吳學卷， 孟 偉

(貴州林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 貴州 貴陽 550000)

5個棗樹品種花粉量和花粉萌芽率測定

吳學卷， 孟 偉*

(貴州林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 貴州 貴陽 550000)

以冬棗、雪棗、雞蛋棗、灰棗、梨棗等5個棗樹品種的花粉為試材，采用纖維素酶法和離體培養(yǎng)法，測定花粉量和花粉萌芽率。結(jié)果表明：棗樹不同品種間花粉量和萌芽率存在差異，冬棗、雪棗、雞蛋棗、灰棗、梨棗等5個品種的單花藥花粉量分別為1 775、789、1 072、953、864粒?；ǚ哿慷嗟臈棙淦贩N，其萌芽率不一定最高；在最佳培養(yǎng)基中，雪棗的花粉萌芽率高達33.6%，冬棗的為27.2%，而雞蛋棗的僅為20.4%。蔗糖及硼酸濃度對花粉萌芽率影響顯著。適宜花粉萌芽的最佳蔗糖濃度為15%；硼酸能夠促進花粉萌芽，但是濃度過高時會抑制花粉萌芽，硼酸濃度為0.05 g/L時花粉萌芽率最高。棗樹花粉萌芽的最佳培養(yǎng)基是0.05 g/L硼酸+10%蔗糖+1%瓊脂。

棗樹； 品種； 花粉量； 花粉萌芽率

棗樹(ZizyphusjujubeMill.)屬鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(ZizyphusMill.)植物，原產(chǎn)于我國，種植歷史悠久，品種多樣。棗果味道鮮美，營養(yǎng)豐富，富含維生素、糖以及可溶性固體，具有很高的藥用價值。近年來，隨著人們生活水平的提高和健康意識的提升以及對綠色無公害水果的親睞，棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓬勃。至2006年，我國棗果總產(chǎn)量達到200萬t，種植面積達100 hm2，占全世界總種植面積的99%左右[1-2]。與杏樹、李樹等果樹一樣，棗樹多數(shù)品種自交不親和，落花落果嚴重，坐果率低，嚴重影響其產(chǎn)量。因此，開展人工授粉和棗樹花粉特性的研究對棗果豐產(chǎn)至關(guān)重要。但是，目前我國關(guān)于棗樹的研究多集中在品種優(yōu)選、栽植技術(shù)及病蟲害防治等方面，對棗樹花粉特性的研究相對較少[3-5]。為此，作者測定了5個棗樹品種的花粉量和花粉萌芽率，研究了蔗糖、硼酸對其花粉萌芽的影響，旨在為棗樹的花期坐果和雜交育種提供參考。

1 材料和方法

1.1試驗材料

以冬棗、雪棗、雞蛋棗、灰棗、梨棗花粉為試驗材料，于2014年5月開始陸續(xù)采集各品種即將綻放的花蕾，取出花藥，置于室溫下自然干燥，待花粉粒充分散開后收集起來，備用。

1.2試驗方法

1.2.1 花粉量的測定 花粉量的測定采用纖維素酶法[6]。分別取各品種完整花藥15枚放入青霉素瓶中，25 ℃下烘干，待花粉完全散出后，加入1%纖維素酶1 mL處理24 h，使花粉從花藥中完全分離出來。充分振蕩，保證花粉粒均勻分布于溶液中。然后用5 μL移液槍取5 μL溶液滴在載玻片上，于顯微鏡下觀察統(tǒng)計，重復3次。計算公式如下：

單花藥花粉量(粒/花藥)=

1.2.2 花粉萌芽率的測定 花粉萌芽率的測定采用瓊脂培養(yǎng)基萌發(fā)法[7]。利用不同質(zhì)量濃度的蔗糖、硼酸溶液進行正交試驗，具體見表1。用滴管滴2～3滴培養(yǎng)基溶液在載玻片上，所滴培養(yǎng)基要厚薄均衡且面近圓形[8]。待培養(yǎng)基冷卻后，用干凈毛刷蘸取適量花粉，均勻撒播于培養(yǎng)基上。然后將載玻片放在襯有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，置于培養(yǎng)箱(25 ℃)內(nèi)培養(yǎng)。每處理重復3次，20 h后于顯微鏡下觀察花粉萌發(fā)情況，統(tǒng)計萌發(fā)率(以花粉管長度超過花粉粒直徑作為萌發(fā)標準)，計算平均萌芽率。計算公式如下：

