不同保存條件下的花粉對(duì)花椰菜授粉效果的影響

牛國保，董 巖，姚星偉，陶秀娟，閆 麗，單曉政，孫德嶺*

（1.天津科潤農(nóng)業(yè)科技股份有限公司蔬菜研究所，天津 300381；2.承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北 承德 067000）

花椰菜營養(yǎng)豐富，被公認(rèn)為是最有營養(yǎng)的蔬 菜作物之一，特別是鈣、抗氧化劑、維生素A、維生素K、胡蘿卜素、核黃素及鐵元素含量十分豐富[1-2]，并且具有保健功能，因而深受廣大消費(fèi)者的喜愛。近年來，花椰菜栽培面積和消費(fèi)量迅速增加，已成為國內(nèi)外蔬菜市場的主要種類之一?；ㄒ酥品N面積也隨著栽培面積和良種銷售量的增加而不斷擴(kuò)大，花椰菜的良種繁育工作越來越重要。雜交制種過程中，花椰菜父母本的生長周期一般差別比較大，在生產(chǎn)上往往因?yàn)楦鞣N原因?qū)е赂改副净ㄆ诓幌嘤?，造成種子減產(chǎn)，甚至絕收[3]。已知甘藍(lán)花粉超低溫保存可以長期保持活力，但超低溫保存對(duì)設(shè)備和技術(shù)要求比較高；雖然花椰菜的花粉活力較強(qiáng)，但以開花當(dāng)天的活力最高[4]；因此，探尋一種簡便易行且能短期保存花椰菜花粉活力的方法，對(duì)于花期不遇的品種極其重要。本試驗(yàn)采用不同保存方式處理花椰菜花粉，并研究其對(duì)授粉結(jié)莢率和平均結(jié)籽數(shù)的影響，以期找到一種適宜的簡易花粉保存方式，為穩(wěn)定花椰菜種子產(chǎn)量、降低種子生產(chǎn)成本提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試花椰菜材料為天津科潤農(nóng)業(yè)科技股份有限公司蔬菜研究所選育的B64雜交1代，其中B64-2雄性不育系為母本，B64-1為父本。試驗(yàn)于2019年4月在天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新基地大棚內(nèi)進(jìn)行，常規(guī)田間管理。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 父本花粉保存處理方法

選擇晴天于10：00采摘當(dāng)天開花的父本花6 000朵，平均分成3份，分別放在3個(gè)不同處理?xiàng)l件下保存。處理A：常溫保濕保存（20 ℃左右），用濕紗布蓋住，避光常溫保存；處理B：低溫保存（0 ℃左右），用濕紗布蓋住放在泡沫保溫箱內(nèi)，保溫箱底放冰袋，每天換1次冰袋；處理C：冷凍低溫保存（－10 ℃左右），用濕紗布包好后用自封袋封嚴(yán)，放置于冰柜中。在不同時(shí)段（24、48、72、96、120、144 h后）取出3種處理的花粉進(jìn)行授粉，分別做蕾期授粉和花期授粉，蕾期授粉選擇開花前2～4 d的中大蕾[5]，花期授粉選擇當(dāng)天開花的母本，授粉后去除枝條上沒有授粉的花和蕾，并進(jìn)行打頂。每次每個(gè)處理分別授粉100朵花和100個(gè)蕾，授粉后用硫酸紙?zhí)状綦x。試驗(yàn)共計(jì)36個(gè)處理組合，其中處理A1、B1、C1為不同保存條件下的花粉進(jìn)行蕾期授粉，處理A2、B2、C2為不同保存條件下的花粉進(jìn)行花期授粉，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。

1.2.2 調(diào)查指標(biāo)及方法

授粉后15 d摘袋，授粉后25 d調(diào)查結(jié)莢情況并記錄，待種莢發(fā)黃、籽粒發(fā)黑時(shí)采收種莢，每個(gè)處理放1個(gè)布袋帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考種和統(tǒng)計(jì)。結(jié)莢率＝結(jié)莢個(gè)數(shù)/授粉數(shù)×100%，平均結(jié)籽數(shù)＝種子總粒數(shù)/種莢數(shù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花粉不同保存條件對(duì)蕾期授粉效果的影響

2.1.1 花粉不同保存條件對(duì)蕾期授粉結(jié)莢率的影響

如圖1所示，隨著花粉保存時(shí)間的延長，蕾期授粉結(jié)莢率均在下降，處理A1下降最快，保存96 h時(shí)結(jié)莢率下降至35%，已經(jīng)嚴(yán)重影響結(jié)莢；處理B1與處理C1下降緩慢，144 h時(shí)處理C1結(jié)莢率還能達(dá)到63%，說明處理C1可以有效保持花粉活性。

2.1.2 花粉不同保存條件對(duì)蕾期授粉平均結(jié)籽數(shù)的影響

如圖2所示，隨著花粉保存時(shí)間的延長，蕾期授粉單莢籽粒數(shù)均在下降，處理A1下降最快，96 h時(shí)平均結(jié)籽數(shù)下降至3粒，已經(jīng)嚴(yán)重影響產(chǎn)量；處理B1在96 h時(shí)下降最快；處理C1下降緩慢，144 h時(shí)還能達(dá)到9粒，說明處理C1對(duì)蕾期授粉平均結(jié)籽數(shù)影響最小。

