6個酢漿草品種花粉活力的測定

宋費玲，許巧賢，石麗敏，盧華兵，陶正明，吳志剛，姜武

(1.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100； 2.浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005)

酢漿草(Oxalis)是一種多年生的草本植物，具有多個變種，花色多樣，花型可愛，可花葉共賞，是一種觀賞價值較高的草本花卉。酢漿草品種繁多，約800種，且分布廣泛，除極地地區外，世界各地均有分布，其中非洲和南美洲地區的種類最為豐富[1]。部分酢漿草具有藥用價值，是傳統苗藥的重要組成部分[2]。目前，園藝市場上的酢漿草原生種和栽培品種多來自南非、美國和日本，不過近年來國內亦有育成若干新品種。其中，紫葉酢漿草、紅花酢漿草因其觀賞性強，管理簡便，20世紀90年代初起已在我國園林綠化上較廣泛的應用[3]，但其他觀賞型品種的應用較少[4]。近年來，酢漿草的觀賞價值受到越來越廣泛的關注。

筆者在秋植酢漿草繁育過程中發現，觀賞型酢漿草的自然結實率極低，鮮見其育種相關的文獻。花粉是植物有性生殖和遺傳育種的重要研究對象，其活力大小直接影響授粉結果。本文旨在探索觀賞型酢漿草不同品種間花粉活力的差異及最佳授粉時間，旨在為酢漿草雜交育種提供參考經驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本課題組收集的6個觀花型秋植酢漿草品種為霞光(Sunglow)、甜心(Honey)、CY(Comosa Yellow)、杏仁奶油(Apricot Cream)、大馬士革玫瑰(Damask Rose)和鋰輝石(Kunzite)。試驗材料皆種植于浙江省農業科學院浙中試驗站塑料大棚。2019年10月上旬埋下種球，統一常規化管理，次年2月下旬進入盛花期，于3月初擇晴天固定時間(開花首日9:00，10:30，12:00，13:30，15:00，16:30以及開花第1～5天的13:30)，采集花粉進行鏡檢觀察。每個品種制作2～3張玻片，用顯微鏡(Nikon Eclipse E100)分別統計5個視野的花粉染色情況，記錄染上色的花粉粒數和觀察花粉總數。

1.2 方法

1.2.1 I2-KI法

正常、成熟的花粉含有較多淀粉，I2-KI溶液能將其染成藍色，發育不良的花粉則不會被染色或被染成黃褐色，適用于淀粉含量較高的花粉活力的測定。操作參考李合生[5]的方法。

1.2.2 TTC法

活力強的花粉一般具有較強的呼吸作用，其產生的還原型輔酶Ⅰ和還原型輔酶Ⅱ可將無色的TTC染液變成紅色。TTC染液的配制參考林平[6]的方法，染色后將制片置于35 ℃恒溫箱中15 min后觀察。

1.3 數據處理

采用Excel和SPSS 21.0對數據進行統計分析，采用Duncan多重比較法進行方差分析。

以染色率代表花粉活力，花粉活力=(染上色的花粉粒數/觀察花粉粒數)×100%。

2 結果與分析

2.1 不同酢漿草品種花粉活力比較

6個品種的酢漿草花粉經0.5%TTC染液染色后均未發生顏色變化，而I2-KI的染色效果較好。在I2-KI染色法測定的花粉活力數據中，選擇各品種開花首日花粉活力最高的時間點的數據，對其進行單因素方差分析。

方差分析可知，所測定的6個品種的酢漿草花粉活力差異極顯著(F=24.93**)。由表1可知，所測定的6個品種的酢漿草花粉活力為73.35%～93.97%。從品種來看，花粉活力從大到小排序為CY>杏仁奶油>甜心>霞光>鋰輝石>大馬士革玫瑰；從花柱類型來看，花粉活力從大到小排序為中花柱型>長花柱型>短花柱型。其中，CY、杏仁奶油、甜心之間花粉活力差異不顯著，霞光和鋰輝石之間花粉活力差異不顯著，而CY、杏仁奶油、甜心分別與霞光、鋰輝石、大馬士革玫瑰間花粉活力差異極顯著，霞光、鋰輝石與大馬士革玫瑰間花粉活力差異極顯著。

