趙振新,宋 明,牛建新*
(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系,新疆 石河子 832003;2.兵團第一師十二團10連;3.兵團第二師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所)
抗鹽堿實生優(yōu)選酸棗品系花粉生活力研究
趙振新1,2,宋 明3,牛建新1*
(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系,新疆 石河子 832003;2.兵團第一師十二團10連;3.兵團第二師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所)
本研究以從內(nèi)地引進的酸棗種子播種的實生苗中優(yōu)選出的抗鹽堿優(yōu)良品系為材料,使用I-KI染色法、過氧化物酶染色法、離體培養(yǎng)法對優(yōu)選品系及對照花粉生活力進行檢查,試驗結(jié)果表明:抗鹽堿酸棗實生品系花粉適于在15%蔗糖濃度瓊脂培養(yǎng)基萌發(fā);22h是萌發(fā)高峰期,且酸棗實生優(yōu)選品系花粉生活力均高于對照,可作為優(yōu)良砧木材料利用。
抗鹽堿;酸棗;花粉生活力;研究
據(jù)統(tǒng)計,2014年底全兵團紅棗種植面積達10.83萬hm2,占兵團果樹種植總面積的54.52%,紅棗總產(chǎn)量130.880萬t[1],紅棗產(chǎn)業(yè)已成為兵團林果業(yè)最為重要的支柱產(chǎn)業(yè)。兵團紅棗的主產(chǎn)區(qū)南疆地區(qū)大多采用直播方式建園,而直播建園的野生酸棗種子主要來源于山西、陜西、河北、河南等地[2]。受種源影響,酸棗實生苗間表現(xiàn)差異較大,使棗樹在生產(chǎn)上的抗逆性表現(xiàn)有所下降。處于內(nèi)陸干旱區(qū)的新疆鹽堿土地面積占全國鹽堿土地總面積的22.01%,鹽漬化耕地面積占新疆耕地總面積的30.12%[3],引進酸棗砧木能否適應(yīng)新疆鹽堿土壤環(huán)境,能否抵擋嚴(yán)寒在新疆是一個很現(xiàn)實的問題。2010—2013年,連續(xù)4年在兵團第二師各團場進行直播酸棗生長狀況調(diào)查,在土壤鹽漬化嚴(yán)重地區(qū)收集到11個生長狀態(tài)良好的耐鹽堿酸棗優(yōu)株,并嫁接于第二師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所紅棗試驗園中,以便提早獲得大量種子進行耐鹽堿測定和擴繁,作為優(yōu)良砧木進行利用的酸棗首先應(yīng)能夠產(chǎn)生飽滿充實、質(zhì)量優(yōu)良、繁殖系數(shù)高的種子,而具有高生活力的花粉是其先決條件,因而我們對實生優(yōu)選的抗鹽堿酸棗品系花粉生活力進行了相關(guān)研究。
1.1 試驗材料
實生優(yōu)選抗鹽堿酸棗嫁接開花后收集各品種系花粉,以普通酸棗為對照,即:(1)34-總-1、(2)31 -3、(3)31-1-1、(4)31-4-2、(5)普通酸棗。
1.2 染色法
1.2.1 I-KI染色法
在載玻片上滴1滴I-KI試劑,將花粉放入載玻片上的I-KI試劑中,蓋上蓋玻片,于顯微鏡下進行觀察,每個品系花粉重復(fù)3次,每次重復(fù)觀察隨機3個視野,凡花粉粒被染成藍(lán)色的表示具有生活力,呈黃褐色或無色的為缺少生活力的花粉。記錄并計算被染色花粉百分率。
1.2.2 過氧化物酶染色法
在載玻片上滴1滴過氧化物酶染劑,將花粉放入載玻片上的過氧化物酶染劑中,蓋上蓋玻片,于顯微鏡下觀察不同的3個視野,每個品系花粉3次重復(fù),凡具有生活力的花粉,呈紅色或玫瑰色,而不具有生活力的花粉則仍然為黃色或無色。記錄并計算被染色花粉百分率。
1.3 離體培養(yǎng)法
采用蔗糖濃度分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%的瓊脂培養(yǎng)基,用玻璃棒蘸取培養(yǎng)基溶液,然后立即滴1滴于載玻片的中央,當(dāng)凝固后再用消毒后的頭發(fā)絲向培養(yǎng)基上播種花粉。將載玻片放入鋪有濕濾紙的培養(yǎng)皿中置于30℃恒溫箱中,培養(yǎng)10h、22h、34h后觀察花粉管萌發(fā)情況,每個品系重復(fù)3次,每次重復(fù)隨機鏡檢3個視野,記錄數(shù)據(jù)并計算其平均值[4]。
2.1 染色法
從表1可知,使用過氧化物酶染色法檢測花粉生活力中,除34-總-1外,其他優(yōu)選品系的花粉生活力都高于對照,但31-1-1花粉染色率差異顯著。使用I-KI染色法檢測花粉生活力時,花粉染色率普遍低于過氧化物酶法,但優(yōu)選品系花粉生活力與對照相比無顯著差異。
表2 不同濃度梯度瓊脂培養(yǎng)基花粉萌發(fā)率
表1 染色法花粉萌發(fā)率 %
2.2 離體培養(yǎng)法
從表2可以看出,在6個蔗糖梯度中15%的蔗糖濃度最利于酸棗花粉萌發(fā),各品系萌發(fā)率普遍高于其他蔗糖濃度培養(yǎng)基。
從蔗糖濃度15%瓊脂培養(yǎng)基播種花粉萌發(fā)動態(tài)(表1)可以看出,除31-3外,所有品系酸棗花粉萌發(fā)率均在22h萌發(fā)達到高峰,且所有酸棗優(yōu)選品系花粉萌發(fā)率均高于對照。
不同檢測棗花粉生活力的方法所測得的結(jié)果有一定的差異。I-KI法的原理是基于有生活力的花粉中含有一定量的淀粉,碘遇淀粉變藍(lán),染色后呈藍(lán)色的花粉,認(rèn)為是有生活力的花粉。但花粉敗育的階段不同,淀粉積累的含量有差異[4],并且也和品種花粉本身淀粉含量有密切關(guān)系[5],因此各種測定花粉生活力的方法,直接反映了花粉的代謝情況或營養(yǎng)物質(zhì)含量,但不能真實反映花粉生活力。相比較而言,花粉離體培養(yǎng)法的結(jié)果與真實的花粉生活力更接近。
經(jīng)過花粉生活力測定可知抗鹽堿酸棗實生品系花粉適于在15%蔗糖濃度瓊脂培養(yǎng)基萌發(fā),22h是萌發(fā)高峰期,且酸棗實生優(yōu)選品系花粉生活力均高于對照,可作為優(yōu)良砧木材料利用。
[1]陳強.兵團紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展相關(guān)影響因素分析[J].新疆農(nóng)墾經(jīng)濟,2015(12):3-5.
[2]金新文,姚雪東,劉成江,等.新疆南疆地區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(10):434-437.
[3]邵華偉,孫九勝.新疆鹽堿地分布特點和成因及改良利用技術(shù)研究進展[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(11):160-164.
[4]孫愛芹,常偉光,韓斌,等.不同棗品種花粉生活力及貯藏方法研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(1):166-168.
[5]姜雪婷,杜玉虎,張紹鈴,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(xué)報,2006,23(2):178-181.
2016—03—01
*通訊作者:牛建新(1962-),男,教授,博士,研究方向為果樹遺傳育種與生物技術(shù)。E-mail:njx105@163.com。