摘 要：【目的】探明板栗‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂雜交組合中母本柱頭可授性和父本花粉活力的日變化規(guī)律，篩選其最適授粉時間，為實現(xiàn)板栗高效雜交育種提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳院颖笔∵w西縣主栽板栗品種‘燕山早豐’為母本，選擇與其花期相遇且具有多粒性狀的‘王錢大栗’為父本，于盛花期單日8：00—18：00每隔2 h進行人工雜交授粉試驗，授粉前分別采用聯(lián)苯胺-過氧化氫法和醋酸洋紅染色法檢測‘燕山早豐’柱頭可授性與‘王錢大栗’花粉活力，授粉后第15天對單日不同時段授粉的‘燕山早豐’花柱內(nèi)花粉管的生長情況進行熒光顯微觀察，于第30天采用石蠟切片法觀察其胚珠的發(fā)育情況，并結(jié)合結(jié)實率等指標(biāo)，探究‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂最適雜交授粉時間?！窘Y(jié)果】1）盛花期單日內(nèi)10：00—12：00‘燕山早豐’柱頭可授性最強；‘王錢大栗’花粉活力于單日8：00—18：00不同時段呈現(xiàn)出上升—下降—上升—下降的變化趨勢，以10：00—12：00時段的花粉活力最高，達到了87.26%；2）與其他授粉時段相比，10：00—12：00時段授粉后‘燕山早豐’柱頭內(nèi)花粉管生長較快，第15天可在花柱基部觀察到花粉管；第30天子房橫徑、縱徑、鮮質(zhì)量最大，分別達到了8.87 mm、7.40 mm、0.23 g，平均高于其他時段的9.32 %、5.62%、16.16%；發(fā)育胚珠占比最高，為4.80%，平均高于其他時段的18.11%；3）不同時間授粉后‘燕山早豐’結(jié)實率平均為69.16%，其中10：00—12：00時段的結(jié)實率最高，達到了80.36%?！窘Y(jié)論】在遷西地區(qū)，‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂的最適雜交授粉時間為父母本盛花中期（柱頭出齊約呈45°后3～5 d），單日內(nèi)應(yīng)避開高溫時段，以10：00—12：00時段為宜。

關(guān)鍵詞：板栗；授粉時間；柱頭可授性；聯(lián)苯胺-過氧化氫；花粉活力

中圖分類號：S759.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-923X（2025）01-0102-10

基金項目：國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFD2200400）；林業(yè)和草原科技成果國家級推廣項目（2020133118）。

Study on suitable pollination time screening of‘Yanshanzaofeng’ ♀× ‘Wangqiandali’ ♂

LIU Shuwen， GUO Sujuan

（a. Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education； b.State Key Laboratory of Efficient Production of Forest Resources， Beijing Forestry University， Beijing 100083， China）

Abstract：【Objective】To investigate the stigma receptivity of the female parent and the pollen viability of the male parent in the hybrid combination of ‘Yanshanzaofeng’ ♀ × ‘Wangqiandali’ ♂， and to screen the optimal pollination time， so as to provide a theoretical basis for efficient hybrid breeding.【Method】The main chestnut variety ‘Yanshanzaofeng’ in Qianxi County， Hebei Province was selected as female parent， while the multi-grain trait ‘Wangqiandali’ was selected as male parent. The artificial cross-pollination test was carried out every 2 hours from 8：00 to 18：00 during the full flowering period. Before the pollination， benzidine hydrogen peroxide method and acetic acid magenta staining method were used to detect the stigma receptivity of ‘Yanshanzaofeng’ and the pollen viability of ‘Wangqiandali’. On the 15th day after pollination， fluorescence microscopy was performed to observe the growth of pollen tubes in the style of‘Yanshanzaofeng’ at different pollination times. On the 30th day， paraffin sectioning was used to observe the development of its ovules， and combined with indicators such as fruiting rate， the study explored the optimal time for hybrid pollination of ‘Yanshanzaofeng’ ♀ בWangqiandali’ ♂.【Result】1） The stigma receptivity of ‘Yanshanzaofeng’ was strongest in the flowering period from 10：00 to 12：00， and the pollen viability of ‘Wangqiandali’ showed an upward and downward trend in different times from 8：00 to 18：00， while the pollen viability was highest from 10：00 to 12：00， reached 87.26%； 2） Compared with other pollination times， the pollen tubes in the stigma of ‘Yanshanzaofeng’ grew faster which pollinated from 10：00 to 12：00， and could be observed at the base of the style on the 15th day； on the 30th day， the transverse diameter， longitudinal diameter， and fresh weight of the ovary were max， reached 8.87 mm， 7.40 mm，and 0.23 g respectively， with an average of 9.32%， 5.62%， and 16.16% higher than other pollinated times； the proportion of developing ovules was highest， at 4.80%， which was on average 18.11% higher than other pollinated times； 3） The average seed setting rate of‘Yanshanzaofeng’ after pollination at different times was 69.16%， with the highest seed setting rate reached 80.36% from 10：00 to 12：00.【Conclusion】In Qianxi area， the most suitable time for hybrid pollination of ‘Yanshanzaofeng’ ♀ × ’Wangqiandali’ ♂ is in the mid flowering stage of the parent plants （3-5 days after the stigma forks at about 45 °）， and the suitable time period is from 10：00 to 12：00， which avoid the high-temperature periods.

