李 龍，李美芹，尼秀媚*，魏 珉

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018；2.濰坊科技學(xué)院山東省高校設(shè)施園藝實(shí)驗(yàn)室，山東壽光 262700)

番茄是我國(guó)設(shè)施栽培蔬菜的主要作物之一，也是全世界種植面積和消費(fèi)量居前的一種主要蔬菜。番茄屬自花授粉植物，作為一般食用番茄無(wú)須進(jìn)行授粉，但對(duì)于育種研究的番茄而言，需要進(jìn)行人工授粉，而大部分育種雜交工作都需要在設(shè)施栽培中進(jìn)行，高溫高濕的環(huán)境易導(dǎo)致番茄授粉困難[1-2]。

我國(guó)正在加強(qiáng)對(duì)專用型資源，如加工型、保護(hù)地專用、耐運(yùn)輸型等的研究，番茄種質(zhì)資源的研究已經(jīng)取得了顯著發(fā)展[3]。國(guó)外進(jìn)口番茄品種因具有適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、果皮厚、貨架期長(zhǎng)、耐運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)占據(jù)了我國(guó)番茄90%以上市場(chǎng)[4]，法國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)在番茄抗病育種方面一直走在前列[5]，為了尋找新的病害抗原和抗逆的資源材料，2001年加州大學(xué)的TGRC博士帶領(lǐng)人員又到南美洲進(jìn)行野生番茄資源材料的收集[6]。因此，必須在更廣的范圍內(nèi)、更深的層次上開(kāi)發(fā)、利用新的抗病耐運(yùn)基因的遺傳資源材料，滿足市場(chǎng)的需求[7]。隨著我國(guó)種子產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略的發(fā)展，番茄雜交種子生產(chǎn)研究將十分廣闊[8-9]。為了提高我國(guó)番茄育種水平，除從國(guó)外引進(jìn)基因型豐富、抗病性強(qiáng)的優(yōu)良材料外，通過(guò)雜交與多次回交豐富親本基因型，得到較理想的雜交種[10]。

目前國(guó)內(nèi)在雜交番茄制種過(guò)程中還存在影響產(chǎn)量和質(zhì)量的一系列問(wèn)題[11]。在番茄雜交制種中，環(huán)境條件、操作方法、操作水平對(duì)番茄雜交制種產(chǎn)量與質(zhì)量至關(guān)重要[12]。目前，常用的授粉方法有激素授粉[13]、振蕩授粉[14]、蜜蜂授粉[15]，但這些方式都不適用于番茄雜交育種授粉。番茄雜交育種授粉需要在人工操作下完成，包括去雄、授粉2個(gè)步驟，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此，研究人工授粉條件下高坐果率與結(jié)實(shí)率的方法對(duì)于番茄雜交育種具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料搖粉機(jī)(自制)、搖粉桶、毛刷、塑料管、培養(yǎng)皿、生石灰、振蕩破碎機(jī)、離心管、酒精燈、記號(hào)筆、自封袋、鑷子、稱量紙、鋼珠等。

番茄品種：濰坊科技學(xué)院自有材料，編號(hào)45(母本)，編號(hào)56(父本)。

1.2 方法

1.2.1去雄。去雄在08：00—11：00進(jìn)行。去雄要徹底，去雄時(shí)要順便去掉畸形花及發(fā)育不良的花蕾[16]。去雄時(shí)左手中指和無(wú)名指輕輕捏住花柄，用右手的拇指和食指握住鑷子，靠中指的推動(dòng)來(lái)控制鑷子的開(kāi)合。順著花瓣中心線，花蕾在指間用合上的鑷尖，在離花瓣頂部約2/3處將鑷子插入花藥筒中，使鑷尖自然分開(kāi)，將花藥桶分成兩半，用鑷子把分開(kāi)的花藥下壓，用鑷子撕掉雄蕊。

1.2.2采花。在晴天上午選擇飽滿的花朵采下裝入自封袋中。首先將花瓣去掉，然后將花蕊放入培養(yǎng)皿的蓋中，再將培養(yǎng)皿蓋放入裝有生石灰的桶中干燥24 h后取出。

1.2.3制粉。搖粉：將干燥24 h的花蕊從裝有生石灰的桶中取出，倒入搖粉桶中，培養(yǎng)皿蓋中剩余的花蕊可用毛刷掃上，將搖粉桶上的蓋子擰緊，把搖粉桶固定在自制搖粉器上，插上電源，搖動(dòng)20 min后就可拔下電源。將搖粉桶從搖粉器上拿下來(lái)，擰開(kāi)蓋子，用毛刷將花粉全部掃到稱量紙上，將稱量紙對(duì)折把花粉裝入已準(zhǔn)備好的塑料管中，用酒精燈灼燒一下，再用鑷子將塑料管口夾緊。

打粉：將干燥24 h的花蕊用振蕩破碎機(jī)在70 Hz 30 s的條件下破碎，將打好的花粉，倒在稱量紙上，然后把稱量紙對(duì)折，將花粉直接裝入塑料管中，在酒精燈上灼燒后，用鑷子將塑料管口夾緊。

