宋伟
(沈阳市农业科学院花卉研究所,辽宁沈阳110034)
观果玫瑰花粉活力及柱头可授性研究
宋伟
(沈阳市农业科学院花卉研究所,辽宁沈阳110034)
[目的]探讨观果玫瑰花粉活力和柱头可授性变化规律,为观果玫瑰的有性繁殖和人工杂交育种提供理论依据。[方法]采用醋酸洋红染色法测定花粉活力,用联苯胺—过氧化氢法测定柱头可授性。[结果]同一品种的花粉活力在花朵开放后4天内差异明显,12个品种花后1天花粉活力最高,其中8个品种在花朵露色时即表现有活力,不同品种间的花粉活力差异表现明显。[结论]观果玫瑰人工授粉最佳时期为开花后1至3天,且选作母本材料需在花朵露色时即去除雄蕊;
观果玫瑰;花粉活力;柱头可授性;
观果玫瑰(Rosa rugosa var.)属蔷薇科,蔷薇属多年生落叶灌木,是玫瑰(Rosa rugosa)的一个变种,其花色鲜艳,果实晶莹剔透,可达到春夏观花闻花香,夏秋观果尝果鲜的观赏效果。其果实中含玫瑰果油,对细胞再生、修护有极佳的作用,能有效改善疤痕、暗疮等病态皮肤。世界各地玫瑰果油被广泛应用在美容、医疗等方面。其观赏价值和药用价值越来越受到人们的重视,消费量与日俱增,它在世界范围内的生产进入了前所未有的发展阶段[1]。观果玫瑰多数品种为自花授粉结实,但有部分品种表现为自交不亲和从而出现不结实现象。在植物的有性繁殖过程中,传粉是繁殖的基础,传粉从花药开裂将成熟花粉散出,带有雄性配子体或前体的花粉粒暴露在干燥条件下,在具有活力时到达适宜的接受柱头,在具有萌发能力的前提下进行授粉繁育。因此,花粉生活力的强弱和柱头可授性高低是植物进行有性繁殖的基础,在育种工作中具有很重要的意义。笔者采用不同生化方法,对20个观果玫瑰品种进行花粉活力、柱头可授性测定和比较,探讨观果玫瑰的传粉生物学基础,以期为观果玫瑰有性繁殖研究提供理论依据,同时对观果玫瑰的杂交育种工作有一定的指导意义。
1.1材料
1.1.1试验地点。试验于2014年5月5日至6月6日在沈阳市农业科学院花卉研究所玫瑰种质资源圃内进行。
1.1.2试验品种。从荷兰引进的20个观果玫瑰(表1)。选取3年生健壮无病虫害的植株,每个品种各1株,在植株上部选取300朵未露色花朵进行标记,供采集花粉和柱头。
表1 观果玫瑰品种介绍
1.2方法
1.2.1花粉活力测定。从试验花朵露色开始,对同一时间露色的花朵进行标记,从露色开始第1天采集花粉混合作为1个样本,放于载玻片上。用1.0%的醋酸洋红染色液进行染色,搅拌均匀,放在装有湿滤纸的培养皿内,放置于37℃的恒温箱,2 h后取出盖上盖玻片,在显微镜下观察,有生活力的花粉被染成红色,无色的表明无活力。观察5~6个视野,计算有活力花粉粒所占百分比,采用相同的方法连续观测3 d[1]。
1.2.2柱头可授性测定。采用联苯氨-过氧化氢检验柱头可授性,从花朵露色第1天开始采集做好标记的20朵花的柱头,把同一品种的20个柱头同时放在凹型载玻片上,将按照1%联苯氨∶3%过氧化氢∶水=4∶11∶22体积比调配的联苯氨-过氧化氢混合液滴在柱头上,使柱头完全浸入。10~20 min后用生物显微镜进行镜检,根据柱头的染色程度及产生气泡量大小判断其可授性强弱。连续3天采用相同方法观测,+++表示柱头可授性强,++表示柱头具有可授性,+表示柱头可授性较弱,+-表示柱头可授性极弱,-表示柱头无可授性[2-4]。
1.2.3统计分析。观果玫瑰单朵花期为6~7 d,多数品种在开后第5~6 d既不能采集到花粉,为保证实验准确性,仅进行露色后1 d至开放后4 d内的数据采集,采用Excel对采集数据进行统计分析。
2.1不同观果玫瑰品种花粉活力比较分析
由表2可以看出,20个观果玫瑰品种在露色后1天有8个品种花粉检测有活力,说明观果玫瑰育种过程中在花朵未露色时既需要进行去雄工作,以免发生自交结实现象。同一观果玫瑰品种在花朵开放后4 d内,花粉活力大小不同,如M6开放1 d为98.3%,4 d为66.5%,花粉活力下降率达32.35%;M10开放1 d为97.1%,4 d为65.2%,下降率达到32.85%;M12开放1 d为97.2%,4 d为71.3%,下降率达到26.65%;M14开放1 d为91.4%,4 d为59.4%,下降率达35.01%,表明观果玫瑰的花粉活力在开花的第1天最高,以后逐渐降低。
2.2不同观果玫瑰品种柱头可授性比较分析