Keywords： Castanea mollissima； pollination time； stigma receptivity； benzidine-hydrogen peroxide； pollen viability

板栗Castanea mollissima是我國重要的木本糧食樹種之一，具有良好的發(fā)展前景。目前我國板栗種植規(guī)模和總產(chǎn)量均居世界第一，但板栗結(jié)實率低，效益低下，因此培育具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等優(yōu)良性狀的新品種具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)階段板栗種質(zhì)創(chuàng)制仍以雜交育種為主，如新品種‘明豐2號’‘南垂5號’均為雜交培育獲得[1-2]，但雜交授粉過程中如何提高成功率以獲取充足的雜種資源是目前板栗育種亟待解決的問題。對此，已有研究證實具有較高活性的花粉和柱頭是植物授粉成功的關(guān)鍵[3-4]，花粉承載著父本遺傳信息，柱頭位于雌蕊頂端，是母本承接花粉的部位[5]；此外，植物柱頭可授性和花粉活力在單日內(nèi)的不同時段會發(fā)生變化，如紫薇Lagerstroemia indica、白楊Populus alba等[6-7]。因此探究花粉與柱頭活性的變化規(guī)律，明確最適雜交授粉時間，對植物高效雜交育種具有重要意義。

關(guān)于板栗授粉研究，目前多集中在授粉品種配置、花粉直感及授粉后胚珠發(fā)育等方面[8-10]。此外，周晶[11]以北京地區(qū)板栗品種為研究對象，探討了板栗柱頭可授性與其花期的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)板栗柱頭可授性的高峰為柱頭出現(xiàn)后的10～20 d；王倩[12]以燕山地區(qū)5個板栗品種為觀察對象，發(fā)現(xiàn)其柱頭可授性的高峰跨越整個盛花期，約持續(xù)9 d。關(guān)于栗屬植物花粉活力的研究，鄒鋒等[13]以遷西縣主栽品種‘燕山早豐’為試驗材料，發(fā)現(xiàn)其成熟花粉為二細胞、三溝；此外，不同栗屬品種的花粉活力也存在差異，如板栗‘燕昌’的花粉活力最高僅為61.56%，而‘泰安薄殼栗’的花粉活力最高可達72.18%[14]，一些基因型的歐洲栗Castanea sativa的花粉活力甚至高達93.57%[15]。

‘燕山早豐’是河北省遷西地區(qū)選育出的板栗國審品種，其堅果品質(zhì)具有香、糯、甜等特性，而‘王錢大栗’具有多果性狀。有研究發(fā)現(xiàn)，板栗‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂授粉后結(jié)實率及果實品質(zhì)顯著提升[8]。同時，對‘燕山早豐’生殖生物學(xué)研究[13，16]發(fā)現(xiàn)，授粉后第15天花粉管穿過花柱，第30天胚珠發(fā)育形成球形胚、心形胚。可見，在遷西地區(qū)板栗‘燕山早豐’授粉后約第15天與第30天，可視為觀察其花粉管生長及胚珠發(fā)育情況的關(guān)鍵時間點。結(jié)合前期研究成果，本研究首先對‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂授粉組合的母本柱頭可授性和父本花粉活力進行檢測，基于此在盛花中期單日內(nèi)8：00—18：00每隔2 h進行人工雜交授粉試驗，通過觀察并對比不同時段授粉后花粉管生長與子房、胚珠發(fā)育情況，統(tǒng)計結(jié)實率等指標(biāo)，篩選‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂最適雜交授粉時間，為實現(xiàn)板栗‘燕山早豐’高效雜交育種提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于河北省唐山市遷西縣北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟林（板栗）育種與栽培試驗實踐基地（40°18′N，118°54′E），屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫10.1 ℃，月平均氣溫最低為-6.5 ℃，月平均氣溫最高為25.4 ℃。年平均降水量817 mm，其中5—10月降水量為657.6 mm，占全年降水量的88%。年平均相對濕度為59%，年平均無霜期為176 d，全年日照時長為2 581.5 h，日照充足。該地屬于低山丘陵區(qū)，土壤質(zhì)地為砂壤土，pH值為6.44，有機質(zhì)含量為2.89 g/kg，土壤肥力為中等水平[17]。

