不同保存條件下的花粉對花椰菜授粉效果的影響

牛國保，董 巖，姚星偉，陶秀娟，閆 麗，單曉政，孫德嶺*

（1.天津科潤農業科技股份有限公司蔬菜研究所，天津 300381；2.承德市農林科學院，河北 承德 067000）

花椰菜營養豐富，被公認為是最有營養的蔬 菜作物之一，特別是鈣、抗氧化劑、維生素A、維生素K、胡蘿卜素、核黃素及鐵元素含量十分豐富[1-2]，并且具有保健功能，因而深受廣大消費者的喜愛。近年來，花椰菜栽培面積和消費量迅速增加，已成為國內外蔬菜市場的主要種類之一。花椰菜制種面積也隨著栽培面積和良種銷售量的增加而不斷擴大，花椰菜的良種繁育工作越來越重要。雜交制種過程中，花椰菜父母本的生長周期一般差別比較大，在生產上往往因為各種原因導致父母本花期不相遇，造成種子減產，甚至絕收[3]。已知甘藍花粉超低溫保存可以長期保持活力，但超低溫保存對設備和技術要求比較高；雖然花椰菜的花粉活力較強，但以開花當天的活力最高[4]；因此，探尋一種簡便易行且能短期保存花椰菜花粉活力的方法，對于花期不遇的品種極其重要。本試驗采用不同保存方式處理花椰菜花粉，并研究其對授粉結莢率和平均結籽數的影響，以期找到一種適宜的簡易花粉保存方式，為穩定花椰菜種子產量、降低種子生產成本提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試花椰菜材料為天津科潤農業科技股份有限公司蔬菜研究所選育的B64雜交1代，其中B64-2雄性不育系為母本，B64-1為父本。試驗于2019年4月在天津市農業科學院創新基地大棚內進行，常規田間管理。

1.2 試驗方法

1.2.1 父本花粉保存處理方法

選擇晴天于10：00采摘當天開花的父本花6 000朵，平均分成3份，分別放在3個不同處理條件下保存。處理A：常溫保濕保存（20 ℃左右），用濕紗布蓋住，避光常溫保存；處理B：低溫保存（0 ℃左右），用濕紗布蓋住放在泡沫保溫箱內，保溫箱底放冰袋，每天換1次冰袋；處理C：冷凍低溫保存（－10 ℃左右），用濕紗布包好后用自封袋封嚴，放置于冰柜中。在不同時段（24、48、72、96、120、144 h后）取出3種處理的花粉進行授粉，分別做蕾期授粉和花期授粉，蕾期授粉選擇開花前2～4 d的中大蕾[5]，花期授粉選擇當天開花的母本，授粉后去除枝條上沒有授粉的花和蕾，并進行打頂。每次每個處理分別授粉100朵花和100個蕾，授粉后用硫酸紙套袋隔離。試驗共計36個處理組合，其中處理A1、B1、C1為不同保存條件下的花粉進行蕾期授粉，處理A2、B2、C2為不同保存條件下的花粉進行花期授粉，每個處理設置3次重復。

1.2.2 調查指標及方法

授粉后15 d摘袋，授粉后25 d調查結莢情況并記錄，待種莢發黃、籽粒發黑時采收種莢，每個處理放1個布袋帶回實驗室進行考種和統計。結莢率＝結莢個數/授粉數×100%，平均結籽數＝種子總粒數/種莢數。

試驗數據采用Excel軟件進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 花粉不同保存條件對蕾期授粉效果的影響

2.1.1 花粉不同保存條件對蕾期授粉結莢率的影響

如圖1所示，隨著花粉保存時間的延長，蕾期授粉結莢率均在下降，處理A1下降最快，保存96 h時結莢率下降至35%，已經嚴重影響結莢；處理B1與處理C1下降緩慢，144 h時處理C1結莢率還能達到63%，說明處理C1可以有效保持花粉活性。

2.1.2 花粉不同保存條件對蕾期授粉平均結籽數的影響

如圖2所示，隨著花粉保存時間的延長，蕾期授粉單莢籽粒數均在下降，處理A1下降最快，96 h時平均結籽數下降至3粒，已經嚴重影響產量；處理B1在96 h時下降最快；處理C1下降緩慢，144 h時還能達到9粒，說明處理C1對蕾期授粉平均結籽數影響最小。

