不同品種(系)海棠花粉生活力的比較測定

摘 要:以不同海棠品種(系)為試材，研究了不同培養基成分、萌發溫度及不同品種對海棠花粉生活力的影響。結果表明:10%蔗糖+0.2%~0.3%硼酸+1%瓊脂的培養基適宜海棠花粉的萌發。早花海棠中花粉生活力高的是鉆石，其次為雪球與紅麗;中花海棠中花粉生活力高的是優系1382，其次為5150與5076;晚花海棠中花粉生活力最高的是優系5332，其次為2310與5353。海棠花粉在室溫(15～20℃)下生活力較高，2180、5353、鉆石花粉適應性強，在4℃及30℃下仍能正常萌發。研究表明，鉆石、雪球、紅麗、1382、5150、5076、5332、2310、5353及2180等海棠品種花粉可滿足蘋果授粉需要。

關鍵詞:海棠; 花粉生活力; 培養基成分; 溫度

中圖分類號:S661.401文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)02-0027-04

蘋果是我國北方最重要的果樹，栽培面積及總產量均居世界首位，我國蘋果出口量和出口額分別居世界第1位和第5位，是我國優勢農產品之一。蘋果正常結果需異花授粉，長期以來一直采用多品種混栽來解決蘋果的授粉問題，但管理困難，生產成本高，因而選育出優良的、適合我國栽培條件的高效授粉樹尤為重要。海棠(Malus sp.)系薔薇科蘋果屬，與蘋果親緣關系較近，常作為蘋果的授粉樹栽植[1]。選出優良的海棠授粉品系，對蘋果生產具有重要的意義。魯曉燕等(2005)[2]比較了寒地蘋果與海棠花粉生活力的差異，海棠及寒地蘋果(黃太平、新蘋1號及新帥)花粉活性均較好，花粉生活力由大到小為黃太平、海棠、新蘋1號、新帥。黃太平、海棠花粉生活力之間差異不顯著，海棠和新蘋1號、新帥花粉生活力之間存在顯著差異。李欣等(2009)[3]對國外引進海棠的M.Hopa、M.Dolgo、M.Snowdrift和M.Mandchurica 4個專用授粉品種進行研究后得出，海棠適于做我國蘋果的專用授粉樹。本試驗以海棠為試材，測定了不同品系海棠花粉在不同條件下的生活力，為確定蘋果高效授粉樹提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

2009年4月11~17日，于山東農業大學觀賞果樹實驗站采摘正值海棠盛花期的鈴鐺花朵，剝離花藥后陰干，儲于4℃[4]冰箱中待測。

試材為不同品種(系)的海棠。包括9種引進的13年生海棠品種王族、雪球、火焰、道格、紅麗、絢麗、垂絲、鉆石及粉芽;14種6年生新培育品系2180、5076、1408、5150、1382、2166、5223、5092、5230、2310、5353、2167、5332及5339。依其花期早晚，將試材分為早花、中花及晚花品種，其中，引進海棠品種均屬早花品種，2180、5076、1408、5150、1382、2166、5223、5092及5230為中花品系，2310、5353、2167、5332及5339為晚花品系。

1.2 花粉生活力測定方法

1.2.1 試驗處理 試驗采用固體培養基，其中以蔗糖和硼酸的不同濃度設9組處理(表1)，瓊脂濃度均為1%。

1.2.2 花粉接種 將配置好的培養基均勻滴入凹玻片中，待凝固后，用頭發絲將陰干后的花粉接種到培養基上，使其均勻分布，放置在培養箱中保證花粉萌發所需要的濕度。重復3次，每個品種(系)接種后3 h第一次觀察花粉萌芽率，20 h第二次觀察，以下數據均采用接種后20 h觀察結果。

