摘要[目的]探討萬(wàn)載龍牙百合開(kāi)花、傳粉等生物學(xué)特性。[方法]以萬(wàn)載龍牙百合為試材,對(duì)其種球重量與開(kāi)花數(shù)量、花期關(guān)系,以及開(kāi)花動(dòng)態(tài)、開(kāi)花期間花粉生活力和傳粉媒介等生物學(xué)特性進(jìn)行了初步研究。[結(jié)果]種球重量在一定范圍內(nèi)與花朵數(shù)呈正相關(guān);單花花期8~9 d,花粉在整個(gè)花期均具有活力;中片品系與柳片品系現(xiàn)蕾-開(kāi)花時(shí)間差異顯著;研究地的龍牙百合的訪花昆蟲(chóng)主要是菜粉蝶、蜜蜂、蠅類和螞蟻等,龍牙百合以蟲(chóng)媒傳粉為主。[結(jié)論]該研究為龍牙百合雜交育種提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞龍牙百合;花期;花朵數(shù);種球重量;傳粉
中圖分類號(hào)S567文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)29-10134-02
基金項(xiàng)目江西省高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科基礎(chǔ)研究資助項(xiàng)目“萬(wàn)載龍牙百合品種選育”;江西省普通本科高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育計(jì)劃資助項(xiàng)目(201410417001);宜春學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育計(jì)劃資助項(xiàng)目(201434)。
作者簡(jiǎn)介李潤(rùn)根(1966-),男,江西新余人,副教授,碩士,從事蔬菜栽培技術(shù)、育種研究。
萬(wàn)載龍牙百合有500多年種植的歷史,是我國(guó)的三大食用百合基地之一,其產(chǎn)品是歷代貢品。目前龍牙百合產(chǎn)品已暢銷日本、韓國(guó)、西歐等地,在國(guó)際國(guó)內(nèi)享有盛譽(yù),市場(chǎng)前景十分廣闊。但目前萬(wàn)載龍牙百合生產(chǎn)上存在著栽培品種退化嚴(yán)重、病害發(fā)生嚴(yán)重等問(wèn)題[1-2],急需培育優(yōu)良百合新品種。
當(dāng)前育成的百合新品種中,大部分采用常規(guī)雜交育種方法。在做雜交之前,熟悉掌握親本開(kāi)花生物學(xué)特性,是每個(gè)育種工作者的首要工作。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)龍牙百合的研究主要集中在繁殖及栽培、生理、遺傳特性、花粉生活力等方面[3-8],而對(duì)龍牙百合的開(kāi)花、傳粉等相關(guān)方面的開(kāi)花生物學(xué)研究還未見(jiàn)報(bào)道。部分學(xué)者對(duì)百合開(kāi)花生物學(xué)進(jìn)行了研究[9-10],但百合種類豐富,不同種和品種的百合開(kāi)花生物學(xué)差異較大。該試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上,對(duì)龍牙百合開(kāi)花生物學(xué)特性進(jìn)行了相關(guān)研究。
1材料與方法
1.1材料 試驗(yàn)選用江西省萬(wàn)載縣白水鄉(xiāng)百合基地龍牙百合的中片品系和柳片品系[11]種球,種植在宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院農(nóng)學(xué)基地。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1百合種植及生物學(xué)特性觀察。試驗(yàn)百合在2013年10月12日種植,種植前用電子天平稱取每個(gè)種球重量,適時(shí)觀察記載其出苗、現(xiàn)蕾和開(kāi)花等情況,其余管理同常規(guī)。
