棗樹品種早脆王雄性不育的發現與鑒定

李百云++李慧+魏天軍

摘要：測定不同時間和地點早脆王的花粉量表明，早脆王為黃蕾期無花粉的雄性不育種質資源。觀察早脆王花蕾解剖結構可知，在花粉發育過程中可見四分體，但之后的小孢子聚集解體，至黃蕾期花藥空囊或僅留花粉殘跡，其花粉敗育發生在四分體以后。早脆王在寧夏表現為高度可育、品質優良、大果和中熟，因此在棗樹雜交育種中極具應用潛力。

關鍵詞：無花粉；棗樹；雄性不育；早脆王；種質；花粉

中圖分類號： S665.103.6文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）04-0091-02

雜交育種是目前培育果樹新品種重要的方法，是棗樹育種中值得重視和應用的途徑。但棗樹雜交育種工作進展長期徘徊不前，迄今尚無人工雜交棗樹品種問世。棗樹雜交育種工作之所以進展得非常緩慢，主要原因是在人工雜交中存在因棗樹花朵很小致使去雄困難和坐果率很低、胚敗育非常嚴重等問題，使得人工授粉成功率極低。棗樹雄性不育種質資源的發現和利用是解決棗樹人工去雄難題、推進棗樹雜交育種的關鍵和根本途徑之一。有關棗樹雄性不育方面的研究已有報道[1]。筆者在2013—2015年連續3年對引進棗樹品種的花粉育性和品種育性進行研究，發現1個無花粉材料——棗樹品種早脆王，并初步揭示其敗育的顯微結構特征。

1材料與方法

供試材料：6年樹齡早脆王，采自寧夏靈武市，6年樹齡靈武長棗，采自寧夏靈武市綠源恒農業綜合開發有限公司，株行距為2 m×8 m，正常管理；3年樹齡早脆王、靈武長棗采自寧夏中寧縣，株行距為 2 m×3 m，正常管理。

1.1棗樹花粉量測定

2014、2015年分別測定靈武市和中寧縣不同花期早脆王、靈武長棗黃蕾期的單藥花粉量[2]。

1.2棗樹花粉敗育過程的解剖學觀察

2015年5月底至6月底采集早脆王和有花粉材料靈武長棗的花蕾，每7 d采集1次。將花蕾直接投入福爾馬林-乙酸-乙醇（FAA）固定液中保存，采用石蠟切片法，切片厚度為8 μm，用蘇木素染色，觀察花粉敗育的情況。

1.3棗樹花藥壓片的顯微觀察

2015年5月中旬至6月中旬，采集不同發育時期的早脆王和靈武長棗花蕾，用卡諾氏固定液（無水乙醇與乙酸體積比為3 ∶[KG-*3]1）固定2～24 h，在4 ℃左右的冰箱內保存待用。采用壓片法制片[3]，于Olympus-BX-43光學顯微鏡下觀察并拍照。

2結果與分析

2.1早脆王不育性狀的穩定性

棗樹花粉量的測定結果與采樣的時間、地點、品種等有關。靈武長棗在不同時間和地點，其花粉量有所變化（表1、表2）。2014—2015年持續2年對采自靈武市的早脆王黃蕾期花蕾進行花粉量測定，始終未發現花粉。2015年對采自中寧縣的早脆王黃蕾期花蕾進行花粉量測定，仍未發現花粉。同一品種在同一地區不同年份，由于氣候的原因花粉量會存在差異，但同一品種在整個生育期內不存在從有到無的差異。同一品種在不同地域其花粉量也存在差異，但其差異是在一定的區間內的。結合2014—2015年靈武市和中寧縣的測定

結果，認為早脆王無花粉性狀穩定。

2.2棗樹雄性可育與不育花器官形態觀察

由圖1可知，棗樹雄性可育與不育在外部表現上存在明顯差異，可育的花藥飽滿且呈亮黃色，而雄性不育的花藥干癟且呈暗黃色。

2.3棗品種可育與不可育花蕾解剖觀察

由無花粉材料早脆王（不育）和有花粉材料靈武長棗（可育）的花蕾解剖觀察（圖2）可知，黃蕾期的早脆王花藥室干癟，無花粉，而花蕾期的靈武長棗花藥室飽滿，有大量花粉。早脆王花藥發育初期與靈武長棗相似，但中、后期表現出明顯不同。早脆王花粉在四分體時，形成的四分體絨氈層異常。四分體彼此分離后，小孢子可以形成，但之后花粉囊內小孢子逐漸聚集成團，絨氈層已成殘跡。至黃蕾期花藥空癟，或僅見花粉殘跡。因此認為，早脆王花粉敗育在四分體以后發生，至黃蕾期無花粉。

3結論與討論

在花粉發育過程中，絨氈層細胞主要有3個方面的作用：提供小孢子發育過程中所需的全部營養物質；分泌四分體解離所需的胼胝質酶，而且分泌的時間性很嚴格；產生花粉外壁的前體物質，保護花粉免受侵害[4]。有較多研究將花粉敗育歸因于絨氈層的異常，一類異常是絨氈層細胞維持細胞性質，過度肥大侵占藥室而擠壓小孢子；另一類異常是絨氈層細胞壁解體，細胞內含物形成周原質團，侵入藥室引起小孢子敗

育[5]。本研究發現，早脆王四分體時絨氈層已經溶解，四分體以后小孢子發生了聚集解體，最后花粉敗育，因而認為，早脆王花粉敗育與絨氈層異常有關。早脆王是黃蕾期無花粉棗樹，同時觀察發現早脆王在寧夏高度可育（圖3），且大果中熟，品質優良[6]，因此在棗樹雜交育種中極具應用潛力。

參考文獻：

[1]王玖瑞，劉玲，劉孟軍，等. 棗樹雄性不育新種質的獲得[J]. 園藝學報，2006，33（2）：374-377.

[2]劉玲，王玖瑞，劉孟軍，等. 棗不同品種花粉量和花粉萌發率的研究[J]. 植物遺傳資源學報，2006，7（3）：338-341.

[3]許曉光，陳龍，彭建營. 酸棗和贊皇大棗花粉母細胞減數分裂的觀察[J]. 園藝學報，2009，36（8）：1127-1133.

[4]張榮風，張麗，宮國義. 蘿卜雄性不育花粉母細胞減數分裂過程的研究[J]. 遼寧農業科學，2007（5）：9-12.

[5]董慶華，利容千. 蘿卜雄性不育系花藥發育組織化學的初步研究[J]. 植物科學學報，1997，15（1）：10-14.

[6]李百云，魏天軍. 寧夏棗品種育性研究[J]. 中國果樹，2014（4）：43-46.