张国栋 李贵美 赵永飞
(山东省聊城市农业科学院,聊城 252000)
梨作为典型的配子体型自交不亲和果树,绝大部分的品种自花授粉不结实或者结实率很低,生产中果农通常采用配置授粉树或者人工辅助授粉的方式来提高果实品质和产量[1]。鸭梨花粉管较长,花粉萌发能力较强,适合作为授粉品种树[2],且冠县地区鸭梨花期在3月下旬,早于其他梨品种花期3~4 d,使人工采粉授粉在时间上做到了无缝衔接。当地果农通过自采或者合采的方式,自制花粉用作人工授粉,而鸭梨花粉采集作为一个关键环节,对梨果生产的最终经济效益有着较大影响。
梨花采摘应在开花前1~2 d至初花期,过早采摘,花粉的发育不成熟,萌发率低;过晚采摘,花朵已开放开始散粉。采摘时选择大铃铛花和初展花,使用编织袋或布袋进行盛装,避免使用透气性差的塑料袋,花朵自树上采摘后最好在24 h内完成花药采集,堆放过程中不宜太厚,避免因堆积产热影响花粉活力。
采摘量大时,可采用破碎机进行破碎;采摘量小时,可以用手各持一花进行对搓,使花药脱落。花朵破碎后过粗筛,使花瓣、花托、花梗与花药分离。为使花药尽量干净,可选用10~16目筛子,通过多次过筛,分离出破碎的花丝,放在牛皮纸板或铜版纸上进行散粉,保持室温20~25 ℃,湿度70%~80%[3]。
在花药阴晾过程中,颜色会逐步由紫色变为淡黄色,并散出花粉,形状为颗粒状,且可以闻到明显的鱼腥味。散粉时间大概在两天左右,最后选用60~100目的筛子进行筛取。
花粉活力受温度和湿度影响较大,在室温条件下贮藏的花粉发芽率会迅速下降,2个月内就会全部失去活力[4]。制取的花粉宜即采即用,在花粉干燥后,使用白纸或硫酸纸制作的纸袋进行分包,或装入棕色广口瓶内放在低温、干燥和避光的地方暂时存放[5]。
花粉作为雄性高等植物的配子体,在植物的遗传、育种、进化和生殖等过程中扮演着不可或缺的角色[6],花粉萌发能力的强弱直接决定着梨生产效益或杂交育种工作的成败[7]。花粉使用前,需对花粉的生活力进行检测,以确保正常的生产、育种需要。因此掌握花粉生活力的检测方法不论对梨果生产还是对杂交培育新品种都有着重要意义,常见的方法为染色法和离体培养法。
2.1.1 蓝黑墨水染色法姜雪婷等[8]通过比较4种花粉生活力的检测方法认为蓝墨水染色法测定值可以用来快速测定梨花粉生活力。具体操作为:首先在载玻片上滴一滴蒸馏水或超纯水,再滴一滴蓝黑墨水,用镊子或细玻璃棒搅拌均匀,用头发丝或毛笔尖蘸取少量花粉均匀撒在蓝黑墨水中,盖上盖玻片静置5 min左右,在显微镜10X视野下进行观察。若花粉粒为无色,则表明该花粉粒具有生活力;若花粉粒被染为蓝黑色,则视该花粉粒为无生活力或发育不良。观察3个不同区域的视野,每个视野要求花粉粒总数在70粒以上,通过计算平均值,来统计花粉的生活力[6]。
2.2.2 TTC染色法氯化三苯基四氮唑作为一种氧化还原染料,其基本原理是花粉在萌发过程中,其中的脱氢酶能够引起氧化还原反应,有生活力的花粉会因还原作用变成红色,无生活力的花粉不变色[9]。具体操作为:用头发或毛笔尖丝蘸取少量花粉置于载玻片凹槽内,加1~2滴TTC溶液,盖上盖玻片,置于35 ℃恒温箱内15 min,在低倍显微镜下观察。被染料染成红色的花粉,生活力较强,淡红色次之,无色的即为不具有活力或者发育不良。观察5个不同区域的视野,统计100粒,然后计算花粉生活力,重复3次[10]。
离体萌发测定法是将花粉分离后,在培养基上进行培养,然后通过显微镜观察花粉管萌发生长的状况来判断其生活力的大小,可分为液体培养法和固体培养法两种,检测效果与其他方法相比较准确[11]。
2.3.1 液体培养基法按照10%蔗糖+0.01%硼酸的比例配置液体培养基,将液体培养基用吸管滴入载玻片的凹槽内,然后用头发丝或者毛笔等工具,蘸取少量花粉均匀撒在培养基上,之后将其放置于垫有湿纱布的培养皿中,加盖置于23~25 ℃的恒温培养箱内培养4 h。在100X的普通光学显微镜下观察3个视野的花粉萌发率,每个处理观察200粒。以花粉管的生长长度超过花粉粒的直径视为萌发,否则为不萌发。记录数据计算平均值,用梨花粉的萌发率确定其生活力[7,11,12]。
2.3.2 固体培养基法固体培养基是在液体培养基的配方中添加1%的琼脂,其他成份均相同。配置过程中,需进行加热使琼脂全部溶化,其他操作均与液体培养基法相同[9]。
通过鸭梨花粉的自采自制,在一定程度上可以降低果农生产成本,也可以避免因花粉需求量大带来的供不应求的问题,鸭梨花期与其他品种花期的间隔也为梨花粉的制作提供了充足的时间。另外,在冠县走访梨种植户的过程中,发现有部分梨农在花药散粉后不再进行过筛,而是直接使用毛绒球或者鸡毛掸进行抖动和滚动授粉,也起到了较好的授粉效果。