1.2.2花部綜合特征和開(kāi)花動(dòng)態(tài)觀察。
1.2.2.1開(kāi)花時(shí)間觀察。在蕾期對(duì)校內(nèi)基地所種植的龍牙百合掛牌標(biāo)記,從開(kāi)花當(dāng)天的06:00開(kāi)始觀察至18:00,測(cè)量花背面長(zhǎng)度、寬度、花冠直徑等各個(gè)部分尺寸以及觀察花各部的顏色、形態(tài)等特征變化,連續(xù)觀察,直到花柱脫落。
1.2.2.2單花開(kāi)放動(dòng)態(tài)觀察。隨機(jī)抽取5朵即將開(kāi)放的花進(jìn)行單花開(kāi)放動(dòng)態(tài)觀察,花朵開(kāi)放當(dāng)天每隔2.5 h觀察1次,此后,每天觀察1次,直至花朵脫落。
1.2.3花粉生活力的檢測(cè)。自花開(kāi)當(dāng)日至花柱脫落,每天10:30~11:30取花粉測(cè)定其生活力。采用蔗糖100 g/L+硼酸20 mg/L+氯化鈣20~30 mg/L[12]培養(yǎng)基培養(yǎng)12 h后,顯微鏡下檢測(cè)花粉活力。
1.2.4傳粉機(jī)制的檢測(cè)。
1.2.4.1蟲(chóng)媒傳粉檢測(cè)。于盛花期觀察2個(gè)晴天、1個(gè)陰天。從06:00開(kāi)始每隔1 h觀察一次(時(shí)間為2 h)至18:00為止。主要觀察訪花者的種類、數(shù)量、訪花者的行為及活動(dòng)規(guī)律[9]。
1.2.4.2風(fēng)媒傳粉檢測(cè)。采用重力載玻片法,分別在5株開(kāi)花植物的東西南北4個(gè)方向,在1 m的范圍內(nèi)每20 cm平穩(wěn)放置一個(gè)涂有凡士林的載玻片,在植株的貼近根的部位放置4個(gè)涂有凡士林的載玻片,24 h后將所有的載玻片收回,在顯微鏡下檢查花粉的情況[10]。
1.3數(shù)據(jù)處理采用Excel 和 SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)樣本觀測(cè)值進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)。
2結(jié)果與分析
2.1龍牙百合種球重量與開(kāi)花數(shù)量、花期關(guān)系從表1可知,龍牙百合開(kāi)花數(shù)量較少,一般為1~2朵,開(kāi)花數(shù)量在一定范圍內(nèi)與種球重量呈正相關(guān),種球重量與開(kāi)花數(shù)量的關(guān)系式為y=-1.232 5x2+22.792x+12.446,R2=0.398 1,P<0.01 (x為開(kāi)花朵數(shù),y為種球重量)。從表2~3可知,龍牙百合開(kāi)花期為5月中下旬;龍牙百合的中片品系與柳片品系出苗與現(xiàn)蕾時(shí)間差異不明顯,但現(xiàn)蕾-開(kāi)花時(shí)間差異極顯著;不同重量種球中片品系與柳片品系百合的出苗期、花蕾期和開(kāi)花期差異不顯著。
2.2龍牙百合單花開(kāi)花動(dòng)態(tài)及花朵大小變化情況龍牙百合從5月12日便已有開(kāi)花植株,多數(shù)在17~22日開(kāi)花,整個(gè)花期約12 d;單花自花蕾開(kāi)放至脫落約8~9 d,花瓣長(zhǎng)、寬和花冠直徑隨花朵開(kāi)放尺寸逐漸加大(表4)。
2.3龍牙百合不同開(kāi)花時(shí)期花粉生活力情況從圖1可知,龍牙百合不同開(kāi)花時(shí)期花粉生活力開(kāi)花前1 d和第8、9天生活力較弱,第1~3天生活力最強(qiáng),且整個(gè)開(kāi)花期間花粉均具生活力。
