不同保存条件下的花粉对花椰菜授粉效果的影响

牛国保，董 岩，姚星伟，陶秀娟，闫 丽，单晓政，孙德岭*

（1.天津科润农业科技股份有限公司蔬菜研究所，天津 300381；2.承德市农林科学院，河北 承德 067000）

花椰菜营养丰富，被公认为是最有营养的蔬 菜作物之一，特别是钙、抗氧化剂、维生素A、维生素K、胡萝卜素、核黄素及铁元素含量十分丰富[1-2]，并且具有保健功能，因而深受广大消费者的喜爱。近年来，花椰菜栽培面积和消费量迅速增加，已成为国内外蔬菜市场的主要种类之一。花椰菜制种面积也随着栽培面积和良种销售量的增加而不断扩大，花椰菜的良种繁育工作越来越重要。杂交制种过程中，花椰菜父母本的生长周期一般差别比较大，在生产上往往因为各种原因导致父母本花期不相遇，造成种子减产，甚至绝收[3]。已知甘蓝花粉超低温保存可以长期保持活力，但超低温保存对设备和技术要求比较高；虽然花椰菜的花粉活力较强，但以开花当天的活力最高[4]；因此，探寻一种简便易行且能短期保存花椰菜花粉活力的方法，对于花期不遇的品种极其重要。本试验采用不同保存方式处理花椰菜花粉，并研究其对授粉结荚率和平均结籽数的影响，以期找到一种适宜的简易花粉保存方式，为稳定花椰菜种子产量、降低种子生产成本提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试花椰菜材料为天津科润农业科技股份有限公司蔬菜研究所选育的B64杂交1代，其中B64-2雄性不育系为母本，B64-1为父本。试验于2019年4月在天津市农业科学院创新基地大棚内进行，常规田间管理。

1.2 试验方法

1.2.1 父本花粉保存处理方法

选择晴天于10：00采摘当天开花的父本花6 000朵，平均分成3份，分别放在3个不同处理条件下保存。处理A：常温保湿保存（20 ℃左右），用湿纱布盖住，避光常温保存；处理B：低温保存（0 ℃左右），用湿纱布盖住放在泡沫保温箱内，保温箱底放冰袋，每天换1次冰袋；处理C：冷冻低温保存（－10 ℃左右），用湿纱布包好后用自封袋封严，放置于冰柜中。在不同时段（24、48、72、96、120、144 h后）取出3种处理的花粉进行授粉，分别做蕾期授粉和花期授粉，蕾期授粉选择开花前2～4 d的中大蕾[5]，花期授粉选择当天开花的母本，授粉后去除枝条上没有授粉的花和蕾，并进行打顶。每次每个处理分别授粉100朵花和100个蕾，授粉后用硫酸纸套袋隔离。试验共计36个处理组合，其中处理A1、B1、C1为不同保存条件下的花粉进行蕾期授粉，处理A2、B2、C2为不同保存条件下的花粉进行花期授粉，每个处理设置3次重复。

1.2.2 调查指标及方法

授粉后15 d摘袋，授粉后25 d调查结荚情况并记录，待种荚发黄、籽粒发黑时采收种荚，每个处理放1个布袋带回实验室进行考种和统计。结荚率＝结荚个数/授粉数×100%，平均结籽数＝种子总粒数/种荚数。

试验数据采用Excel软件进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 花粉不同保存条件对蕾期授粉效果的影响

2.1.1 花粉不同保存条件对蕾期授粉结荚率的影响

如图1所示，随着花粉保存时间的延长，蕾期授粉结荚率均在下降，处理A1下降最快，保存96 h时结荚率下降至35%，已经严重影响结荚；处理B1与处理C1下降缓慢，144 h时处理C1结荚率还能达到63%，说明处理C1可以有效保持花粉活性。

2.1.2 花粉不同保存条件对蕾期授粉平均结籽数的影响

如图2所示，随着花粉保存时间的延长，蕾期授粉单荚籽粒数均在下降，处理A1下降最快，96 h时平均结籽数下降至3粒，已经严重影响产量；处理B1在96 h时下降最快；处理C1下降缓慢，144 h时还能达到9粒，说明处理C1对蕾期授粉平均结籽数影响最小。