表1 6個酢漿草品種間花粉活力的多重比較

2.2 花粉活力變化情況

分別對單一品種的酢漿草開花首日不同時間點的花粉活力數據和不同天數同一時間點(13:30)的花粉活力數據進行單因素方差分析。

由圖1可知，在開花首日的白天時段(9:00—16:30)，甜心、杏仁奶油的花粉活力呈先升高后降低的趨勢；大馬士革玫瑰、CY、霞光和鋰輝石的花粉活力基本呈先降低后升高再降低的趨勢。其中，杏仁奶油和鋰輝石的花粉活力隨時間變化差異不顯著，2個品種的花粉活力峰值分別在13:30、9:00；大馬士革玫瑰13:30和15:00的花粉活力分別顯著高于9:00、10:30和12:00的，其峰值在13:30；霞光9:00的花粉活力顯著高于13:30，為1 d中的峰值，其他時間點間差異不顯著；甜心13:30的花粉活力顯著高于9:00，為1 d中的峰值，其他時間點間的差異不顯著；CY15:00的花粉活力顯著高于9:00、10:30和16:30，為1 d中的峰值，16:30的花粉活力極顯著低于其他時間點。

同品種柱上無相同大小寫字母分別表示組間差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)，圖2同。圖1 6個品種的酢漿草開花首日花粉活力的變化

由圖2可知，隨著開花天數的推移，甜心、大馬士革玫瑰、CY、杏仁奶油的花粉活力逐漸降低；霞光、鋰輝石的花粉活力先升高后降低，峰值出現在第2天。其中，甜心開花的第1、2天的花粉活力分別極顯著高于第4、5天，開花前3 d變化不顯著，第4天的花粉活力顯著高于第5天；大馬士革玫瑰開花第1天的花粉活力極顯著高于第4、5天，開花第1～3天的花粉活力差異不顯著，第4和第5天差異不顯著；CY開花第1天的花粉活力極顯著高于其他幾天，第2天的花粉活力極顯著高于第4、5天；霞光開花第2天的花粉活力分別極顯著高于其他天數，第1和第3天的花粉活力分別極顯著高于第4和第5天；杏仁奶油開花第1天的花粉活力極顯著高于第3～5天，第2和第3天的花粉活力分別極顯著高于第4和第5天；鋰輝石開花前4 d的花粉活力差異不顯著，分別極顯著高于第5天。

圖2 6個品種的酢漿草花粉活力隨開花天數的變化

3 小結與討論

花粉活力的測定常見的有花粉離體萌發法、活體萌發法、無機酸法和染色法，其中染色法相較于其他3種方法具有操作便捷、測定快速的優點。研究表明，不同的染色方法適合不同的植物花粉活力的測定[7-9]，且不同染色劑對同一植物的測定結果不同[10]。的在本研究中，TTC染液對酢漿草的花粉的染色效果不顯色，該結果與TTC染液染北沙參花粉[11]、紅花槭花粉、元寶楓花粉、糖槭花粉[12]以及棉花花粉[13]相同：不顯色。本研究結果可能與酢漿草花粉粒脫氫酶含量少或活性差、TTC染液配制濃度不當、染色時間過短等致使反應不夠充分有關。I2-KI對酢漿草花粉染色效果明顯，適合用于測定酢漿草花粉活力。

本研究表明，不同品種酢漿草的花粉活力不同，有些品種差異較大。在實際育種中，選擇花粉活力高的品種做父本應該能提高雜交結實率，如本研究中的CY、杏仁奶油、甜心。此外，酢漿草花粉活力大小還可能與其花柱類型相關，但本研究有關花柱類型的樣本太少，需待日后進一步驗證。從花粉活力隨時間變化的結果來看，酢漿草的雜交授粉最好在開花后1～3 d進行，第4天以及之后的花粉活力普遍極顯著低于前3 d。在白天授粉時間段，酢漿草最佳授粉時間在9:00或13:30—15:00，具體時間的選擇應根據品種的不同而異。上述結果對酢漿草雜交育種具有一定參考意義。