1.2 試驗材料

材料為11年生板栗品種‘燕山早豐’Castanea mollissima‘Yanshanzaofeng’和‘王錢大栗’Castanea mollissima‘Wangqiandali’，長勢優(yōu)良，無病蟲害，株行距4 m×3 m，平均樹高4.3 m，冠幅4 m×4.5 m，樹體為三主枝，開張角度大于60°，樹形為自然開心形。其中，‘燕山早豐’為遷西地區(qū)優(yōu)良品種，編號為國S-SV-CM-013-2015，其栗仁甜糯，但堅果偏??；‘王錢大栗’為特異種質(zhì)，堅果較大，且具有多粒性狀，出實率高[8]。

1.3 試驗設(shè)計

參照周晶[11]的研究結(jié)果，選擇盛花期進行人工授粉。選取長勢一致且健壯的板栗試驗樹20株。其中，‘燕山早豐’15株作為母本進行柱頭可授性檢測與授粉試驗；‘王錢大栗’5株為父本，用于花粉活力日變化規(guī)律研究與授粉試驗。

選擇15株母樹，于盛花期單日8：00—18：00每隔2 h進行雜交授粉，視為5個時間處理。采用隨機區(qū)組設(shè)計，以單株為試驗小區(qū)。每授粉時段在中部冠層外圍東、南、西、北4個方向共選取20個雌花簇，每時段授粉300個雌花簇，共選取1 500個雌花簇，共授粉3 d。

1.4 試驗方法

1.4.1 人工授粉試驗

在‘燕山早豐’雌花未完全開放時選取健壯結(jié)果枝，去除雄花序和混合花序上的雄花，保留雌花，套袋后掛牌標(biāo)記。在母本柱頭分叉約呈45°、顏色呈鮮黃色時，進行單日內(nèi)分時段授粉，授粉時去掉套袋，用毛筆蘸取花粉，授粉完成后及時將紙袋套回，避免花粉污染。

1.4.2 花粉活力日變化規(guī)律

在雄花盛花期，選擇晴好天氣，于8：00—18：00每隔2 h采集‘王錢大栗’花藥，采用醋酸洋紅染色法檢測花粉活力，重復(fù)3 d。

花粉活力檢測時取適量花粉置于PCR管底部，向管中加入200 μL 1%醋酸洋紅染色液，室溫染色5 min后，取2～3滴于載玻片上，涂片后鏡檢觀察，有活力的花粉呈紅色，無活力花粉不著色[18]。

花粉活力=（有活力的花粉數(shù)量/總花粉數(shù)量）×100%。

1.4.3 柱頭可授性日變化規(guī)律

于盛花期選擇晴好天氣，8：00—18：00每隔2 h采集‘燕山早豐’柱頭樣品，其中每株樹東、南、西、北4個方向各選取3個雌花簇，采用1%聯(lián)苯胺-過氧化氫反應(yīng)液進行處理，觀察柱頭氣泡反應(yīng)，重復(fù)3 d。

聯(lián)苯胺-過氧化氫法：按1%聯(lián)苯胺∶3%過氧化氫∶水=4∶11∶22（V/V）配置聯(lián)苯胺-過氧化氫反應(yīng)液。將柱頭放置在離心管中，滴入聯(lián)苯胺-過氧化氫反應(yīng)液，應(yīng)以完全淹沒柱頭為宜，浸泡5 min。判定方法：若柱頭周圍產(chǎn)生氣泡數(shù)量多且體積較大，則柱頭可授性很強（+++）；若柱頭周圍產(chǎn)生大量小氣泡，則柱頭可授性較強（++）；若柱頭周圍產(chǎn)生少量氣泡，則柱頭可授性較弱（+）[19]。

1.4.4 授粉后第15天花粉管熒光顯微觀察

參考鄒鋒等[13]的研究結(jié)果，于人工授粉后第15天，每處理采集30個雌花簇，重復(fù)3次。取樣后去除外部鱗片，放入FAA固定液（38%甲醛∶冰醋酸∶70%乙醇=1∶1∶18，V∶V∶V）中固定24 h以上。將固定好的樣品經(jīng)蒸餾水漂洗3～5次，18 g/L NaClO溶液浸泡2 h，蒸餾水洗滌后轉(zhuǎn)入1 mol/L NaOH溶液中浸泡36 h至完全透明，后浸于0.5%苯胺藍溶液中染色6 h，在熒光顯微鏡下觀察柱頭及花柱內(nèi)花粉管生長情況并拍照[13]。

