寧夏棗的花粉活力和柱頭可授性

李百云　謝志強　魏天軍

摘要：以靈武長棗、靈武長棗4號、冬棗、中寧圓棗、同心圓棗為試材，對其花粉活力、花粉量、柱頭可授性進行系統的研究。結果表明，靈武長棗單花花瓣展平期花粉發芽率最高，達54.1%；同心圓棗單花萼片展平期花粉發芽率最高，達45.5%。靈武長棗花粉發芽率和花粉量最高時期出現在盛花期即6月中下旬；靈武長棗和冬棗柱頭可授性最高時間出現在花瓣展平至雄蕊展平期；同心圓棗和中寧圓棗柱頭可授性最高時間出現在萼片展平期至雄蕊展平期。

關鍵詞：寧夏；棗；花粉活力；花粉量；柱頭可授性；展平期

中圖分類號：S665.103.6 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2015）05-0171-02

棗（Zizyphus jujuba Mill.）是中國特產果樹樹種之一，也是寧夏地區重點發展的果樹樹種之一。目前，棗在生產上的栽培品種多為傳統的地方品種，育種工作嚴重滯后。棗育種多以選育為主，而其雜交育種基礎薄弱，主要是因為棗在開花過程中落花落果嚴重，一般自然坐果率僅1%左右，且多數品種存在嚴重的胚敗育現象，嚴重阻礙雜交育種的進程?；ǚ蹝晷允请s交育種的基礎，本試驗用定位觀測結合顯微觀察的方法，以寧夏地區主栽品種為研究材料，對其開花動態、花粉活力、花粉量及柱頭可授性進行觀察，旨在探討其生殖成功基礎，為棗的雜交育種及豐產栽培提供依據。

1.材料與方法

1.1研究地點和材料

在寧夏回族自治區靈武市臨河鎮綠源恒農業綜合開發公司進行田間觀察，以樹勢良好的五年生靈武長棗、同心圓棗、中寧圓棗、靈武長棗4號、冬棗為材料。其中，以靈武長棗和同心圓棗研究單花不同發育階段花粉的發芽率；以靈武長棗、同心圓棗、靈武長棗4號、冬棗研究不同時期花粉量和萌發率；以靈武長棗、同心圓棗、中寧圓棗、靈武長棗4號、冬棗研究不同開花階段棗的柱頭可授性。

1.2研究方法

1.2.1

花粉萌發率的測定

花粉萌發率測定采用離體培養法。采集靈武長棗和同心圓棗不同花期的花朵，在干凈載玻片上用玻璃捧涂2次薄層（含1%瓊脂、15%蔗糖、0.01%硼酸且pH值為6.0的培養基），再將新鮮花粉抖落在載玻片上。首先在培養皿底部鋪2層濕濾紙，以保持培養環境的濕度，然后將粘有花粉的載玻片放入培養皿內，置于30℃的溫箱內暗培養，24h后在光學顯微鏡下檢查花粉萌發情況，觀察萌發花粉管長度超過花粉直徑的萌發花粉數，每個處理重復3次，每次重復鏡檢3～6個以上有代表性的視野，計算花粉的發芽率：花粉發芽率=花粉管長度大于花粉直徑的花粉數/觀察花粉數量×100%。

1.2.2花粉量的測定采用血球計數器法進行測定。取靈武長棗、同心圓棗、靈武長棗4號、冬棗蕾黃期的花蕾各90枚，剝取充分成熟、飽滿、未開裂的花藥90枚，平均放入3個清洗干凈的青霉素小瓶中，自然干燥，待花粉充分散出后滴入1%六偏磷酸鈉溶液2tilL/瓶，加蓋振蕩，使花粉呈懸浮狀態，然后吸取1滴懸浮液于血球計數板上，在顯微鏡下觀察400個小方格的花粉數，每個品種重復6次，取平均值，計算每枚花藥的花粉數（N）：N=400個小方格內總花粉數×10000x2/30。

1.2.3柱頭可授性的測定用聯苯胺一過氧化氫法（MTF）測定靈武長棗、同心圓棗、中寧圓棗、靈武長棗4號、冬棗的柱頭可授性，具體方法：取開花前至散粉后不同品種花的柱頭浸入凹面載玻片中含有聯苯胺一過氧化氫反應液（V苯：V過：V水=4：11：22）的凹陷處，如果柱頭具有可授性，則柱頭周圍呈現藍色并有大量氣泡出現。

