韓 勇 刁春武 施亞晨 張宗俊 胡 波 吳志鵬 趙俊杰 張艷雙**

（1.江蘇省南京市蔬菜科學(xué)研究所，江蘇 南京 210042；2.無錫紅豆緣農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇 無錫 214112）

大花繡球（Hydrangea macrophylla）為虎耳草科（Saxifragaceae）繡球?qū)僦参?，屬暖溫帶半耐寒性落葉小灌木，因其花序碩大、花色豐富、觀花期長、葉色濃綠，而廣泛應(yīng)用于盆栽、切花和園林綠化。在我國種植的大花繡球品種多從國外引進(jìn)，這與我國繡球?qū)僦参锏馁Y源分布中心的地位不相匹配[1]。為掌握大花繡球花粉的生物學(xué)特性，科研人員進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究。

花粉離體培養(yǎng)結(jié)果較為穩(wěn)定、可靠，能較準(zhǔn)確地反映花粉的發(fā)育情況和實(shí)際活力，是目前最接近原始結(jié)果、效果最佳的花粉萌發(fā)方法[2]?；ǚ哿康亩喙褯Q定了收集的難易程度，花粉量越大，越容易收集，雜交越容易成功。但花朵在開放過程中產(chǎn)生的過多的花粉會漂浮到空氣中，對人體的呼吸道尤其對花粉過敏者會產(chǎn)生不同程度的損害[3]。因此，應(yīng)根據(jù)不同的育種目標(biāo)選用相應(yīng)的大花繡球親本。2021年5月，我們在江蘇省南京市蔬菜科學(xué)研究所大花繡球種質(zhì)資源圃內(nèi)，以6個(gè)大花繡球品種為試驗(yàn)材料，開展大花繡球花粉萌發(fā)培養(yǎng)基配方篩選試驗(yàn)，并以篩選出的配方進(jìn)行花粉培養(yǎng)，對比20個(gè)大花繡球品種的花粉活力和花粉量，以期為優(yōu)化雜交組合和高效雜交育種提供科學(xué)依據(jù)。

1 花粉離體萌發(fā)液體培養(yǎng)基的篩選試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

供試大花繡球品種有愛莎、魔幻寶石、RBWM、魔幻貓眼石、博登湖和大葉繡球。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)培養(yǎng)基配方。配方1：蔗糖5%、硼酸50 mg/L、氯化鈣10 mg/L；配方2：蔗糖5%、硼酸100 mg/L、氯化鈣30 mg/L；配方3：蔗糖5%、硼酸150 mg/L、氯化鈣50 mg/L；配方4：蔗糖10%、硼酸50 mg/L、氯化鈣30 mg/L；配方5：蔗糖10%、硼酸100 mg/L、氯化鈣50 mg/L；配方6：蔗糖10%、硼酸150 mg/L、氯化鈣10 mg/L；配方7：蔗糖15%、硼酸50 mg/L、氯化鈣50 mg/L；配方8：蔗糖15%、硼酸100 mg/L、氯化鈣10 mg/L；配方9：蔗糖15%、硼酸150 mg/L、氯化鈣30 mg/L，每個(gè)配方為1個(gè)處理。取2~3滴離體萌發(fā)液體培養(yǎng)基滴于載玻片中間并攤薄，用棉簽蘸取適量大花繡球花粉均勻撒在液體培養(yǎng)基表面，將載玻片放在培養(yǎng)皿中（培養(yǎng)皿底部墊有1層浸透水的濾紙），蓋上培養(yǎng)皿蓋子，將其置于25℃光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行花粉培養(yǎng)。每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)觀察3個(gè)視野，計(jì)算平均值。

2 不同大花繡球品種花粉萌發(fā)率和花藥含粉量的測定試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料

供試大花繡球品種有無盡夏、博登湖、魔幻寶石、BQB、大葉繡球、魔幻海洋、經(jīng)典紅、魔幻貓眼石、小丑、塔貝、雪球、魔幻鉆石、花開富貴、人面桃花、塞布麗娜、史歐尼、藍(lán)色媽媽、拉維布蘭、RBWM和愛莎。

2.2 試驗(yàn)方法

采用試驗(yàn)1篩選出的最適合花粉萌發(fā)液體培養(yǎng)基配方測定20個(gè)大花繡球品種新鮮花粉的萌發(fā)率，每個(gè)品種重復(fù)6次，取平均值。于盛花期采集各供試大花繡球品種即將散粉的花藥，每個(gè)品種取20枚花藥，將其放入10 mL離心管置于50℃烘箱中干燥至花藥完全開裂，在完全開裂的花粉中加入20%六聚偏磷酸鈉[（NaPO3）6]溶液，定容至6 mL，并將其振蕩搖勻成懸浮液。用微量進(jìn)樣器吸取2μL懸浮液滴在載玻片上，放在OLYMPUS BX41顯微鏡下觀察統(tǒng)計(jì)花粉量。每個(gè)品種重復(fù)6次，取平均值。