1.4.5 授粉后第30天子房及胚珠發(fā)育觀察

于人工授粉后第30天，每處理采集30個幼果，重復(fù)3次。取樣后去除外部鱗片，測量子房橫經(jīng)、縱經(jīng)、厚度及質(zhì)量，結(jié)果如圖1所示。隨后放入FAA固定液（38%甲醛∶冰醋酸∶70%乙醇=1∶1∶18，V∶V∶V）中固定24 h以上。參照鄒鋒等[13]的方法，將固定好的子房經(jīng)軟化、脫水、透明、浸蠟、切片、染色等系列操作后制成石蠟切片，后放于光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照，每個時期觀察90張切片，統(tǒng)計觀察到的胚珠數(shù)量，并分別記錄發(fā)育胚珠與敗育胚珠的數(shù)量，計算兩者在觀察到的所有胚珠中所占比例。

發(fā)育胚珠占比=（發(fā)育胚珠/觀察到的所有胚珠）×100%；

敗育胚珠占比=（敗育胚珠/觀察到的所有胚珠）×100%。

1.4.6 結(jié)實情況觀察

授粉20 d后去除紙袋，使苞自然生長。8月末，果實即將成熟前，將球苞外部罩上網(wǎng)兜，防止球苞脫落。9月上旬果實成熟后，調(diào)查坐果率、落果率、結(jié)實率、空苞率等，計算公式如下：

坐果率=（未凋落球苞/授粉雌花簇數(shù)）×100%；

落果率=（凋落球苞/授粉雌花簇數(shù)）×100%；

結(jié)實率=（果實成熟時的結(jié)實苞數(shù)/授粉雌花簇數(shù)）×100%；

空苞率=（果實成熟時的空苞數(shù)/授粉雌花簇數(shù)）×100%[9]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2021軟件進行整理，采用SPSS 26.0軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花粉活力與柱頭可授性日變化規(guī)律

2.1.1 父本‘王錢大栗’花粉活力日變化規(guī)律

從圖2可以看出，‘王錢大栗’單日內(nèi)其花粉活力均保持在75%以上，但波動較大，呈現(xiàn)出上升—下降—上升—下降的變化趨勢。在10：00—12：00時段花粉活力出現(xiàn)峰值，達到了87.26%；而在12：00—14：00時段花粉活力最低，為75.34%；在14：00—16：00時段雖略有回升，但花粉活力顯著低于10：00—12：00時段（P<0.05）。

2.1.2 母本‘燕山早豐’柱頭可授性日變化規(guī)律

由表1可知，‘燕山早豐’盛花期單日內(nèi)不同時段柱頭均具有可授性，整體呈現(xiàn)出上升—下降—上升—下降的變化趨勢。如圖3所示，在8：00—12：00時段柱頭在檢測試劑中表面產(chǎn)生大量氣泡，且均勻覆蓋在柱頭及花柱表面，柱頭可授性極強（標(biāo)記為+++）；在12：00—14：00時段其柱頭表面僅有少量氣泡，柱頭可授性降低，明顯弱于其他時段（標(biāo)記為+）；而在14：00—16：00時段柱頭可授性又達到第二個高峰（標(biāo)記為+++）；之后，在16：00—18：00時段對柱頭進行檢測時，雖然其表面氣泡體積較大，但數(shù)量顯著減少，即柱頭可授性減弱（標(biāo)記為++）。

2.2 ‘燕山早豐’不同時段授粉后第15天花粉管生長情況

由圖4可看出，‘燕山早豐’與‘王錢大栗’盛花期單日內(nèi)不同時段授粉后第15天，花粉管已生長至花柱1/2～3/4處，但不同時段花粉管在花柱中的位置存在差異。如圖4所示，8：00—10：00時段授粉后第15天的花粉管已穿過柱頭基部，可觀察到花粉管已生長至花柱距離柱頭的1/2～3/4處；10：00—12：00時段授粉后第15天的花粉管生長至花柱距離柱頭的3/4處，已接近花柱基部；14：00—16：00時段授粉后第15天的花粉管已生長至花柱距離柱頭的1/2處；而12：00—14：00與16：00—18：00兩個時段授粉后第15天的花粉管在花柱內(nèi)數(shù)量較少，且生長長度較短。

2.3 ‘燕山早豐’不同時段授粉后第30天子房發(fā)育情況

如表2所示，‘燕山早豐’與‘王錢大栗’盛花期單日內(nèi)不同時段授粉后第30天，子房在不同時段授粉其橫徑、縱徑、厚度及鮮質(zhì)量均存在差異。10：00—12：00時段授粉的子房橫徑、縱徑、鮮質(zhì)量均最大，分別為8.87 mm、7.40 mm、0.23 g，且均高于其他時段，其中極顯著高于12：00—14：00與16：00—18：00時段（P<0.01）；而8：00—10：00與14：00—16：00時段授粉后的子房各指標(biāo)均無顯著差異（除厚度外）。