1.2.3 不同溫度對海棠花粉萌芽率的影響 在4℃、15℃及30℃的培養箱中培養海棠花粉，比較因溫度不同而引起的萌芽率的差異。

2 結果與分析

2.1 不同培養基成分對海棠花粉萌芽率的影響

試驗結果(圖1、表2)表明，不同海棠品種的花粉生活力之間存在顯著差異。其中，花粉生活力最高的海棠品種是鉆石，萌芽率為63.32%，其次為雪球及紅麗，萌芽率分別為61.22%和57.66%;而王族、垂絲與道格的花粉不僅產量極少，而且活力極低，不適宜做授粉樹。鉆石、雪球、紅麗、火焰、絢麗和粉芽的花粉萌芽率均超過50%，可以作為授粉樹與蘋果樹配置，但它們花期偏早，和蘋果主栽品種重合少，是制約推廣的重要限制因素。

不同培養基成分也影響花粉的萌芽率。蔗糖對花粉的萌發有著重要的作用[5]，它可以維持花粉與培養基成分之間的滲透平衡，為花粉的萌發和花粉管的生長提供營養物質，蔗糖濃度過低過高均不適合花粉萌發，過低花粉壁破裂內含物散出，過高則花粉質壁分離，抑制花粉萌發伸長，當蔗糖濃度在10%時海棠花粉萌芽率最高，這與張紹鈴等(2005)[6]在梨花粉萌發生長上的研究結果一致。硼酸對蔗糖的吸收和代謝起促進作用，有利于花粉管的生長[7]，當硼酸濃度在0.2%~0.3%之間時海棠萌發最適宜。

綜上所述，10%蔗糖+0.2%硼酸+1%瓊脂與10%蔗糖+0.3%硼酸+1%瓊脂最適宜海棠花粉的萌發。

2.2 不同花期品種(系)海棠花粉萌芽率的比較

本試驗提及的優系均系海棠和蘋果自然授粉種子的實生苗，選擇花期較晚的品系，進一步充實蘋果授粉樹系列，有望加快蘋果高效授粉樹的推廣速度。早、中、晚花海棠花粉萌芽情況見表3。

在優選培養基上比較待選育品系海棠花粉生活力，結果表明，早花、中花及晚花品種海棠花粉生活力之間無顯著差異(表4)。早花海棠中花粉生活力最高的是鉆石，其次為雪球與火焰;中花海棠中花粉生活力最高的是1382，其次為5150與5076;晚花海棠中花粉生活力最高的是5332，其次為2310與5353。以上品種(系)都可以在生產上應用試栽。

2.3 不同外界條件對海棠花粉生活力的影響

花粉的萌發受外界條件的影響，特別是萌芽溫度對花粉生活力影響很大[8]。在蘋果主栽區，花期經常發生低溫或高溫自然災害，嚴重影響蘋果授粉受精，進而影響產量和效益，選擇高效授粉樹，必須確保其花粉具有較高的溫度適應性。

圖2結果顯示，海棠花粉在15~20℃下生活力較高，這與蘋果有效授粉溫度一致。而在4℃和30℃時花粉生活力相對較低。但海棠品種(系)的花粉對溫度適應性較好，5353、2180及紅麗的花粉在4℃下仍保持較高的活性，花粉萌芽率分別為26.62%、24.13%及23.06%，2180、5353及鉆石的花粉在30℃下花粉萌芽率仍達52.05%、44.87%及40.63%，其中2180和5353在4℃及30℃下均保持較高花粉生活力，溫度對其影響較小，更適合作為授粉樹使用。

3 討論與結論

果樹的開花授粉是果樹生殖生理的重要部分，為果樹配置適宜的授粉樹，有助于果樹豐產，也有助于改良果實遺傳品質[10]。蘋果是配子體自交不親和性類型，屬于異花授粉植物[11]，自花授粉結實率低且不穩定，在蘋果生產中為其合理的配置授粉樹尤為重要，授粉品種須適應當地環境、滿足果樹生長需要，產生大量花粉，花粉萌芽率高且與蘋果品種親和力強。祝服奎等(2006)[12]對紅將軍蘋果授粉后發現以嘎拉、首紅、藤牧1號作為授粉樹品種，可以提高紅將軍蘋果的坐果率和果實品質，而用金冠和王林作為授粉樹紅將軍蘋果著色略差，但以嘎拉、首紅、藤牧1號做授粉樹存在很多弊端，嘎拉、首紅、藤牧1號成熟期不一致，自7月中旬到9月中旬均有成熟，樹體大小差異明顯，病蟲害交叉發生感染，因此，選育新優授粉樹，可以改善現有授粉組合不完善之處，提高果樹產量品質。Soejima(2007)[13]研究發現，在日本的環境條件下，海棠授粉樹的有效距離為150 m，隨著距離的增加，授粉有效率降低，這一研究為以后確定授粉樹的配制距離及數量提供了一定的理論依據。