2.4傳粉機(jī)制龍牙百合的雄蕊6個(gè)環(huán)繞于雌蕊四周,當(dāng)花瓣展開(kāi)時(shí)花絲不明顯彎曲,只是花柱逐漸上彎,且難與花藥接觸;主要訪花昆蟲(chóng)有鳳蝶、菜粉蝶、蠅類、螞蟻等,且訪花頻率較高;在試驗(yàn)地?cái)[放的載玻片上均未發(fā)現(xiàn)有均勻散落的風(fēng)媒特征的花粉。而在2株正下方的5個(gè)載玻片上發(fā)現(xiàn)有大量花粉存在,花粉聚集成塊狀,肉眼可見(jiàn)。載玻片上花粉可能是被昆蟲(chóng)采集的花粉碰落,或是在風(fēng)或重力作用下幾乎垂直下落的結(jié)果,且與花粉濕度較大相關(guān)。因此可以判斷,龍牙百合以蟲(chóng)媒傳粉為主,與條葉百合相似[10]。
表4萬(wàn)載龍牙百合單花開(kāi)花動(dòng)態(tài)及花朵大小變化情況
開(kāi)化時(shí)期單花動(dòng)態(tài)描述花瓣長(zhǎng)∥cm花瓣寬∥cm花冠直徑∥cm花開(kāi)當(dāng)天06:30花瓣略微張開(kāi)但未翻卷,可見(jiàn)向上彎曲柱頭,和中間乳黃,邊緣深紅未張開(kāi)的花藥,花藥環(huán)繞柱頭下方生長(zhǎng)。外三瓣花背面先端紫紅色,背部中肋也為紫紅色16.6±0.944.9±0.534.4±0.57花開(kāi)當(dāng)天09:00整個(gè)花朵看起來(lái)鮮嫩,花內(nèi)下方呈綠色,6瓣花瓣微微往后翹,花藥邊緣紅色區(qū)域擴(kuò)大,顏色加深,柱頭自然往上彎曲,不與花藥接觸17.1±0.755.4±0.757.4±0.56花開(kāi)當(dāng)天11:30花內(nèi)下方變?yōu)榍嗑G色,花瓣開(kāi)始翻卷,花藥邊緣紅色區(qū)域再擴(kuò)大,加深,但微微裂開(kāi),露出密生的花粉17.1±0.786.2±0.7110.1±0.29花開(kāi)當(dāng)天14:00花瓣翻卷,仍鮮嫩,花藥全部裂開(kāi),露出密生的深紅色的花粉,但柱頭仍不與花藥接觸,仍干凈,青綠鮮嫩17.2±0.786.3±0.7311.5±0.56花開(kāi)當(dāng)天16:30花瓣明顯翻卷,花內(nèi)上方變白,下方青綠色減少,有少量花粉散出,柱頭仍不與花藥接觸,花伴有淡香17.3±0.736.6±0.7812.7±0.51花開(kāi)當(dāng)天19:00花瓣明顯翻卷,花內(nèi)幾乎全部變白,花粉略顯分散,仍有花粉散出,柱頭不與花藥接觸,但有的柱頭粘有花粉粒,有的不粘有花粉粒17.4±0.716.9±0.7714.5±0.17花開(kāi)第2天花瓣充分翻卷,花背面紫紅色減少,花藥縮小,花粉顏色變淺,柱頭不與花藥接觸,花伴有重香味17.6±0.757.4±1.0014.8±0.26花開(kāi)第3天花瓣充分翻卷,花粉顏色變?yōu)槌燃t色,花粉明顯散出落在花瓣上,柱頭不與花藥接觸,但柱頭上有較多粘液產(chǎn)生17.7±0.837.6±0.9815.1±0.22花開(kāi)第4天花已無(wú)先前那么鮮嫩,花背面紫色變淡,花粉粒很松散,柱頭不與花藥接觸17.8±0.837.7±0.9715.8±0.51花開(kāi)第5天花失去鮮嫩,花尖端紫色變?yōu)辄S色,柱頭不與花藥接觸17.9±0.857.8±1.0516.1±1.05花開(kāi)第6天花瓣皺縮,顏色變暗泛黃,花藥明顯小了很多,且花粉顏色變?yōu)辄S色,柱頭不與花藥接觸,但柱頭上仍有粘液,花香味變淡花開(kāi)第7天花瓣皺縮明顯,黃色加深,區(qū)域擴(kuò)大,柱頭不與花藥接觸,花香味消失花開(kāi)第8天花瓣連同花絲和花藥從花蒂部將要脫落或已經(jīng)脫落花開(kāi)第9天花瓣、花絲花藥已完全脫落,僅剩柱頭、雌蕊、子房或僅存子房注:表中數(shù)據(jù)為實(shí)測(cè)5朵花的平均值。
3小結(jié)與討論