表1 花粉萌芽率正交試驗設(shè)計Tab.1 Orthogonalexperimentaldesignofpollengerminationrate因素蔗糖質(zhì)量濃度硼酸質(zhì)量濃度瓊脂質(zhì)量濃度水平5%10%15%20%0.05g/L0.1/L0.15g/L1%

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS17.0分析。

2 結(jié)果和分析

2.1不同棗樹品種花粉量的差異

試驗結(jié)果(表2)表明：不同棗樹品種單花藥花粉量存在較大差異，雪棗、雞蛋棗、灰棗、梨棗、冬棗的花粉量分別為789、1 072、953、864、1 775粒/花藥。冬棗單花花粉量與其余棗品種的花粉量存在顯著差異，其單個花藥的花粉量最多，高達1 775粒/花藥。

表2 不同品種棗樹單?；ㄋ幍幕ǚ哿縏ab.2 ThepollennumberofsingleantherofdifferentJujubecultivars(粒)品種單?；ㄋ幓ǚ哿恐貜?重復2重復3平均數(shù)雪棗801798768789±18.2a雞蛋棗1091112010051072±59.8bc灰棗956927976953±24.6ab梨棗876823893864±36.5ab冬棗1721198216221775±185.9c

2.2培養(yǎng)基對花粉萌芽的影響

不同質(zhì)量濃度硼酸與蔗糖培養(yǎng)基上5種棗樹的花粉萌芽情況見表3。

硼酸是影響花粉萌芽的重要因素[9]。由表3得知：質(zhì)量濃度為0.05、0.1和0.15 g/L的硼酸均能促進棗樹花粉萌芽，其中質(zhì)量濃度為0.05 g/L的硼酸對5個棗樹品種花粉萌芽的促進作用均顯著優(yōu)于質(zhì)量濃度為0.1 g/L和0.15 g/L的硼酸；各個棗樹品種的花粉萌芽率均以質(zhì)量濃度為0.05 g/L的處理為最高，表明質(zhì)量濃度為0.05 g/L的硼酸最適宜棗樹花粉的萌芽。

蔗糖能夠為花粉粒萌芽提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進花粉管的生長[10]。表3結(jié)果表明：隨著蔗糖濃度的增加，棗樹各品種花粉萌芽率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當蔗糖濃度為10%時，雪棗、雞蛋棗、灰棗、梨棗、冬棗等各品種的萌芽率均達到最高值，分別為33.6%、20.4%、25.8%、32.7%、27.2%。隨著蔗糖濃度的進一步增加，棗樹各品種花粉的萌芽率均表現(xiàn)出下降的趨勢，且以梨棗最明顯；當蔗糖濃度由10%增加到15%時，梨棗的萌芽率由32.7%下降至13.9%。試驗中還發(fā)現(xiàn)，蔗糖濃度過高時，花粉出現(xiàn)質(zhì)壁分離，抑制了花粉的萌發(fā)，如當蔗糖濃度為20%時，灰棗花粉萌芽率僅為4.5%。

表3 培養(yǎng)基中硼酸與蔗糖的質(zhì)量濃度對棗樹花粉萌芽率的影響Tab.3 TheeffectofdifferentconcentrationsofboricacidandsucrosecombinationonpollengerminationrateofJujube品種花粉萌芽率(%)硼酸0.05g/L硼酸0.1g/L硼酸0.15g/L蔗糖5%蔗糖10%蔗糖15%蔗糖20%蔗糖5%蔗糖10%蔗糖15%蔗糖20%蔗糖5%蔗糖10%蔗糖15%蔗糖20%雪棗26.233.620.616.521.629.417.412.618.625.613.37.5雞蛋棗21.220.415.512.116.418.514.78.714.218.810.65.5灰棗13.925.88.24.512.516.37.43.111.315.65.32.6梨棗15.632.713.912.414.126.412.39.513.116.78.32.2冬棗15.127.211.810.413.724.610.59.312.224.48.85.2

試驗中還發(fā)現(xiàn)，各個棗樹品種在其相應(yīng)萌芽率最高培養(yǎng)基中的花粉管生長發(fā)育狀況也最佳。以“冬棗”為例，觀測結(jié)果見表4。