2.4 ‘燕山早豐’不同時段授粉后第30天胚珠發(fā)育情況

如圖5所示，授粉后第30天的總苞、子房與0 d相比明顯增大，此時雌蕊外部鱗片向外擴張，柱頭藏于其中。進一步對不同時段授粉后第30天的子房發(fā)育情況進行顯微觀察，發(fā)現(xiàn)不同時段授粉后其胚珠發(fā)育存在差異（圖6及表3）。

對子房橫切觀察發(fā)現(xiàn)，8：00—10：00與10：00—12：00時段授粉后第30天其發(fā)育胚珠的胚囊明顯膨大，胚囊內(nèi)珠心組織解體，一些發(fā)育胚珠可觀察到有明顯的游離胚乳核，而敗育胚珠則明顯發(fā)育遲緩，部分內(nèi)部存在未解體的珠心組織；12：00—14：00時段授粉后子房內(nèi)部的敗育胚珠較多；而14：00—16：00時段授粉后子房內(nèi)部又可觀察到發(fā)育胚珠，但與8：00—10：00、10：00—12：00兩個時段相比，其發(fā)育胚珠占比明顯降低；16：00—18：00與12：00—14：00時段相似，子房內(nèi)敗育胚珠較多（圖6）。

對子房縱切觀察發(fā)現(xiàn)，8：00—10：00時段授粉后第30天發(fā)育胚珠內(nèi)游離胚乳核大量分裂；10：00—12：00時段授粉后的發(fā)育胚珠占比最高，達4.80%，其內(nèi)部游離胚乳核大量分裂，向珠孔端運動，并且在胚囊內(nèi)可觀察到球形胚；而12：00—14：00時段授粉的發(fā)育胚珠占比明顯降低，僅為3.41%；14：00—16：00時段授粉后的發(fā)育胚珠占比為4.25%，其內(nèi)部珠心組織大量解體，游離胚乳核向胚囊中部分裂；16：00—18：00時段授粉的發(fā)育胚珠數(shù)量明顯降低，僅為3.16%；此外，12：00—14：00與16：00—18：00兩個時段觀察到的敗育胚珠多為空腔胚囊（圖6）。

綜上，10：00—12：00時段授粉后發(fā)育胚珠占比最高，且胚珠發(fā)育狀態(tài)良好，胚乳核大量分裂，故應(yīng)選擇此時段進行雜交授粉。

2.5 ‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂不同時段授粉結(jié)實情況

由圖7可知，‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂不同時段授粉后的落果率與坐果率差異均不顯著，但結(jié)實率與空苞率存在明顯差異?！嗌皆缲S’與‘王錢大栗’在8：00—10：00、10：00—12：00時段授粉后結(jié)實率高達79.30%、80.36%，明顯高于12：00—14：00、16：00—18：00兩個時段，差異達到顯著水平（P<0.05）；空苞率以10：00—12：00時段授粉最低，僅為14.74%，而16：00—18：00時段授粉的空苞率高達37.88%，兩者差異達到極顯著水平（P<0.01）?？梢?，10：00—12：00時段授粉結(jié)實率高，空苞率低，所以選擇此時段進行板栗雜交授粉可獲得更多的雜種。

3 討 論

3.1 柱頭可授性與花粉活力日變化規(guī)律

花粉及柱頭是植物有性生殖過程中的重要元件，選擇兩者活性較高的時段進行授粉，可以顯著提升植物的坐果率及結(jié)實率，對實際生產(chǎn)過程有著重要的研究意義[20-21]。不同植物的柱頭可授性變化規(guī)律存在差異，如迎秋紅棗Ziziphus jujuba在花瓣展平期至雄蕊展平期可授性最強，約持續(xù)4.5 h[22]；紫薇的柱頭可授性呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢，且在11：00—12：00時段柱頭可授性最強[6]。本研究中，‘燕山早豐’盛花期單日內(nèi)8：00—12：00時段柱頭具有較強的可授性，在12：00—14：00時段柱頭可授性較弱，而14：00后柱頭可授性又有所增強，這可能與氣溫高有關(guān)。研究顯示，甜櫻桃Prunus avium、馬鈴薯Solanum tuberosum柱頭可授性隨溫度升高而降低，其原因是溫度升高會導(dǎo)致柱頭分泌物內(nèi)酶活性降低，從而導(dǎo)致柱頭可授性降低[23-24]。前人對板栗柱頭進行研究發(fā)現(xiàn)，板栗柱頭尖端有分泌物溢出，分泌物成分多為蛋白質(zhì)、脂類、多糖等物質(zhì)[25]。與文獻結(jié)果相似，故推斷12：00—14：00時段由于溫度升高而導(dǎo)致板栗柱頭分泌物活性降低，從而降低了柱頭的可授性，故在板栗進行人工授粉時，應(yīng)避開高溫時段，保證柱頭活性，以提高授粉成功率。