與蘋果同屬的海棠適應性強，花粉數量多，有些品種香氣怡人[14]，若將海棠作為蘋果的授粉樹，蘋果不僅可以豐產優質，而且海棠觀賞性極佳，栽植于蘋果園中可觀花觀果觀葉，提高蘋果園整體的美感，海棠與蘋果雜交還可能出現新的優良變異品種，在果園更新時，成年海棠樹體高大、觀賞性好，具有極高的商業價值，可以在園林置景中繼續應用。海棠花粉萌芽率是限制其作為授粉樹的根本方面，本研究發現海棠的品種雪球、火焰、紅麗、絢麗、鉆石和粉芽以及新選育品系1382，5150，5076，5332，2310與5353花粉萌芽率極高，適合作為授粉樹的條件，這幾種海棠花期不一致，在泰安花期可自4月5日前后一直延續到4月20日，完全覆蓋蘋果花期，聯合配置，授粉效果更有保證。

本試驗僅測定了海棠花粉生活力，在授粉樹的適應性，與蘋果的親和力、配置方式、配置數量等方面有待于研究，為早日實現單品種建園提供可行方案。

參 考 文 獻:

[1] 楊每寧.海棠花粉可給蘋果樹授粉[J].北京農業， 1998，7:15.

[2] 魯曉燕，熊新義，趙永明. 寒地蘋果和海棠花粉生活力的試驗[J]. 林業科技，2005，30(2):48-49.

[3] 李 欣，王金政，趙 靜，等. 4個國外引進蘋果專用授粉品種生物學特性研究[J].山東農業科學，2009， 4: 52-54.

[4] Kaufmane E， Rumpunen K. Pollination， pollen tube growth and fertilization in Chaenomeles japonica (Japanese quince)[J]. Scientia horticulturae，2002，94:257-271.

[5] 潘瑞熾.植物生理學[M].北京:高等教育出版社，2001，260.

[6] 張紹鈴，陳迪新，康 瑯，等. 培養基組分及pH值對梨花粉萌發和花粉管生長的影響[J]. 西北植物學報，2005，25(2):225-230.

[7] 崔曉龍，魏蓉城，黃瑞復.蘋果花粉生活力的研究[J].云南大學學報(自然科學版)，1995，17(3):284-289.

[8] 羅鳳霞，周 威，楊春起，等. 水仙花粉離體萌發溫度和培養液研究[J]. 遼寧林業科技， 2007，5:13-14.

[9] Tromp J， Borsboom O. The effect of autumn and spring temperature on fruit set and on the effective pollination period in apple and pear[J]. Scientia horticulturae，1994，60:23-30.

[10]陳學森，李 揚，束懷瑞. 果樹開花授粉生物學研究進展[J].山東農業大學學報(自然科學版)， 2000， 31(3):345-348.

[11]顧玉紅，秦立者，李保國，等. 蘋果授粉特性研究進展[J]. 河北林果研究， 2002，17(1):82-85.

[12]祝服奎，李先軍，祝自麗，等. 紅將軍蘋果授粉試驗初報[J]. 中國果樹，2006，1:13-14.

[13]Soejima J. Estimation of gene flow via pollen spread for the orchard layout prior to the field release of apple transformants[J]. Acta Hort.，2007，738:341-345.

[14]Li Xiao-lei， Kang Luan， Hu Jing-jing， et al.Aroma volatile compound analysis of SPME headspace and extract samples from Crabapple (Malus sp.) fruit using GC-MS[J].Agricultural Sciences in China，2008，7(12):1451-1457.