党伟 范嘉林 谢一鸣
摘要 以金太陽杏花粉为试验材料,研究不同浓度硼酸、蔗糖、CaCl2、ZnSO4、MgSO4对其花粉萌发的影响。结果表明,对金太阳杏花粉萌发影响最大的是硼酸,其次是蔗糖、CaCl2和ZnSO4,MgSO4对金太阳杏花粉萌发影响最小。硼酸、蔗糖、CaCl2对金太阳杏花粉萌发具有促进作用,随着浓度增加萌发率升高,但浓度过高则抑制花粉萌发;花粉萌发率随着ZnSO4浓度增加而降低;MgSO4浓度对花粉萌发影响不显著。适宜金太阳杏花粉萌发的最佳组合:琼脂粉 6 g/L + 硼酸200 mg/L + 蔗糖100 g/L + CaCl2 150 mg/L + ZnSO4 10 mg/L + MgSO4 20 mg/L,pH 5.8~6.0。
关键词 金太阳杏;花粉;萌发率;硼酸;蔗糖;CaCl2;ZnSO4;MgSO4
中图分类号 S662.2文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2019)19-0038-02doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.19.013
Abstract Effect of different concentrations of boric acid, sucrose, CaCl2, ZnSO4 and MgSO4 on the pollen germination of golden sun apricot were investigated. The results showed that the biggest effect of pollen germination was boric acid, the second were sucrose, CaCl2 and ZnSO4, but the concentrations of MgSO4 was smaller. Boric acid, sucrose and CaCl2 showed positive promotion effects on the pollen germination, and the germination rate was increased with the increase of concentration, but too high concentration of them inhibited significantly pollen germination. The germination rate was decreased when the concentration of ZnSO4 was increased. The concentration of MgSO4 had no obvious effect on the germination rate. The optimum combination of the medium for pollen germination was agar gel 6 g/L + boric acid 200 mg/L + sucrose 100 g/L + CaCl2 150 mg/L + ZnSO4 10 mg/L + MgSO4 20 mg/L, and the value of pH was 5.8-6.0.
Key words Golden sun apricot;Pollen;Germination rate;Boric acid;Sucrose;CaCl2,ZnSO4;MgSO4
金太阳杏果实高糖低酸,VC含量高,肉质细腻,纤维少,汁液多,且具有早熟、早实、丰产、抗性强、耐贮运等优点,适宜露地和设施栽培。但生产中尤其是设施栽培中存在坐果率低、产量不稳定等问题。研究表明,造成杏坐果率低的主要原因是春季低温造成冻花冻果[1]、花器官发育不良[2]、开花特性[3]、管理粗放[4]等。笔者以金太阳杏为材料,研究不同浓度硼酸、蔗糖、CaCl2、ZnSO4、MgSO4对花粉萌发的影响,并获得最适宜使用浓度,旨在为生产中提高金太阳杏坐果率提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在商丘市农林科学院实验基地进行,母树为6年生金太阳杏,长势良好,常规管理。
1.2 试验方法
1.2.1 花粉采集。
从生长健壮、无病虫害、树冠大小和长势基本一致的金太阳杏上随机选取含苞待放的200朵花蕾,带回实验室,慢慢剥掉花瓣,取出花药,放在垫有硫酸纸的培养皿中,剔除杂质,放在阴凉干燥处阴干,花药经12 h后开裂散粉,完全散出后放在4 ℃冰箱中干燥密闭保存,备用。
1.2.2 试验设计。
选择硼酸、蔗糖、氯化钙、硫酸锌和硫酸镁5个因素,各因素设置5个处理,共25个处理组合(表1)。培养基琼脂粉6 g/L,pH 5.8~6.0,培养温度为(28±1)℃,每个处理重复4次。
1.2.3 花粉培养。
按照培养液配方配制培养基,用干净的玻璃棒蘸取一定量的培养基滴在载玻片上,将干燥的花粉均匀铺洒在培养基上(尽量不出现重叠),每个载玻片要有50~100粒花粉,将载玻片放到有湿润滤纸的培养皿中,置于恒温培养箱内恒温暗培养。
1.2.4 观察与记录。
把花粉置于恒温培养箱中(28±1)℃保湿培养6 h,在光学显微镜下观测花粉萌发情况,当花粉管长度等于或超过花粉粒直径即视为已萌发,是有活力的花粉[5]。每个处理统计3个视野,每个视野不少于50粒花粉,至少重复3次。