1.3數據分析

試驗數據采用Excel軟件進行處理。

2.結果與分析

2.1單花不同發育階段花粉的發芽率

按曲澤洲等對棗單花發育過程的劃分標準，采集花不同發育階段的新鮮花粉進行發育試驗。結果（圖1）表明，棗單花不同發育階段的花粉發芽率差異明顯，其中靈武長棗以萼片展平期至花瓣展平期較高，花瓣展平期花粉發芽率達到54.1%；同心圓棗以萼片展平期發芽率最高，達45.5%。

2.2不同花期花粉活力

由圖2可以看出，花粉發芽活力整體變化趨勢為“先增強再減弱”。5月31日至6月28日，除冬棗外，其他棗的花粉發芽率為20.0%～54.1%。花粉發芽率最高時期均出現在盛花期，同心圓棗出現在6月上中旬，靈武長棗、靈武長棗4號、冬棗出現在6月中下旬。冬棗的花粉發芽率在整個調查期間一直處于較低水平，最高僅為6.3%，可見冬棗的花粉發芽率很低。

2.3不同花期花粉量的變化

由圖3可以看出，棗不同花期花粉量的變化趨勢呈現先上升好下降，這與不同花期花粉萌發率變化趨勢一致。自5月底（初花期）開始花粉量總體表現上升趨勢，在6月中旬或下旬達到最高水平。靈武長棗和同心圓棗的花粉量在6月15日時最大，單個花藥花粉量分別為2933、3467粒；靈武長棗4號單花花粉量最高值出現在6月24日，冬棗出現在6月10日，但2個品種花粉量整體變化不大。冬棗的花粉量少且發芽率低，可以在雜交育種中減少去雄的步驟，加之果實品質好，含仁率高，在雜交育種中是比較理想的母本材料。

2.4棗柱頭可授性

從表1可以看出，在靈武長棗和冬棗萼片展平期至花瓣雄蕊分離期，用MTT只能檢測到極弱的柱頭可授性，具體表現為：反應15min后，柱頭才能被染成淺藍色。隨開花時間的延續，柱頭表面的酶活性逐漸增強，到花瓣展平期柱頭分又時，MTT能使柱頭在5min內呈現深藍色，表明此時柱頭可授性很強。同心圓棗和中寧圓棗在萼片展平期至花瓣展平期表現出較強的活性，這2個品種在栽培上的成熟期也明顯早于靈武長棗。靈武長棗4號是從靈武長棗中選育出來的早熟品系，其柱頭可授性強于靈武長棗，更豐產，可能與此有關。

3.結論與討論

棗單花開放分為7個階段，依次是蕾裂期、初開期、萼片展平期、花瓣和雄蕊分離期、瓣平期、雄蕊展平期、雄蕊下垂期。劉玲等認為，棗單花不同開放階段的花粉萌發率不同，從蕾裂期到瓣平期花粉發芽率較高。本研究結果表明，靈武長棗、同心圓棗的花粉發芽率分別在花瓣展平期、萼片展平期最高。劉平等認為，不同品種花蕾量、花藥開裂時間、花粉量、花粉發芽率均不同。本研究結果還表明，寧夏棗花粉萌發率和花粉量也明顯不同，呈動態變化，且均在盛花期達到最高。

生殖成功是植物適應環境條件的重要組成部分，在有性生殖中，植物花的生物學特性與其傳粉機制相適應；有效的傳粉以大量的花粉、有效的傳媒和處于可授期的柱頭為前提。柱頭可授期是花朵成熟過程中的繁殖時期，它在很大程度上影響白花傳粉率、開花后不同階段的傳粉率和各種傳粉者的相對重要性、雄性和雌性功能之間的相互干擾、不同基因型的花粉之間的競爭以及配子體選擇的機會。靈武長棗和冬棗柱頭可授性最強時間在花瓣展平期至雄蕊展平期；同心圓棗和中寧圓棗在萼片展平至花瓣展平期最強。