成小份，分别装入1.5 mL离心管内，做好标记，用封口膜密封后放入自封袋中，分别置于室温（28～32 ℃）、空调26 ℃、4 ℃、-20 ℃、-80 ℃这5种贮藏温度下，各贮藏条件下的花粉按照不同贮藏天数1、8、15、22、29 d分5次取出，接种在萌发培养基上，并置于恒温箱中25 ℃下继续培养，6 h后观察花粉的萌发情况，并计算花粉萌发率。

花粉萌发率（%）=（视野内花粉萌发数/视野内花粉总数）×100%。

2 结果与分析

2.1 露地和温室不同葡萄品种花粉活力的比较

由表1可知，不同品种露地栽培的葡萄花粉活力比温室栽培的要高。3个品种中火焰无核在露地和温室栽培条件下的花粉活力均最高，分别为74.67%、65.46%，而夏黑的花粉活力均最低，分别为4.19%、1.90%，爱神玫瑰在2种栽培条件下的花粉活力均超过50%。

表1 露地和温室不同葡萄品种花粉活力比较

2.2 不同时期采集对不同葡萄品种花粉活力的影响

由表2可知，花粉采集时间对花粉活力影响较大，且火焰无核品种的花粉活力在各采集期均高于阳光玫瑰的。在开花前5 d，火焰无核的花粉活力只有1.29%，阳光玫瑰的花粉活力为2.50%；当有零星小花开放时，火焰无核的花粉活力达到了54.10%，阳光玫瑰的花粉活力达到了45.62%；始花期火焰无核的花粉活力最高达到了74.67%，阳光玫瑰的花粉活力达65.68%；盛花期的花粉活力和始花期的相差不大，火焰无核的花粉活力为72.35%，阳光玫瑰的为66.95%。

表2 火焰无核和阳光玫瑰不同时期葡萄新鲜花粉活力比较 %

2.3 不同贮藏条件对不同葡萄品种花粉生长活力的影响

通过记录贮藏期间室内温度变化，明确室温贮藏温度范围为28～32 ℃（图1），在最低室温28 ℃、最高室温32 ℃时，花粉活力丧失较快，在室温贮藏1 d后，火焰无核的花粉活力已降至6.38%，长穗无核白、阳光玫瑰的花粉活力仅为4.35%、3.26%；在室温贮藏8 d后，3个品种的花粉活力均为0。

由表3可知，长穗无核白在不同贮藏温度和不同贮藏时间的花粉活力总体高于火焰无核和阳光玫瑰的。在同一贮藏天数条件下，除室温处理外，其他温度条件下，各品种的花粉活性差异不大。随着贮藏时间的延长，3个品种的花粉活力逐渐下降，火焰无核、长穗无核白在空调26 ℃、4 ℃条件下贮藏29 d后，花粉活力为0；阳光玫瑰在4 ℃条件下贮藏22 d后，花粉活力为0。在-80 ℃条件下贮藏29 d后，长穗无核白、火焰无核、阳光玫瑰的花粉活力仍有4.21%、3.88%、2.91%。综上，为保证葡萄品种杂交育种，火焰无核、长粒无核白、阳光玫瑰的花粉不适宜长期贮藏，在冷藏冷冻条件下建议贮藏时间少于15 d为宜，在-80 ℃条件下贮藏时间不要超过20 d。

表3 不同贮藏条件对葡萄花粉活力的影响

3 结论与讨论

父本花粉活力的高低直接影响葡萄杂交育种时的成功率，花粉活力低是造成葡萄杂交果率低的重要原因之一。本试验检测了3个品种的温室和露地葡萄花粉的活力，3个品种在露地时的花粉活力均明显高于温室的，温室较露地葡萄花粉的萌发率低,这可能是因为温室温度和弱光对花粉的质量有影响，当花粉数量少于一定量时，不能正常进行萌发，花粉管亦无法正常进行生长［7］。吴金凤等［8］对桃花花粉萌发率研究发现，伴随着太阳光照和强度的减弱桃花粉体的生命力呈现出下降趋势。夏黑葡萄的花粉活力相对偏低，在露地仅为4.19%，三倍体葡萄品种中花粉萌发率较低，这一现象可能是由于花粉的母细胞功能发育不正常而导致的［9］。

在葡萄杂交过程中，父本的花粉活力是杂交成功与否的一个关键因素，花粉的采集时期直接影响花粉活力，采集时间过早，花粉不成熟，花粉活力过低；采集时间晚，去除开花小穗后能用的花粉少，葡萄花粉活力在开花前和始花期、盛花期差别较大，始花期的花粉活力明显高于开花前5 d，始花期和盛花期的花粉活力相差不大，因为开花前花粉发育不全，花粉成熟度较差，导致花粉活力低。因此，在父本花期早或父母本基本相同的葡萄品种间进行杂交时，父本花粉最宜从始花期，即已有几朵花开放的花穗上采集，这与杨瑞等［10］的研究结果一致，也可采集盛花期花粉［11］，从而得到花粉活力高，质量好的花粉，还可在未开花之前在父本花穗上套上纸袋，用以防止花粉的混杂。

在葡萄杂交育种中经常存在父母本花期不一致的情况，可以考虑使用贮藏后的花粉对其母本授粉，为了更好地保证其杂交授粉的成功率，贮藏后的花粉必须保证其具有一定的活力，所以应选择合理和适宜的葡萄花粉贮藏条件，来更好地保证葡萄花粉的活力。前人试验结果表明，葡萄花粉活力除了受到遗传因素的制约外，还受到自然和环境因素的影响，湿度、温度均可以直接影响花粉的活力，选择合理和适宜的条件可以适当保持花粉的活力，从而满足父母本不同时期的杂交育种需求［12-13］。杜克兵等［14］将在-20 ℃条件下贮藏1年的杨树花粉用于杂交取得了较好效果。本试验选取了3个葡萄品种测定了在5个温度贮藏条件下的葡萄花粉活力，随着贮藏时间的延长，花粉活力整体下降，即在-80 ℃、29 d时花粉活力最低，降至2.91%；在室温条件下，即使保存1 d的花粉活力也锐减，这与徐坤［15］在梨花粉上的研究结论一致，花粉活力随着处理温度的升高而显著下降。在空调室26 ℃，花粉活力下降减缓，在-20 ℃和-80 ℃贮藏，花粉活力差异不明显，这与张少伟等［3］的试验结果不一致。贺普超［16］研究认为，当葡萄的花粉萌发率＞6%时，即可正常用于葡萄杂交育种，结合本试验结果得出，火焰无核、长粒无核白、阳光玫瑰的花粉不适宜长期贮藏，在冷藏和冷冻条件下建议贮藏时间少于15 d为宜，在-80 ℃条件下贮藏时间不要超过20 d。常温保存对葡萄花粉活力的影响特别是高温对花粉活力的影响需进一步研究。