2.2 花粉不同保存条件对花期授粉效果的影响

2.2.1 花粉不同保存条件对花期授粉结荚率的影响

如图3所示，随着花粉保存时间的延长，花期授粉结荚率均在下降，处理A2下降最快，保存96 h时结荚率下降至17%，已经严重影响结荚；处理B2与处理C2下降缓慢，144 h时处理C2还能达到68%，说明处理C2对花期授粉结荚率影响最小。

2.2.2 花粉不同保存条件对花期授粉平均结籽数的影响

如图4所示，随着花粉保存时间的延长，花期授粉结籽数均在下降，处理A2下降最快，96 h时平均籽粒数下降至2粒，已经严重影响产量；处理B2匀速下降；处理C2下降较缓慢，144 h时处理C2还能达到7粒，说明处理C2对蕾期授粉平均结籽数影响最小。

2.3 不同授粉时期对同等保存条件下花粉的授粉效果影响

在相同保存条件下，比较不同授粉时期对结荚率和单荚平均结籽数的影响结果如图5和图6。由图5可知，常温保湿保存条件下，保存48 h以内的花粉在不同授粉时期的结荚率相差不大，72 h以后的差别较大，处理A1结荚率均大于A2，120 h后处理A2结荚率为0（图5a）；低温保存条件下，保存120 h以内的花粉在不同授粉时期的结荚率相差不大，保存120 h的处理B1、B2结荚率均为57%（图5b）；在冷冻低温保存条件下，不同授粉时期对结荚率影响不明显，且保存144 h的处理C1、C2结荚率分别为63%、68%（图5c）。以上结果说明在低温保存和冷冻低温保存条件下，不同授粉时期对结荚率的影响不明显，花粉均保持了较高的活力，以冷冻低温保存效果最好。

由图6可知，在相同保存条件下，不同授粉时期对花椰菜单荚平均结籽数影响较大。常温保湿条件下，平均结籽数随保存时间的延长迅速下降，超过120 h以后结籽数为0，保存24～98 h的处理A1的平均结籽数均高于A2（图6a）；低温保存条件下，处理B1的结籽数随保存时间的延长先下降，保存120 h的结籽数为4粒，保存144 h结籽数又提高到了5粒，蕾期授粉处理B1的平均结籽数要高于花期授粉处理B2（96 h和120 h的花粉除外，图6b）；在冷冻低温保存条件下，保存144 h的处理C1、C2结籽数分别为9、7粒（图6c），处理C1的结籽数均大于或等于处理C2。以上结果说明，在相同保存条件下，不同授粉时期对结籽数的影响较大，常温保湿保存的花粉在120 h时活力完全丧失，冷冻低温保存效果最好。

3 结论与讨论

宋红霞等[6]采用染色法（I2-KI法、TTC法）和培养基发芽试验法测定花粉活力，虽然结果精确，但需要把花粉从花药中剥离，为后期授粉增加了难度，本研究采用直接授粉的方法，虽然不能精确反映花粉活力，但这是生产上最直接、最有效的检测方法，也是最能指导实际生产的方法。汤青林等[7-8]采用干燥法保存花粉，虽然效果很好，但干燥后的花粉容易剥落，影响授粉效果，而通过保持相对湿度来保存整个花器官，对实际生产中的人工授粉工作更有利。本试验条件下，不同保存条件对花粉的活力影响较大，处理C随着保存时间的延长，花粉活力下降的最少，能够保持较好的授粉效果；因此，生产中通过低温冷冻法简便处理，短期保存花粉，可以保持花粉的有效活性，能够有效地解决实际生产中的花期不遇问题。

试验结果表明：花粉随着保存时间的延长，花粉活力下降，结荚率下降，单荚结籽数减少，种子产量降低，处理B花粉超过96 h虽然可保持活性，但花药开始脱落，增加了授粉难度；处理C花粉活力虽有下降，但其下降速度最慢。生产操作中处理C花粉取出后需要解冻，解冻须在阴凉处，根据使用量解冻，采用少量多次的原则，因解冻后花粉松散加快，必须快速进行授粉；另外，为保证授粉效果，花粉保存时间宜短不宜长。

本试验中相同保存条件下，不同授粉时期对结荚率影响不明显，对单荚结籽数影响较大，蕾期授粉每个时间段平均结籽数要高于花期授粉平均结籽数（个别除外），生产上是否优先考虑在花椰菜蕾期进行授粉有待进一步验证。