表4 冬棗花粉萌芽和花粉管生長狀況Tab.4 ThestatusofpollengerminationandtubegrowthofDongzao硼酸濃度(g/L)蔗糖濃度(%)萌芽率(%)花粉管生長狀況0.05515.1花粉管長,畸形少1027.2花粉管最長,無畸形1511.8花粉管較長,畸形較少2010.4花粉管較短0.1513.7花粉管短,生長緩慢1024.6花粉管較長,畸形較少1510.5花粉管長,少量畸形209.3花粉管較短,畸形較多0.15512.2花粉管短,基本不生長1024.4花粉管長,生長緩慢158.8花粉管較短,畸形多205.2花粉管短,生長極緩慢

由表4可以得知：硼酸質(zhì)量濃度為0.05 g/L處理的冬棗花粉萌芽率和花粉管生長發(fā)育狀況均優(yōu)于其余2種質(zhì)量濃度處理的，其萌芽率相對較高，花粉管伸長長度較長，畸形較少；隨著蔗糖濃度的增加，冬棗的花粉萌芽率和花粉管長度均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當蔗糖濃度達10%時，花粉萌芽率和花粉管長度達到最大值，其生長發(fā)育狀況良好；但是隨著蔗糖濃度的進一步增加，花粉萌芽率呈現(xiàn)下降趨勢，花粉管伸長長度也較短，生長速度極為緩慢，且花粉管畸形較多。在0.05 g/L硼酸+10%蔗糖+1%瓊脂培養(yǎng)基上，冬棗花粉管生長發(fā)育狀況最佳，其培養(yǎng)基與花粉萌芽的最佳培養(yǎng)基一致，說明棗樹花粉萌芽率和花粉管生長發(fā)育呈正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

棗樹花粉量和花粉萌芽率因品種的不同而異。冬棗的花粉量最多，單花藥花粉量為1 775粒，而雪棗僅有789粒；雪棗花粉的萌芽率高達33.6%，冬棗的為27.2%，而雞蛋棗的僅為20.4%。這些結(jié)果進一步證實了棗樹花粉量和萌芽率在品種間存在差異。這可能與棗樹各品種自身的遺傳特性有關(guān)。與前人的試驗結(jié)果相比，本試驗測定的5個品種單花藥花粉數(shù)量相對偏低，單花藥花粉數(shù)量最多也未超過2 000粒。這一方面可能是因為品種差異引起的，另一方面可能與本試驗用棗樹還處于初花期有關(guān)，其原因尚需進一步的試驗來驗證。

花粉量多的棗樹品種，其萌芽率并不一定最高，冬棗的花粉量最多，但是萌芽率并不是最高的。說明棗樹花粉量和花粉萌芽率沒有顯著相關(guān)性。這和前人的研究結(jié)果一致[11]。因此，在實際生產(chǎn)中選擇授粉品種時不能僅僅單一考慮花粉量或者花粉萌芽率，應(yīng)綜合考慮。同時，還要考慮所選授粉品種和主栽品種的花期是否一致以及所選品種的產(chǎn)量、種植成本等因素。梨棗和灰棗的花粉量及花粉萌芽率均較高，可以考慮作為授粉品種，但是在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用成效如何，尚需開展大田試驗。

蔗糖一方面為花粉萌芽和花粉管的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面維持花粉外界環(huán)境一定的滲透壓[12]。蔗糖和硼酸對棗樹花粉萌芽有促進作用，當蔗糖濃度為10%時，花粉內(nèi)外的滲透壓達到平衡狀態(tài)，各個品種的花粉萌芽率均達到最高。這與葉利民[13]、余義和[14]等關(guān)于含笑、金光杏梅花粉在10%蔗糖濃度的培養(yǎng)基中萌芽率最高的結(jié)論一致。蔗糖濃度過低或者過高對于花粉的生長均不利，蔗糖濃度為5%的培養(yǎng)基不能提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，影響花粉管的生長，而且會導致花粉壁裂開，內(nèi)含物散出，使其失去生活力；當培養(yǎng)基中蔗糖濃度達到20%時又會造成花粉質(zhì)壁分離而抑制花粉萌芽[15]。硼酸能夠促進花粉對糖分的吸收和轉(zhuǎn)化，參與花粉管膜果膠物質(zhì)的形成，從而促進花粉的萌發(fā)和花粉管生長。培養(yǎng)基中硼酸濃度的上升能夠明顯提升花粉的萌芽率，以硼酸濃度為0.05 g/L培養(yǎng)基中花粉的萌芽率最高；當硼酸濃度超過0.05 g/L，萌芽率反而降低。低濃度的硼酸能夠促進花粉的萌芽，高濃度的硼酸會抑制其萌芽。因此，花期噴施蔗糖、硼酸溶液時要注意控制好濃度。

