不同枣花发育时期花粉萌发率的差异

孔德仓，杨 柳，曹 明，庞晓明*，王爱华

枣(Ziziphus jujuba Mill.)原产我国，具有悠久的栽培历史，同时也是我国第一大干果树种［1］。由于花小且枣花为虫媒花，枣的花粉收集存在着较大的困难，影响枣的人工杂交的成功率。揭示枣花粉萌发率的品种差异和不同时期的差异，对提高枣的花粉收集效率具有重要意义。张俊娥［2］以29个品种为材料，发现枣品种花粉育性在初花期和盛花期无明显差异。而刘玲等［3］对比20个枣品种后发现，枣不同品种在同一时期的花粉萌发率存在着显著的差异;另外，‘苹果枣’和‘冬枣’的花粉量和花粉萌发率自5月底(初花期)开始花粉量总体呈上升趋势，在6月中下旬(盛花期)达到最高水平。但至今还没有针对同一时期，处于不同发育状态的枣花粉萌发率的对比研究报道。因此，笔者以‘京39’和‘无核小枣’2个优良品种为材料，对不同开花时期的花粉萌发率进行对比，以期探索合适的花粉采集时期，为枣树的人工杂交育种工作提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

供试品种分别是‘京39’和‘无核小枣’，取自河北省沧县国家枣树良种基地。2017年5月底6月初，自田间采集各品种树冠外围2～3年生枝健壮枣吊上的蕾黄期和萼片展平期的花于2 mL离心管，加硅胶，放入冰盒中带回实验室。蕾黄期花朵小心地用镊子拨开花瓣，取出完整花药，按朵计量，分摊于培养皿上，使其在室温下自然晾干［4］。

1.2 方法

采用2种方法进行花粉萌发率的测定:

1.2.1 离体培养法 具体方法参见文献［5］。根据张学英［6］、林敏娟［4］等的研究，较合适的培养基配比为:质量浓度分别为硼酸100 mg/L，蔗糖150 g/L，琼脂10 g/L。将不同时期的花粉散播于涂有薄层培养基的载玻片上，盖上盖玻片，将其放置在垫有两层湿滤纸的培养皿中，于28℃烘箱内暗培养24 h。每个处理10次重复，每个载玻片上取5个视野进行观察。

1.2.2 红四氮唑(TTC)染色法 TTC染色法是利用染色剂与花粉间发生显色反应，最终呈现深红色和中红色的是有活力的花粉，统计有活力花粉的百分率。首先在载玻片上滴加1～2滴TTC溶液，取晾干的蕾黄期的充分成熟、饱满、未开裂花药播撒在溶液上，盖上盖玻片，用镊子柄均匀敲击盖玻片，使花粉充分散出;将萼片展平期的花粉在滴有TTC溶液的载玻片上均匀蘸湿，盖上盖玻片，将其放置在35℃的烘箱内暗培养20 min，每个处理10次重复，每次镜检5个视野，取平均值代表每个处理的花粉活力值。TTC溶液的配置具体见文献［7］。

1.3 数据处理与统计分析

(1)将各处理组合所得花粉萌发率的值进行反正弦转换后进行统计分析。

(2)用EXCEL和SPSS分别进行可重复方差分析和相关性分析，通过P值和F统计量、F临界值判断各因素以及交互效应的差异显著水平和相关程度。

(3)利用Duncan新复极差法进行多重比较，用标记字母法表示多重比较结果。

2 结果与分析

方差分析结果表明，2种不同的测定方法下，枣品种和花发育时期这2个因素的不同水平对花粉萌发率均有显著影响(表1和表2)。在萼片展平期不同测定方法对不同枣花粉萌发存在差异(图1)，离体培养法测定下，‘无核小枣’的花粉萌发率约为50.0%，‘京39’的花粉萌发率约为22.2%;TTC染色法测定下，‘无核小枣’的花粉萌发率约为30.0%，‘京39’的花粉萌发率约为37.5%。

表1 TTC染色法花粉萌发率方差分析

表2 离体培养法花粉萌发率方差分析

注:(1)‘京39’TTC染色法的花粉萌发，(2)‘无核小枣’TTC染色法的花粉萌发，(3)‘京39’离体培养法的花粉萌发，(4)‘无核小枣’离体培养法的花粉萌发。

多重比较可知，就花发育时期的花粉活力而言，‘京39’在蕾黄期差异显著，萼片展平期差异不显著;‘无核小枣’在蕾黄期差异不显著，在萼片展平期差异显著(表3和表4)。此外，相关分析结果表明，‘无核小枣’的2个不同花发育时期显著相关(R=0.69)。而‘京39’两个不同采集时期呈负相关(R=－0.50)。因此，在杂交育种和研究花粉萌发特性的时候，应该考虑花粉的时期在不同品种中可能存在的差异，有利于提高育种效率。