花藥含粉量（粒）=（每個(gè)載玻片上花粉粒數(shù)×3 000）/20。

3 數(shù)據(jù)處理

利用IBM SPSS Statistics 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 不同液體培養(yǎng)基配方對大花繡球花粉萌發(fā)率的影響

不同液體培養(yǎng)基配方對大花繡球花粉萌發(fā)率的影響見表1。

表1 不同液體培養(yǎng)基配方對大花繡球花粉萌發(fā)率的影響

由表1可知，不同液體培養(yǎng)基配方對大花繡球花粉萌發(fā)率的影響有顯著差異，愛莎、魔幻寶石、RBWM和魔幻貓眼石的花粉在不同培養(yǎng)基中均能萌發(fā)，博登湖和大葉繡球的花粉在個(gè)別培養(yǎng)基中不能萌發(fā)。其中，6個(gè)參試大花繡球品種的花粉均可在配方3（蔗糖5%+硼酸150 mg/L+氯化鈣50 mg/L）、配方4（蔗糖10%+硼酸50 mg/L+氯化鈣30 mg/L）、配方7（蔗糖15%、硼酸50 mg/L、氯化鈣50 mg/L）的培養(yǎng)基中萌發(fā)。綜合各參試大花繡球品種在不同配方液體培養(yǎng)基中的萌發(fā)率，選定配方4培養(yǎng)基為大花繡球花粉離體培養(yǎng)最合適的液體培養(yǎng)基，并將其用于后期花粉萌發(fā)試驗(yàn)。

4.2 不同大花繡球品種的花粉萌發(fā)率和花粉量

不同大花繡球品種的花粉萌發(fā)率和花粉量見表2。

表2 不同大花繡球品種的花粉萌發(fā)率和花粉量

由表2可知，各參試大花繡球品種中花粉萌發(fā)率最高的為愛莎（92.29%），花粉萌發(fā)率最低的為經(jīng)典紅（3.62%）；花粉量最高的為大葉繡球（98 912粒），花粉量最低的為雪球（6 937粒）。

5 結(jié)論與討論

明確不同大花繡球品種的花粉活力和花粉量，可規(guī)避雜交育種風(fēng)險(xiǎn)，以提高育種效率[4]。花粉萌發(fā)需要一定的條件，蔗糖、硼酸和鈣是花粉萌發(fā)和花粉管伸長的必需養(yǎng)分，也是花粉離體萌發(fā)培養(yǎng)基的主要成分。不同植物的花粉離體萌發(fā)所需蔗糖、硼酸和鈣的含量有所差異，一些較難萌發(fā)的植物（如茉莉）花粉需要在培養(yǎng)基中添加PEG和Mg2+等物質(zhì)才能較好地萌發(fā)[2]。試驗(yàn)結(jié)果表明，大花繡球花粉離體萌發(fā)最適培養(yǎng)基（蔗糖10%+硼酸50 mg/L+氯化鈣30 mg/L）中硼酸和氯化鈣的濃度遠(yuǎn)低于百合[5]、茉莉[2]、梨[6]和紫薇[7]等植物花粉離體萌發(fā)最適培養(yǎng)基中的濃度，培養(yǎng)基中較高含量的蔗糖、硼酸和鈣抑制了大花繡球花粉的萌發(fā)，博登湖和大葉繡球的花粉甚至無法萌發(fā)。鄧衍明[2]和劉自剛[8]認(rèn)為，這可能是由于大花繡球花粉發(fā)育完全、活力較高，更易離體萌發(fā)?？梢?，大花繡球花粉本身萌發(fā)所需物質(zhì)含量較高，能滿足萌發(fā)的部分需求，而培養(yǎng)基滲透勢的差異可能是決定其花粉離體萌發(fā)率高低的關(guān)鍵因素。

從遺傳上看，花粉直接反映雄配子的育性發(fā)育情況，花粉的育性是衡量植株育性最根本、最直接的指標(biāo)。一般來說，花粉萌發(fā)率大于50%為正常可育，31%~50%為低不育，6%~30%為半不育，小于5%為高不育，0為全不育[9]。本研究中花粉萌發(fā)率大于50%的品種有17個(gè)，占85%；萌發(fā)率為31%~50%的有1個(gè)，占5%；萌發(fā)率為6%~30%的有1個(gè)，占5%；萌發(fā)率小于5%的有1個(gè)，占5%。試驗(yàn)結(jié)果表明，大多參試大花繡球品種的花粉萌發(fā)率較高，僅個(gè)別品種的花粉萌發(fā)率極低，因此在雜交授粉前需盡可能多地測定品種的花粉萌發(fā)率，以提高雜交成功率；各參試大花繡球品種的花藥花粉量差異較大，花藥含粉量最大的為大葉繡球（98 912粒），最低的為雪球（6 937粒），說明本試驗(yàn)所選參試品種具有較強(qiáng)的代表性，遺傳變異幅度較大。