不同植物的花粉活力在單日內(nèi)也呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律，如百香果Passiflora edulia的花粉活力在花前3 h達到最高[20]；紫薇的花粉活力在9：00—13：00時段較高，16：00后喪失花粉活力[6]；芝麻花粉活力在7：30—9：30到達峰值，11：30—17：30不斷下降[18]。本試驗的研究結(jié)果顯示，‘王錢大栗’的花粉活力在10：00—12：00達到最高，之后開始顯著下降，這與其他植物花粉活力的變化規(guī)律存在一定的相似性。

3.2 授粉時段與花粉管生長

花粉管的萌發(fā)、生長和引導(dǎo)貫穿整個雌蕊組織是一個嚴(yán)格調(diào)控的過程[26]。一般柱頭表面附著的花粉粒數(shù)遠遠高于能夠被受精的雌配子數(shù)，這主要是由于柱頭乳突細胞上花粉萌發(fā)及花粉管沿花柱道生長的競爭，柱頭表面花粉粒的堆積使得花粉管必須加速生長以提高競爭力[27]。已有大量研究表明，通過觀察植物花粉在柱頭及花柱內(nèi)的萌發(fā)速度和數(shù)量，可判斷柱頭可授性的強弱，從而篩選出人工授粉的適宜時間。如通過觀察木麻黃Casuarina equisetifolia花后1～7 d內(nèi)柱頭上花粉萌發(fā)及生長情況，發(fā)現(xiàn)花后4～5 d授粉柱頭上的花粉萌發(fā)數(shù)量最高[28]。

學(xué)者在遷西地區(qū)對‘燕山早豐’雜交授粉后的雌蕊進行觀察，發(fā)現(xiàn)授粉后3 d花粉在柱頭上萌發(fā)，花粉管約需15 d生長穿過花柱直至胚珠[8]。本研究參考前人的研究結(jié)果，選擇在授粉后第15天對柱頭及花柱內(nèi)的花粉管生長情況進行觀察，結(jié)果表明10：00—12：00時段授粉后花粉管可生長至花柱3/4處，其余時段花粉管生長則較緩，研究結(jié)果與前人得出的結(jié)論相近，由此得出10：00—12：00時段更適于板栗人工授粉。

3.3 授粉時段與胚珠發(fā)育及板栗結(jié)實

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)板栗花粉管生長到達胚珠后，在胚珠珠孔端進行雙受精，卵細胞與精細胞結(jié)合形成合子，極核受精形成初生胚乳核，受精行為常發(fā)生于花后15～21 d，具有延遲受精現(xiàn)象[10]。杜兵帥[16]對授粉后板栗胚珠進行觀察，發(fā)現(xiàn)授粉后第30天受精胚珠已發(fā)育至球形胚、心形胚階段。本研究發(fā)現(xiàn)，10：00—12：00時段授粉后第15天其花粉管生長至花柱距離柱頭的3/4處，已接近花柱基部；在第30天發(fā)育胚珠占比最高，達4.80%，與以上文獻的研究結(jié)果相似。

授粉時間顯著影響授粉受精的完成情況。周建輝等[29]對厚皮甜瓜Cucumis melo進行不同時間雜交授粉，結(jié)果表明6：00—12：00時段授粉后種子發(fā)芽率較高。對西瓜Citrullus lanatus進行分時段授粉，以不同時間坐果率為參考，發(fā)現(xiàn)上午授粉效果比下午好[30]。此外，西葫蘆Cucurbita pepo于8：00授粉所得結(jié)籽量最高，6：00授粉后種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢與活力指數(shù)均最高，而12：00授粉則最低[31]。本研究表明，‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂雜交授粉在10：00—12：00時段結(jié)實情況最好，與以上文獻的研究結(jié)果相似。

4 結(jié) 論

綜合分析‘燕山早豐’柱頭可授性和‘王錢大栗’花粉活力的變化規(guī)律及分時段授粉后花粉管生長、胚株發(fā)育及結(jié)實情況，得出在遷西地區(qū)，板栗‘燕山早豐’♀ב王錢大栗’♂雜交授粉時，應(yīng)選擇父母本的盛花中期（柱頭出齊約呈45°角后3～5 d），避開中午高溫時段，最適宜的雜交授粉時段為10：00—12：00。

參考文獻：

[1] 李穎，王廣鵬，張樹航，等.板栗新品種‘明豐2號’[J].林業(yè)科學(xué)，2015，51（11）：145. LI Y， WANG G P， ZHANG S H， et al. A new variety of Castanea mollissima ‘Mingfeng 2’[J]. Scientia Silvae Sinicae， 2015，51（11）：145.