2.2 花粉不同保存條件對(duì)花期授粉效果的影響

2.2.1 花粉不同保存條件對(duì)花期授粉結(jié)莢率的影響

如圖3所示，隨著花粉保存時(shí)間的延長，花期授粉結(jié)莢率均在下降，處理A2下降最快，保存96 h時(shí)結(jié)莢率下降至17%，已經(jīng)嚴(yán)重影響結(jié)莢；處理B2與處理C2下降緩慢，144 h時(shí)處理C2還能達(dá)到68%，說明處理C2對(duì)花期授粉結(jié)莢率影響最小。

2.2.2 花粉不同保存條件對(duì)花期授粉平均結(jié)籽數(shù)的影響

如圖4所示，隨著花粉保存時(shí)間的延長，花期授粉結(jié)籽數(shù)均在下降，處理A2下降最快，96 h時(shí)平均籽粒數(shù)下降至2粒，已經(jīng)嚴(yán)重影響產(chǎn)量；處理B2勻速下降；處理C2下降較緩慢，144 h時(shí)處理C2還能達(dá)到7粒，說明處理C2對(duì)蕾期授粉平均結(jié)籽數(shù)影響最小。

2.3 不同授粉時(shí)期對(duì)同等保存條件下花粉的授粉效果影響

在相同保存條件下，比較不同授粉時(shí)期對(duì)結(jié)莢率和單莢平均結(jié)籽數(shù)的影響結(jié)果如圖5和圖6。由圖5可知，常溫保濕保存條件下，保存48 h以內(nèi)的花粉在不同授粉時(shí)期的結(jié)莢率相差不大，72 h以后的差別較大，處理A1結(jié)莢率均大于A2，120 h后處理A2結(jié)莢率為0（圖5a）；低溫保存條件下，保存120 h以內(nèi)的花粉在不同授粉時(shí)期的結(jié)莢率相差不大，保存120 h的處理B1、B2結(jié)莢率均為57%（圖5b）；在冷凍低溫保存條件下，不同授粉時(shí)期對(duì)結(jié)莢率影響不明顯，且保存144 h的處理C1、C2結(jié)莢率分別為63%、68%（圖5c）。以上結(jié)果說明在低溫保存和冷凍低溫保存條件下，不同授粉時(shí)期對(duì)結(jié)莢率的影響不明顯，花粉均保持了較高的活力，以冷凍低溫保存效果最好。

由圖6可知，在相同保存條件下，不同授粉時(shí)期對(duì)花椰菜單莢平均結(jié)籽數(shù)影響較大。常溫保濕條件下，平均結(jié)籽數(shù)隨保存時(shí)間的延長迅速下降，超過120 h以后結(jié)籽數(shù)為0，保存24～98 h的處理A1的平均結(jié)籽數(shù)均高于A2（圖6a）；低溫保存條件下，處理B1的結(jié)籽數(shù)隨保存時(shí)間的延長先下降，保存120 h的結(jié)籽數(shù)為4粒，保存144 h結(jié)籽數(shù)又提高到了5粒，蕾期授粉處理B1的平均結(jié)籽數(shù)要高于花期授粉處理B2（96 h和120 h的花粉除外，圖6b）；在冷凍低溫保存條件下，保存144 h的處理C1、C2結(jié)籽數(shù)分別為9、7粒（圖6c），處理C1的結(jié)籽數(shù)均大于或等于處理C2。以上結(jié)果說明，在相同保存條件下，不同授粉時(shí)期對(duì)結(jié)籽數(shù)的影響較大，常溫保濕保存的花粉在120 h時(shí)活力完全喪失，冷凍低溫保存效果最好。

3 結(jié)論與討論

宋紅霞等[6]采用染色法（I2-KI法、TTC法）和培養(yǎng)基發(fā)芽試驗(yàn)法測(cè)定花粉活力，雖然結(jié)果精確，但需要把花粉從花藥中剝離，為后期授粉增加了難度，本研究采用直接授粉的方法，雖然不能精確反映花粉活力，但這是生產(chǎn)上最直接、最有效的檢測(cè)方法，也是最能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的方法。湯青林等[7-8]采用干燥法保存花粉，雖然效果很好，但干燥后的花粉容易剝落，影響授粉效果，而通過保持相對(duì)濕度來保存整個(gè)花器官，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的人工授粉工作更有利。本試驗(yàn)條件下，不同保存條件對(duì)花粉的活力影響較大，處理C隨著保存時(shí)間的延長，花粉活力下降的最少，能夠保持較好的授粉效果；因此，生產(chǎn)中通過低溫冷凍法簡便處理，短期保存花粉，可以保持花粉的有效活性，能夠有效地解決實(shí)際生產(chǎn)中的花期不遇問題。

試驗(yàn)結(jié)果表明：花粉隨著保存時(shí)間的延長，花粉活力下降，結(jié)莢率下降，單莢結(jié)籽數(shù)減少，種子產(chǎn)量降低，處理B花粉超過96 h雖然可保持活性，但花藥開始脫落，增加了授粉難度；處理C花粉活力雖有下降，但其下降速度最慢。生產(chǎn)操作中處理C花粉取出后需要解凍，解凍須在陰涼處，根據(jù)使用量解凍，采用少量多次的原則，因解凍后花粉松散加快，必須快速進(jìn)行授粉；另外，為保證授粉效果，花粉保存時(shí)間宜短不宜長。

本試驗(yàn)中相同保存條件下，不同授粉時(shí)期對(duì)結(jié)莢率影響不明顯，對(duì)單莢結(jié)籽數(shù)影響較大，蕾期授粉每個(gè)時(shí)間段平均結(jié)籽數(shù)要高于花期授粉平均結(jié)籽數(shù)（個(gè)別除外），生產(chǎn)上是否優(yōu)先考慮在花椰菜蕾期進(jìn)行授粉有待進(jìn)一步驗(yàn)證。