軟棗獼猴桃傳粉生態學研究

陳昌健 ，辛樹權，時東方，楊 蕾 ，趙驥民

(1.長春大學 園林學院，吉林 長春 130012；2.長春師范大學 生命科學學院，吉林 長春 130022)

1 引言

軟棗獼猴桃(ActinidiaargutaSieb.etZucc.)是一種野生的藤本植物，在我國東北地區資源豐富[1]。軟棗獼猴桃果實無毛、光滑，是一種營養成分極高的小型食用漿果[2]，根、莖、葉均有藥用價值，抗寒性、抗病蟲害強，是一種經濟價值高、發展前景廣闊的野生果樹[3]，軟棗獼猴桃果實外觀形狀美麗，果皮顏色艷麗，果肉細嫩多汁，深受消費者的歡迎[4]。隨著栽培面積的不斷擴大，產量逐年增加，但對軟棗獼猴桃的生長發育規律研究卻很少。軟棗獼猴桃產業的發展也受到雌雄花期不同步、果實品質不均衡等因素的嚴重影響。本文中的“龍成2號”與“綠王”品種是吉林地區栽培面積較大的品系，以其花朵為試材，通過對花朵綜合特征、花粉活力和柱頭可授性、人工授粉試驗及訪花昆蟲方面的綜合研究，了解軟棗獼猴桃當地授粉規律，為發展軟棗獼猴桃優質高產栽培技術提供科學依據和理論參考。

2 材料與方法

2.1 研究材料

選取5年生雌株品種‘龍成2號’、雄株品種‘綠王’為試驗材料。所觀測軟棗獼猴桃為多年生落葉藤本植物，植株高度187.4±5.2 cm，東西冠幅178.2±7.1 cm，南北冠幅157±6.9 cm。各樹體樹勢基本相同。

2.2 研究地點

觀察和試驗于2021年5月上旬至8月上旬在吉林省長春市長春師范大學軟棗獼猴桃資源圃(坐標125.67～125.68E，44.06～44.07N，海拔177.8 m)進行，資源圃年有效積溫2964 ℃，年平均降水量575.6 mm。

2.3 軟棗獼猴桃花部綜合特征

隨機選取處于盛開的雌雄單花各30朵，測量花冠直徑、花柄長度、花柱長度和子房橫縱徑，并在JEOL掃描電子顯微鏡下觀察雌花柱頭表面結構[5]。

2.4 柱頭可授性檢測

用聯苯胺-過氧化氫法測定軟棗獼猴桃雌花柱頭可授性。采集4 個不同時期的花朵，用解剖刀切下柱頭后浸入載玻片反應液中。若柱頭周圍出現大量氣泡，說明柱頭有活力，具有可授性[6]。

2.5 花粉活力檢測

軟棗獼猴桃花粉活力檢測采用TTC法、I2-KI染色法與離體培養法檢測，比較3種檢測方法，確定適宜檢測花粉活力的方法。接著測定4 ℃冷藏條件下花粉活力變化，為軟棗獼猴桃授粉提供技術支持[7]。

2.5.1 TTC 染色法

取花粉散落到載玻片上，滴1～2滴TTC反應液，蓋好玻片后置于37 ℃遮光條件下3 h，于光學顯微鏡下觀察統計視野中變紅的花粉數目[8]。

2.5.2 I2-KI染色法

取花粉散落到載玻片凹陷處，加1～2滴I2-KI染液，蓋好玻片后室溫染色，光學顯微鏡下觀察統計視野中藍黑色花粉數(含有累積的淀粉)。

2.5.3 離體培養法

三角瓶中加入硼酸0.1 g，硝酸鈣0.3 g，硫酸鎂0.2 g，硝酸鉀0.1 g，瓊脂0.5%，蒸餾水100 mL。培養基121 ℃條件下滅菌20 min 后在培養基未凝固時倒在載玻片凹陷處，用發絲粘取少量花粉均勻彈播于培養基后萌發4 h。以花粉管長度達花粉粒直徑2倍以上作為萌發標準。

2.6 人工授粉試驗

對“龍成2號”花蕾開花前2 d進行不同套袋授粉處理。(Ⅰ)自花授粉，套羊皮紙袋，開花后授自身花粉；(Ⅱ)開花前去雄，套羊皮紙袋，不授粉；(Ⅲ)開花前去雄，)套80目防蟲網，開花后不授粉；(Ⅳ)人工異交，開花前去雄，套羊皮紙袋，開花后授‘綠王’花粉；(CK)自然授粉，不做任何處理。待果實成熟后收獲，并計算坐果率。

2.7 訪花昆蟲觀察

試驗于氣候晴朗的5月19日至5月21 日進行，隨機選取3株軟棗獼猴桃植株為觀察對象。每天8:00至20:00在離植株1 m遠的地方連續觀察和記錄昆蟲的訪花行為，有效昆蟲種類物種和造訪花藥和/或柱頭次數。