[2] 張樹航，李穎，劉慶香，等.板栗雜交新品種‘南垂5號’[J].園藝學(xué)報，2016，43（1）：195-196. ZHANG S H， LI Y， LIU Q X， et al. A new hybird chestnut cultivar ‘Nanchui 5’[J]. Acta Horticulturae Sinica， 2016，43（1）： 195-196.

[3] WAN X Q， SUN D C， GAO C. Flower opening dynamics， pollenovule ratio， stigma receptivity and stigmatic pollen germination（in-vivo） in Chaenomeles speciosa （Sweet） Nakai[J]. Scientific Reports，2024，14（1）：7127.

[4] 劉帥，彭方仁.薄殼山核桃花粉活力測定方法比較[J].經(jīng)濟林研究，2023，41（2）：110-119. LIU S， PENG F R. Comparison of detection methods for pollen viability of Carya illinoinensis[J]. Non-wood Forest Research， 2023，41（2）：110-119.

[5] FETSCHER A E， KOHN J R. Stigma behavior in Mimulus aurantiacus （Scrophulariaceae）[J]. American Journal of Botany， 1999，86（8）：1130-1135.

[6] 焦雪輝，岳長平，史喜兵，等.11個紫薇品種花粉活力及柱頭可授性日變化規(guī)律[J].分子植物育種，2022， 20（23）：7894-7901. JIAO X H， YUE C P， SHI X B， et al. Diurnal variation of pollen viability and stigma receptivity of 11 Lagerstroemia indica varieties[J]. Molecular Plant Breeding，2022，20（23）：7894-7901.

[7] 李艷華，康向陽.白楊派樹種雌蕊柱頭可授性及其檢測方法的研究[J].西北植物學(xué)報，2007，27（5）：864-870. LI Y H， KANG X Y. Stigma receptivity and its detection methods of white poplars[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica， 2007，27（5）：864-870.

[8] 肖鑫，郭素娟.不同板栗品種（優(yōu)系）花粉的直感效應(yīng)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2023，43（12）：44-55. XIAO X， GUO S J. The xenia effect of different chestnut varieties pollen （excellent clones）[J]. Journal of Central South University of Forestry Technology，2023，43（12）：44-55.

[9] 覃騰.廣西隆安縣4個引進板栗品種開花特性和授粉配置研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2021. QIN T. Study on flowering characteristics and pollination configuration of four varieties of the introduced chestnut in Long’an County of Guangxi Zhuang Autonomous Region[D]. Nanning： Guangxi University，2021.

[10] XIONG H， ZOU F， GUO S J， et al. Self-sterility may be due to prezygotic late-acting self-incompatibility and early-acting inbreeding depression in Chinese chestnut[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science，2019，144（3）：172-181.

[11] 周晶.花粉直感與土壤理化性質(zhì)對板栗果實品質(zhì)的影響[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2010. ZHOU J. Effect of xenia and soil physical and chemical properties on Catanea mollissima Bl. fruit quality[D]. Beijing： Beijing Forestry University，2010.

[12] 王倩.品種配置對燕山板栗結(jié)實情況及果實品質(zhì)影響研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2012. WANG Q. Effect on fruiting conditions and nut quality from variety configuration[D]. Beijing： Beijing Forestry University， 2012.

[13] 鄒鋒，郭素娟.板栗‘燕山早豐’有性生殖過程解剖學(xué)研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，39（4）： 37-43. ZOU F， GUO S J. An anatomical study on sexual reproduction process of Castanea mollissima ‘Yanshanzaofeng’[J]. Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition）， 2015，39（4）：37-43.

[14] 陳可可.不同板栗品種在遷西地區(qū)開花結(jié)實規(guī)律研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2018. CHEN K K. Research on rule of blossoming and fruiting of different varieties of Chinese chestnut in Qianxi area[D]. Beijing： Beijing Forestry University，2020.

[15] BEYHAN N， SERDAR U. Assessment of pollen viability and germinability in some European chestnut genotypes （Castanea sativa L.）[J]. Horticultural Science，2008，35（4）：171-178.

[16] 杜兵帥.板栗胚珠敗育的細胞學(xué)及分子機理初探[D].北京：北京農(nóng)學(xué)院，2020. DU B S. The preliminary study on cytology and molecular mechanism of ovule abortion in Chinese chestnut[D]. Beijing： Beijing University of Agriculture，2020.

[17] 劉亞斌，郭素娟，孫傳昊.基于巢式分組設(shè)計的板栗刺苞與堅果形態(tài)多樣性分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2020，40（10）： 51-60 LIU Y B， GUO S J， SUN C H. Morphological diversity analysis of chestnut thorns bract and nuts based on nested grouping design[J]. Journal of Central South University of Forestry Technology， 2020，40（10）：51-60.