由表3可以看出,20个观果玫瑰品种在露色后1天有7个品种柱头具有可授性,说明观果玫瑰育种过程中在花朵未露色时既需要进行去雄工作,以免发生自交结实现象。20个品种柱头可授性最强时间段集中在开放后第2、3天,说明在这两天进行授粉结实率较高。
植物的花粉活力一方面由遗传基因所决定,另一方面也因环境不同而有所差异,如:棉属的花粉在采后24 h保持活力的有65%,超过24 h没有1粒存活;茄的花粉在夏季只能存活1 d,在冬季则能维持3 d,海枣的花粉可维持数月至1年,是花粉寿命最长的例子[5-7]。该实验观察的20个观果玫瑰品种的花粉活力变化规律相似,在开后第1天花粉活力表现最高以后逐渐降低。这与曾黎明等[5-7]在澳洲坚果及李冰瑶等在淫羊藿属植物上的研究结果相似。但观果玫瑰品种有部分品种在花朵露色时既检测到花粉具有活力,这对今后的杂交育种去雄时间段具有指导意义。不同品种的花粉活力差异较为明显,其中表现最高的为M5,开放后4 d平均为92.4%,M19开放后4 d平均为75%,表现最低。该实验未对花粉进行一天内不同时间段的活力测定,对于花粉活力还有待研究。
柱头可授性是有性生殖的最主要的环节之一,是决定植物能否成功完成授粉受精的很重要因素。所有观果玫瑰品种在开花当天柱头就具有可授性,部分在露色时就具有了可授性,且均在开花后2~3 d内可授性最强,其可授性强弱和变化规律比较一致[9-12]。
表2 观果玫瑰花粉活力比较
表3 观果玫瑰柱头可授性比较
通过以上对各观果玫瑰品种花粉活力和柱头可授性的测定,在花朵露色时既要进行去雄工作,以免发生不必要的自花结实现象。在花朵开放第2~3天进行人工授粉,可达到提高授粉受精成功的目的,以提高其座果率。
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(责任编辑张杨林)
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(责任编辑戚佳妮)
Pollen Vitality and Stigma Receptivity of Ornamental Fruit Rugosa
SONG Wei(Shenyang Academy of Agricultural Sciences,Shengyang,Liaoning 110034)
[Objective]The aim was to investigate the variation of pollen vitality and stigma receptivity on ornamental fruit rugosa.It would provide theory evidence at sexual propagation and artificial?cross breeding.[Method]The method was to use carmine acetate dying method to detect pollen vitality and benzidine-H2o2to test the stigma receptivity.[Result]The difference of the same variety pollen vitality was obvious in 4 days after bloom.12 varieties pollen vitality was high in 1 day after bloom.8 varieties pollen had the vigor at the flowers dew colors.The pollen vitality performance differences were significant.[Conclusion]The best period of ornamental fruit rugosa artificial pollination was during 1 to 3 days and the female parent should be removed stamen when the flowers dew colors.
Ornamental fruit rugosa;Pollen Vitality;Stigman Receptivity
S686
A
2095-0896(2015)12-004-03
宋伟(1983-),女,辽宁沈阳人,本科,农艺师,主要从事花卉新品种选育及栽培技术研究工作。
2015-07-31