人工刮粉：直接把番茄父本的花采下用鑷子在花蕊縫中刮取花粉。

1.2.4授粉。 ①不同授粉方式。分別在去雄后1 d采用人工刮粉法授粉、搖粉法授粉、打粉法授粉。人工刮粉授粉：首先取新鮮飽滿的父本花，用鑷子刮取花粉，左手捏住花朵基部，右手把萼片先撕掉2/3，左手拇指和食指捏住花朵基部，右手拿鑷子把花粉蘸到柱頭上。搖粉授粉：用酒精燈在塑料管上燒一小口，將柱頭伸到塑料管中的小口中蘸取花粉。打粉授粉：用酒精燈在塑料管上燒一小口，左手捏住花朵基部，右手撕掉萼片2/3，將柱頭伸到塑料管中的小口中蘸取花粉。②不同授粉時(shí)間。分別在去雄后當(dāng)天、去雄后1 d、去雄后2 d采用搖粉的方式授粉。用酒精燈在塑料管上燒一小口，左手捏住花朵基部，右手撕掉萼片2/3，左手拇指和食指捏住花朵基部，右手握住塑料管，將柱頭伸到塑料管中的小口中蘸取花粉。

以上所有授粉方法都要避免弄傷柱頭。授粉時(shí)先撕萼片的目的是標(biāo)記此果是否已經(jīng)授粉。

1.2.5坐果數(shù)統(tǒng)計(jì)。授粉14 d后分別統(tǒng)計(jì)不同授粉方式和去雄后不同授粉時(shí)間番茄的坐果數(shù)，并計(jì)算坐果率。坐果率=坐果數(shù)/授粉數(shù)×100%。

1.2.6采果。待番茄成熟后摘取果實(shí)，在采摘過(guò)程中要注意觀察萼片是否有被撕過(guò)的痕跡，摘取萼片被撕掉的果實(shí)，不要漏掉。

1.2.7結(jié)籽量統(tǒng)計(jì)。將摘取下的果實(shí)在桌面上橫切或縱切，取出種子放入網(wǎng)兜內(nèi)用水沖洗1遍，掛在陰涼處晾干，再搓凈，最后統(tǒng)計(jì)種子數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同授粉方式對(duì)番茄坐果率及結(jié)籽量的影響按照授粉方式不同分3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分為3個(gè)處理，每個(gè)處理16株。人工刮粉處理授粉花朵平均173朵，坐果數(shù)平均37個(gè)，坐果率為21%，結(jié)籽數(shù)836粒，平均每個(gè)結(jié)籽粒數(shù)23粒；搖粉授粉處理授粉花朵平均132朵，坐果數(shù)平均54個(gè)，坐果率為41%，結(jié)籽數(shù)2 024粒，平均每果結(jié)籽粒數(shù)37粒；打粉授粉處理授粉花朵平均194朵，坐果數(shù)平均每株11個(gè)，坐果率平均6%，結(jié)籽數(shù)300粒，平均每個(gè)結(jié)籽粒數(shù)27粒(表1)。搖粉授粉在坐果率及結(jié)籽量方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。搖粉授粉的番茄籽粒分布密集，飽滿(圖1)。

表1 不同授粉方式對(duì)番茄坐果率與結(jié)籽量的影響

注：A.人工刮粉授粉果橫切面；B.搖粉授粉果橫切面；C.打粉授粉果橫切面

2.2 不同授粉時(shí)間授粉對(duì)番茄坐果率和結(jié)籽量的影響按照授粉方式不同分3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分為3個(gè)處理，每個(gè)處理16株。去雄后當(dāng)天3個(gè)處理平均授粉花朵176朵，坐果30個(gè)，坐果率為17%，結(jié)籽數(shù)514粒，平均每果結(jié)籽粒數(shù)17粒；去雄后1 d 3個(gè)處理平均授粉花朵150朵，坐果62個(gè)，坐果率為41%，結(jié)籽數(shù)1 804粒，平均每果結(jié)籽粒數(shù)29粒；去雄后2 d平均授粉花朵106朵，坐果42個(gè)，坐果率為40%，結(jié)籽數(shù)1 608粒，平均每果結(jié)籽粒數(shù)38粒(表2)。去雄后1和2 d授粉的番茄籽粒量較大，而去雄當(dāng)天授粉的番茄籽粒量明顯減少(圖2)。

表2 不同授粉時(shí)間對(duì)番茄坐果率和結(jié)籽量的影響

注：A.去雄后2 d授粉；B.去雄后1 d授粉；C.去雄當(dāng)天授粉

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在去雄后1 d分別采用3種不同授粉方法進(jìn)行授粉，搖粉授粉的坐果率和結(jié)籽量最高，其次是人工刮粉授粉，打粉授粉坐果率和結(jié)籽量最低。在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，大規(guī)模的番茄制種利用搖粉機(jī)進(jìn)行搖粉，而在番茄雜交育種或小規(guī)模育種過(guò)程中，由于采集雄蕊數(shù)量較小，不適合上搖粉機(jī)，因此很多育種研究者采用打粉或者人工刮粉的方式進(jìn)行授粉，但通過(guò)該試驗(yàn)可以推斷，人工刮粉與打粉不但耗時(shí)耗力，授粉效率很低，因此采用自行設(shè)計(jì)的微型搖粉機(jī)搖粉并與另外2種授粉方式對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，搖粉授粉的坐果率及結(jié)籽率都有明顯優(yōu)勢(shì)，而且，在3種授粉方式下，搖粉授粉獲得的番茄籽粒飽滿度也優(yōu)于刮粉授粉與打粉授粉，這可能與搖粉后授粉數(shù)量大，授粉均勻有關(guān)，在去雄后當(dāng)天、1 d、2 d分別采用搖粉的方式授粉，發(fā)現(xiàn)在去雄后1～2 d授粉的坐果率最高，去雄后2 d授粉結(jié)籽量最多，而去雄后當(dāng)天授粉坐果率和結(jié)籽量最低。