[18] 孫建，魏星，樂美旺，等.芝麻繁育特性研究Ⅴ：花粉活力與柱頭可授性[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2020，29（10）：1537-1546. SUN J， WEI X， LE M W， et al. Study on breeding characteristics of Sesamum indicum L. V： pollen viability and stigma receptivity[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica，2020，29（10）： 1537-1546.

[19] 張全鋒，尹新彥，賈紅姍，等.鳶尾屬7個品種花粉活力及柱頭可授性研究[J].西部林業(yè)科學(xué)，2018，47（4）：21-25. ZHANG Q F， YIN X Y， JIA H S， et al. Pollen viability and stigma receptivity of 7 iris plants[J]. Journal of West China Forestry Science，2018，47（4）： 21-25.

[20] 蔡昭艷，董龍，王葫青，等.百香果花不同發(fā)育階段花粉活力、柱頭可授性及其對坐果的影響[J].果樹學(xué)報， 2023，40（5）： 969-977. CAI Z Y， DONG L， WANG H Q， et al. Pollen viability， stigma receptivity and their effect on fruit set of passion-fruit at different flower developmental stages[J]. Journal of Fruit Science， 2023，40（5）：969-977.

[21] CARPENEDO S， DO CARMO BASSOLS RASEIRA M， FRANZON R C， et al. Stigmatic receptivity of peach flowers submitted to heat stress[J]. Acta Scientiarum-Agronomy，2019， 42：e42450.

[22] 任海燕，李登科，王永康，等.迎秋紅棗的柱頭形態(tài)變化及早期胚胎發(fā)育研究[J].果樹學(xué)報，2022，39（4）：602-609. REN H Y， LI D K， WANG Y K， et al. Stigma morphological changes and early embryogenesis development of Yingqiuhong Chinese jujube （Ziziphus jujuba Mill.）[J]. Journal of Fruit Science，2022，39（4）：602-609.

[23] 糾松濤，徐巖，付朝斌，等.花發(fā)育階段以及溫度對不同品種甜櫻桃柱頭可授性的影響[J].西北植物學(xué)報，2020，40（10）： 1698-1705. JIU S T， XU Y， FU C B， et al. Effect of flower phenology and temperature on stigma receptivity in sweet cherries[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2020，40（10）：1698-1705.

[24] 李闖，姚琪，譚化，等.溫度對馬鈴薯花朵柱頭可授性的影響[J/OL].分子植物育種，1-7[2024-05-26]. https：//link.cnki.net/ urlid/46.1068.S.20231207.1340.010. LI C， YAO Q， TAN H， et al. Study on the receptivity of potato stigma to temperature in greenhouse[J/OL]. Molecular Plant Breeding，1-7[2024-05-26].https：//link.cnki.net/urlid/46.1068. S.20231207.1340.010.

[25] 劉寧.花柱和柱頭的結(jié)構(gòu)[J].生物學(xué)通報，1998，33（4）：15-17. LIU N. Style and stigma structure[J]. Bulletin of Biology，1998， 33（4）：15-17.

[26] HISCOCK S J， ALLEN A M. Diverse cell signalling pathways regulate pollen-stigma interactions： the search for consensus[J]. New Phytologist，2008，179（2）：286-317.

[27] 曹后男，樸日子，宗成文，等.桃、李種間雜交花粉萌發(fā)及花粉管行為的觀察[J].果樹學(xué)報，2004，21（4）：302-307. CAO H N， PIAO R Z， ZONG C W， et al. Observation on the pollen germination and the pollen tube behavior under interspecies crossing conditions between peach and plum[J]. Journal of Fruit Science，2004，21（4）：302-307.

[28] PAULDASAN A， VIPIN P， DURAI A， et al. Floral biology， pollen viability and stigma receptivity in three species of Casuarina[J]. South African Journal of Botany，2023，152（3）：182-191.

[29] 周建輝，張曼，劉文君，等.授粉時間和次數(shù)對厚皮甜瓜雜交制種效果的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，46（11）： 2011-2014. ZHOU J H， ZHANG M， LIU W J， et al. Effects of pollinating time and times on hybrid seed production of melon[J]. Journal of Southern Agriculture，2015，46（11）：2011-2014.

[30] 郭尚，張作剛.不同授粉時間對西瓜坐果的影響[J].中國瓜菜，2009，22（2）：24-25. GUO S， ZHANG Z G. Effects of the different pollination methods on fruit set of watermelon[J]. China Cucurbits and Vegetables， 2009， 22（2）：24-25.

[31] 孫守如，陳艷麗，宋留高，等.不同授粉時間對西葫蘆種子數(shù)量與質(zhì)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2004，38（3）：289-291. SUN S R， CHEN Y L， SONG L G， et al. The effect of pollination time on the seed number and quality of squash[J]. Journal of Henan Agricultural University，2004，38（3）：289-291.

[本文編校：謝榮秀]