2.2 花粉不同保存條件對花期授粉效果的影響

2.2.1 花粉不同保存條件對花期授粉結莢率的影響

如圖3所示，隨著花粉保存時間的延長，花期授粉結莢率均在下降，處理A2下降最快，保存96 h時結莢率下降至17%，已經嚴重影響結莢；處理B2與處理C2下降緩慢，144 h時處理C2還能達到68%，說明處理C2對花期授粉結莢率影響最小。

2.2.2 花粉不同保存條件對花期授粉平均結籽數的影響

如圖4所示，隨著花粉保存時間的延長，花期授粉結籽數均在下降，處理A2下降最快，96 h時平均籽粒數下降至2粒，已經嚴重影響產量；處理B2勻速下降；處理C2下降較緩慢，144 h時處理C2還能達到7粒，說明處理C2對蕾期授粉平均結籽數影響最小。

2.3 不同授粉時期對同等保存條件下花粉的授粉效果影響

在相同保存條件下，比較不同授粉時期對結莢率和單莢平均結籽數的影響結果如圖5和圖6。由圖5可知，常溫保濕保存條件下，保存48 h以內的花粉在不同授粉時期的結莢率相差不大，72 h以后的差別較大，處理A1結莢率均大于A2，120 h后處理A2結莢率為0（圖5a）；低溫保存條件下，保存120 h以內的花粉在不同授粉時期的結莢率相差不大，保存120 h的處理B1、B2結莢率均為57%（圖5b）；在冷凍低溫保存條件下，不同授粉時期對結莢率影響不明顯，且保存144 h的處理C1、C2結莢率分別為63%、68%（圖5c）。以上結果說明在低溫保存和冷凍低溫保存條件下，不同授粉時期對結莢率的影響不明顯，花粉均保持了較高的活力，以冷凍低溫保存效果最好。

由圖6可知，在相同保存條件下，不同授粉時期對花椰菜單莢平均結籽數影響較大。常溫保濕條件下，平均結籽數隨保存時間的延長迅速下降，超過120 h以后結籽數為0，保存24～98 h的處理A1的平均結籽數均高于A2（圖6a）；低溫保存條件下，處理B1的結籽數隨保存時間的延長先下降，保存120 h的結籽數為4粒，保存144 h結籽數又提高到了5粒，蕾期授粉處理B1的平均結籽數要高于花期授粉處理B2（96 h和120 h的花粉除外，圖6b）；在冷凍低溫保存條件下，保存144 h的處理C1、C2結籽數分別為9、7粒（圖6c），處理C1的結籽數均大于或等于處理C2。以上結果說明，在相同保存條件下，不同授粉時期對結籽數的影響較大，常溫保濕保存的花粉在120 h時活力完全喪失，冷凍低溫保存效果最好。

3 結論與討論

宋紅霞等[6]采用染色法（I2-KI法、TTC法）和培養基發芽試驗法測定花粉活力，雖然結果精確，但需要把花粉從花藥中剝離，為后期授粉增加了難度，本研究采用直接授粉的方法，雖然不能精確反映花粉活力，但這是生產上最直接、最有效的檢測方法，也是最能指導實際生產的方法。湯青林等[7-8]采用干燥法保存花粉，雖然效果很好，但干燥后的花粉容易剝落，影響授粉效果，而通過保持相對濕度來保存整個花器官，對實際生產中的人工授粉工作更有利。本試驗條件下，不同保存條件對花粉的活力影響較大，處理C隨著保存時間的延長，花粉活力下降的最少，能夠保持較好的授粉效果；因此，生產中通過低溫冷凍法簡便處理，短期保存花粉，可以保持花粉的有效活性，能夠有效地解決實際生產中的花期不遇問題。

試驗結果表明：花粉隨著保存時間的延長，花粉活力下降，結莢率下降，單莢結籽數減少，種子產量降低，處理B花粉超過96 h雖然可保持活性，但花藥開始脫落，增加了授粉難度；處理C花粉活力雖有下降，但其下降速度最慢。生產操作中處理C花粉取出后需要解凍，解凍須在陰涼處，根據使用量解凍，采用少量多次的原則，因解凍后花粉松散加快，必須快速進行授粉；另外，為保證授粉效果，花粉保存時間宜短不宜長。

本試驗中相同保存條件下，不同授粉時期對結莢率影響不明顯，對單莢結籽數影響較大，蕾期授粉每個時間段平均結籽數要高于花期授粉平均結籽數（個別除外），生產上是否優先考慮在花椰菜蕾期進行授粉有待進一步驗證。