表3 花粉萌发率的LSD多重比较结果

表4 不同品种不同时期的花粉萌发率比较

3 结论与讨论

‘无核小枣’和‘京39’2个枣品种间的花粉萌发率差异显著，说明不同品种其花粉特性是不一样的，与刘玲等［3］的研究结果一致，这可能与不同枣品种自身携带的遗传信息不同相关。‘无核小枣’花粉萌发率高于‘京39’，是较好的花粉亲本。花粉的不同发育时期对花粉萌发率具有显著影响，两个品种在不同的时期其相关性存在较大差异。由此可见，花粉的采集时间是一个重要的因素，需要我们着重考虑。

在花粉萌发率的两种测定方法中，离体培养法较好，结果稳定性高。而TTC染色法测量结果普遍高于离体培养法，且差异较大，这和前人研究结果一致［2，8］，这个可能是由于染色法受到花粉的代谢情况或者花粉壁厚度的影响［9］。所以结果并不能较真实而准确的反映花粉的萌发率，只能作为粗略的估计。在离体培养法中，培养基是能否准确测定花粉萌发率的关键。刘玲［10］和王玖瑞［5］等实验采用的培养基质量浓度均为琼脂5 g/L，蔗糖150 g/L。而本实验的培养基配置中蔗糖的质量浓度相同，但琼脂为10 g/L，另外加了100 mg/L的硼酸。陈文涛等［11］研究表明，适宜的硼酸浓度对于枣花粉萌发率和花粉管的生长具有显著的促进作用。这个可能是测得花粉萌发率结果偏高的原因。此外，即使相同的品种在同一时期，花粉萌发力也会因为环境条件，表现出较大差异，如‘京39’在蕾黄期大的花粉，在培养基和TTC染色液中萌发率大不相同。这个现象启示我们，要对不同枣品种的特点有一个充分了解的基础上，再进行花粉育性工作，提高工作的效率。

枣花粉的萌发率不仅和品种和花期有关，也和柱头部位有关［9］。花粉的萌发率普遍偏低［6，9，12，13］，本次研究的枣花粉萌发率比前人研究得到的略高，这可能还与采集的时间以及枣树在不同区域生长的差异有关。

在‘无核小枣’花粉活力研究方面，有过相关报道。刘玲等［3］利用离体培养法测得初花期‘无核小枣’的花粉萌发率为2.85%。吴硕等［9］的研究结果表明，在蕾黄期的‘无核小枣’花粉萌发率为39.05%。本次研究获得的‘无核小枣’花粉萌发率的结果稍有不同，可能与不同的无核品系和培养基不同等有关。

［1］ 刘孟军.中国枣产业发展报告1949-2007［M］.北京:中国林业出版社，2008:24.

［2］ 张俊娥.中国枣品种资源花粉生物学研究［D］.太谷:山西农业大学，2001.

［3］ 刘玲，王玖瑞，刘孟军，等.枣不同品种花粉量和花粉萌发率的研究［J］.植物遗传资源学报，2006，7(3):338-341.

［4］ 林敏娟，陈功明，王振磊，等.枣不同品种花粉量及花粉萌发特性的研究［J］.塔里木大学学报，2014，26(1):105-108.

［5］ 王玖瑞，刘孟军，梁海永.枣树单花不同开放阶段花粉萌发率和内源激素的变化［J］.园艺学报，2005，32(4):677-679.

［6］ 张学英，于川江，郭振怀，等.枣不同品种花粉粒萌发和花粉管生长的研究［C］//河北省果树学会.河北省果树学会第十三届学术年会论文集.石家庄:河北果树编辑部，1995:5.

［7］ 王钦丽，卢龙斗，吴小琴，等.花粉的保存及其生活力测定［J］.植物学通报，2002，19(3):365-373.

［8］ 李颖岳，续九如，史良，等.台湾青枣不同品种花粉萌发和生活力测定［J］.果树学报，2005，22(6):728-730.

［9］ 吴硕，贾彦丽，智福军，等.18个枣品种花粉数量与萌发率的研究［J］.河北农业科学，2017，21(1):42-45.

［10］ 刘玲.枣雄性不育种质筛选及其不育机理研究［D］.保定:河北农业大学，2006.

［11］ 陈文涛，袁德义，张日清，等.硼及植物生长调节剂对枣花粉萌发的影响［J］.江西农业大学学报，2013，35(3):496-501.

［12］ 王尧.枣授粉生物学研究［D］.保定:河北农业大学，2008.

［13］ 李守勇.不同产地冬枣品质特性及其遗传变异研究［D］.北京:北京林业大学，2004.