1.3 数据分析
方差分析采用DPS数据分析软件,多重比较采用Duncan新复极差法。
2 结果与分析
2.1 杏花花粉萌发率
由图1可知,不同处理对花粉萌发率的影响有一定差异,其中处理B25萌发率最高,培养6 h花粉萌发率达23.86%,其次是处理B13,萌发率为21.29%。最低的为处理①,萌发率仅为12.72%。
2.2 极差分析
为进一步探讨各因素对金太阳杏花粉萌发率的影响,对各处理花粉萌发率进行极差分析,结果见表1。由表1可知,R最大的是硼酸,其次是蔗糖、CaCl2、ZnSO4和MgSO4浓度。
2.3 方差分析
由表2可知,5个因素的P均大于0.05,对花粉萌发的影响均不显著。对花粉萌发影响表现为硼酸>蔗糖>CaCl2>ZnSO4>MgSO4。
2.4 多重比较
由表3可知,当硼酸浓度为200 mg/L时最优,当蔗糖浓度为250 g/L时最优,当CaCl2浓度为150 mg/L时最优,当ZnSO4浓度为10 mg/L时最优,当MgSO4浓度为20 mg/L时最优,即最优处理为B25。综合极差分析和方差分析,结果表明,最有利于金太阳杏花粉萌发的配方组合为200 mg/L硼酸+100 g/L蔗糖+150 mg/L CaCl2+10 mg/L ZnSO4+20 mg/L MgSO4,其次是100 mg/L硼酸+150 g/L蔗糖+200 mg/L CaCl2+30 mg/L ZnSO4+10 mg/L MgSO4。
3 结论与讨论
该研究结果表明,硼酸对金太阳杏花粉萌发影响最大,其最适浓度为200 mg/L,王文举等[5]研究表明,硼酸浓度在500 mg/L以下均能促进花粉萌发,在500 mg/L以上则抑制花粉萌发。因此,生产中花期喷施硼肥时应注意选择合适的浓度[6]。
蔗糖浓度对金太阳杏花粉萌发影响也较大,当蔗糖浓度为250 g/L时最为适宜,其次为150 g/L。蔗糖对花粉萌发的作用表现在两方面:一是提供适宜的营养,二是维持渗透压使其达到平衡[7]。郭平峰等[8]在葡萄花粉研究中发现,随着蔗糖浓度的升高,花粉生活力增强,但浓度过高会抑制花粉萌发。宋艳荣[9]认为在花粉萌发时蔗糖浓度不宜过高或过低。该试验中蔗糖适宜浓度在200~250 g/L,但有些树种花粉在蔗糖浓度为100 g/L时萌发率最高[10]。因此,不同树种最适宜花粉萌发的蔗糖浓度不同,生产中花期喷施蔗糖要因树而异,选择适宜的浓度。
CaCl2对金太阳杏花粉离体培养有一定的促进作用,但超过适宜浓度则表现为抑制作用。最有利于杏花粉萌发的CaCl2浓度为150 mg/L。前人在梨花的萌发试验中也发现钙浓度超过一定范围后,花粉萌發率随着钙浓度的升高而下降[11]。由此可见,花粉的正常萌发需要适宜的钙离子,缺钙或钙浓度过高会阻碍花粉正常萌发[12-13]。
该试验中10 mg/L ZnSO4更利于金太阳杏花粉萌发,姚春潮等[14]在猕猴桃花粉萌发研究中发现,5~10 mg/L ZnSO4对猕猴桃花粉萌发有显著促进作用,当浓度高于50 mg/L时,花粉萌发和花粉管生长均受到一定程度的抑制。
MgSO4对金太阳杏花粉萌发和花粉管生长影响不大,各处理浓度间花粉萌发率差异不显著,这与王岚岚等[15]以月季花粉为试材的研究结果基本一致。
参考文献
[1] 景淼,翟明普.仁用杏开花座果的研究进展[J].中国农学通报,2008,24(1):132-135.
[2] 白泽晨,冯建荣,李文慧,等.新疆5个栽培杏品种雌蕊败育率调查[J].新疆农业科学,2012,49(10):1805-1809.
[3] 刘立强,秦伟,廖康,等.新疆若干杏品种开花生物学特性研究[J].新疆农业科学,2007,44(6):751-755.
[4] 李海英,李子平.提高仁用杏坐果率技术措施[J].黑龙江农业科学,2008(4):66-67.
[5] 王文举,张军翔,张宁.花期喷硼对元帅苹果坐果及硼对苹果花粉萌发的影响[J].宁夏农林科技,1996(6):32-33.
[6] 尹佳蕾,赵惠恩.花粉生活力影响因素及花粉贮藏概述[J].中国农学通报,2005,21(4):110-113,193.
[7] 李荣.紫荆花粉生活力测定及贮藏方法研究[J].北方园艺,2014(11):116-119.
[8] 郭平峰,王勇,骆强伟.几种因素处理对早黑宝葡萄花粉生活力的影响[J].资源开发与市场,2014,30(8):902-904,975.
[9] 宋艳荣.不同浓度糖、硼、钙对苹果花粉萌发的影响[J].河北果树,2018(5):8-10.
[10] 赵长星,刘成连.培养基种类及蔗糖浓度对部分果树花粉发芽率的影响[J].河北林果研究,2001,16(3):240-243.
[11] 张绍铃,陈迪新,康琅,等.培养基组分及pH值对梨花粉萌发和花粉管生长的影响[J].西北植物学报,2005,25(2):225-230.
[12] 董晓芬,郑剑宇.硼酸和钙离子对红叶李花粉萌发影响[J].大众科技,2007(5):134-135.
[13] 杜兵帅,胡海文,曹庆芹,等.钙离子对青杄花粉萌发和花粉管生长的影响[J].电子显微学报,2018,37(6):627-636.
[14] 姚春潮,张朝红,刘旭锋,等.猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响[J].中国南方果树,2005,34(2):50-51.
[15] 王岚岚,游捷,俞红强.月季花粉离体萌发液体培养基组分的优化[J].河北农业大学学报,2008,31(3):42-45.