所有訪花媒介昆蟲收集在乙醚制成的毒氣瓶中，然后返回實驗室，用70%酒精沖洗，在光學顯微鏡下觀察花粉。攜帶軟棗獼猴桃花粉的昆蟲，以及在訪花過程中與花藥和/或柱頭接觸的昆蟲，被認為是有效的傳粉者。

3 結果與分析

3.1 花部綜合特征

在當年春季抽生出花序，每個花序有1～3 朵輻狀花冠。花徑(2.47±0.28)cm，柄長(2.15±0.32)cm,，花瓣雪白色．花萼5～6片。子房上位，縱徑長(2.73±0.21)mm。雄蕊花藥多黃黑色，花絲退化。柱頭表面結構在電子顯微鏡下可觀察到凹凸不平，溝壑縱橫，有利于嵌合外來花粉。

3.2 柱頭可授性與花粉活力檢測

觀察圖1不同階段柱頭產生氣泡量可知，軟棗獼猴桃單花未開放時，柱頭開始具有可授性，花瓣稍張開時，可授性增強(圖1A)，單花開至盛花期時，柱頭可授性最強，產生氣泡最多(圖1B)，隨后柱頭可授性慢慢減弱。當花瓣全部凋落后，柱頭仍具有較弱的可授性(圖1D)，以保證充足的授粉時間。

通過觀察不同測定方法下軟棗獼猴桃花粉萌發率(表1)的結果可以看出，3種測定花粉活力的方法中，離體培養法最為適宜。通過離體培養法測定4 ℃條件下貯藏的花粉活力可以看出(圖2)，花粉貯藏30 d左右依舊具有50%的活力，可以用于軟棗獼猴桃授粉。

A：花朵初開期柱頭可授性；B：花朵盛開期柱頭可授性；C：花朵衰敗期柱頭可授性；D.：花朵凋落期柱頭可授性；E.：由左至右階段依次為：初開期、盛開期、衰敗期、凋落期

表1 不同測定方法下軟棗獼猴桃花粉萌發率

3.3 人工授粉試驗檢測

通過授粉試驗發現，不同套袋授粉方式的坐果率具有較大差異(表2)。“龍成2號”以人工異交處理的坐果率最高，高達84.73%；其次，對照組(CK)的坐果率為78.52%。試驗還發現，自花授粉與開花前去雄不授粉的坐果率均為0%，表明該物種不能自花結實，應該是雌性品種。此外，開花前去雄不授粉有0%的坐果率，而開花前去雄套網的處理73.28%的坐果率，表明在試驗園中存在風媒傳粉。處理Ⅲ的坐果率略低于對照組處理，表明試驗園內存在蟲媒授粉。

由表3可見，人工異交處理所得到的果實單果重、橫縱徑和種子數均高于自然授粉(CK)，說明人工授粉有利于提高果實重量，增加果實種子數。

3.4 訪花昆蟲觀察

蜜蜂科蜜蜂屬的中華蜜蜂(ApisceranaceranaFabricius)是軟棗獼猴桃主要的有效傳粉者。訪花行為表現為：蜜蜂采花時，通常直接停留在花蕊上或匍匐在花蕊上，前后拍打前腳，在后腳的“花粉籃”上收集花粉。它通常從軟棗獼猴桃樹的中上部進入花叢，在同一軟棗獼猴桃樹的周圍一行一行地觀賞幾朵花，然后飛向鄰近的樹上花朵。蜜蜂訪花時間的長短取決于蜜蜂的性別，體質強弱和采集花粉的能力。并不是每只蜜蜂拜訪的時間都一樣。當蜜蜂在花蕊上移動時，附著在身體上的花粉和由后腳攜帶的花粉就會與柱頭接觸，這樣就完成了授粉。

4 小結與討論

花的形態結構、性別、交配系統等都是個體發展和進化適應博弈的結果，所以花是體現資源分配格局的重要器官[9]。不同的植物在不同的資源分配環境中具有不同的花的特性和繁殖策略，同株植物在資源分配微環境上的差異還可以體現在雄蕊、花藥和花粉活力上，自然選擇和人工干預都會留下痕跡[10～13]。

本試驗中，軟棗獼猴桃花朵未開時，柱頭便具有可授性，花瓣稍張開時，可授性增強，單花開至盛花期時，柱頭可授性最強，隨后柱頭可授性慢慢減弱。當花瓣全部凋落后柱頭仍具有較弱的可授性，以保證充足的授粉時間。離體培養法對比TTC染色法以及I2-KI染色法具有顯著性，通過離體培養法測定4 ℃條件下貯藏的花粉活力，貯藏30 d左右軟棗獼猴桃花粉依舊具有50%的活力，可以用于軟棗獼猴桃的授粉。人工授粉有利于提高果實大小、重量與果實種子數。果實品質的測定有待試驗下一步研究。蜜蜂科蜜蜂屬的中華蜜蜂(ApisceranaceranaFabricius)是軟棗獼猴桃主要的有效傳粉者。