棗樹花粉萌芽的最佳培養(yǎng)基是0.05 g/L硼酸+10%蔗糖+1%瓊脂。在這種培養(yǎng)基中花粉內(nèi)外的滲透壓達到平衡狀態(tài)，營養(yǎng)充足，各個品種的花粉萌芽率均達到最高。然而影響花粉萌芽率的因素除了蔗糖和硼酸外，還有內(nèi)含激素、pH值、溫度、濕度、光照等。關(guān)于這些因素的影響還有待于后續(xù)試驗去探索。只有全面考慮這些因素，才能找出最適宜花粉萌芽的條件，從而為合理配置授粉品種、提高坐果率高、增加產(chǎn)量提供參考。

[1] 蔣全熊，陶利剛，馬占儒.我國棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢及靈武長棗良種培育之思考[J].農(nóng)業(yè)科學研究，2009，30(4)：55-57.

[2] 李新崗，黃建，高文海.我國鮮食棗的發(fā)展趨勢與前景[J].經(jīng)濟林研究，2002，20(4)：75-76.

[3] 韓斌，李敬蕊，徐志波，等.棗不同品種開花結(jié)實及花粉發(fā)芽特性研究[J].中國農(nóng)學通報，2008，24(8)：167-170.

[4] 張學英，彭士琪，郭振懷，等.棗授粉受精及胚胎發(fā)育研究[J].林業(yè)科學，2004，40(5)：210-212.

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

[6] 扈惠靈，李煒，高啟明，等.十三個梨品種花粉量及花粉萌芽率的研究[J].中國南方果樹，2002，31(6)：57.

[7] 王欽麗，盧龍斗，吳小琴，等.花粉的保存及其生活力測定[J].植物學通報，2002，19(3)：365-373.

[8] 姜雪婷，杜玉虎，張紹玲，等.梨43個品種花粉生活力及4種測定方法的比較[J].果樹學報，2006，23(2)：778-787.

[9] 陳和明，尹光天，胡哲森.黃藤花粉萌發(fā)與低溫貯藏研究[J].西北植物學報，2006，26(17)：1395-1400.

[10] 楊曉冬，孫素琴，李一勤.硼缺乏導致花粉細胞壁多糖分布的改變[J].植物學報，1999，41(11)：169-1176.

[11] 謝鵬，譚曉風，李芳東，等.6個杏李品種花粉量及花粉萌芽率測定[J].中國南方果樹，2009，38(2)：34-35.

[12] 魏國芹，孫玉剛，安淼，等.甜櫻桃7個品種花粉數(shù)量及花粉萌芽率測定[J].華北農(nóng)學報，2010，25(增刊)：123-127.

[13] 葉利民.溫度、蔗糖和硼酸對含笑花粉離體萌發(fā)的影響[J].中國野生植物資源，2012，31(2)：41-43.

[14] 余義和，李桂榮，王新娟，等.蔗糖和硼酸濃度對金光杏梅花粉離體萌發(fā)的影響[J].山西果樹，2006(4)：7-8.

[15] 曾驤.果樹生理學[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學出版社，1992：172-173.

DeterminationofthepollennumberandpollengerminationrateoffiveChinesejujubecultivars

WU Xuejuan， MENG Wei*

(Guizhou Institute of Forest Inventory and Planning， Guiyang 550000， China)

By using the fresh pollen from five Jujube varieties，the pollen number and pollen germination rate of their flowers were studied with the methods of cellulose and isolated culture medium.The results showed that，the pollen numbers were different，the average of single anther pollen from five varieties were 1 775，789，1 072，953 and 864 respectively.With the optimum medium，the pollen germination rate of Xuezao，Dongzao and Jidanzao were 33.6%，27.2% and 20.4% respectively.The concentration of sucrose and boric acid significantly affected the pollen germination rate.The proper sucrose concentration for pollen germination was 15%.The boric acid promoted pollen germination，but high concentration of boric acid showed an inhibit effect on germination.The pollen germination was the highest when the boric acid concentration was 0.05 g/L.The optimal medium for pollen germination was 0.05 g/L boric acid + 10% sucrose + 1% gelose.

jujube； Variety； pollen number； pollen germination rate

2014-12-16

吳學卷(1973-)，男，貴州省畢節(jié)市人，工程師，主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計和森林培育方面的研究工作。

*為通訊作者。

S 665.1

A

1003-5710(2015)02-0015-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2015. 02. 004

(文字編校：唐效蓉)