3個薄殼山核桃品種花粉活力測定研究

郁雨夢，張 敏，呂運舟，黃利斌*，何雅萍

(1.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 210037;2.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153; 3.常州市金土地農(nóng)牧科技服務(wù)有限公司，江蘇 常州 213139)

薄殼山核桃(Carya illinoensis)，又被稱為美國山核桃，長山核桃，為胡桃科(Julandaceae)山核桃屬(Carya)重要的栽培樹種，是世界上重要的干果樹種之一。其堅果個大、殼薄，出仁率高，取仁容易，產(chǎn)量高，風味佳。薄殼山核桃木材為僅次于美國黑核桃、黑櫻桃的優(yōu)良硬闊葉用材。此外，薄殼山核桃樹干高大挺拔，是優(yōu)良的園林綠化樹種[1]。

薄殼山核桃原產(chǎn)美國和墨西哥北部，在我國引種已有100 a以上的歷史。薄殼山核桃是一種典型的雌雄異花授粉樹種[2]。國內(nèi)由于缺乏對薄殼山核桃花粉特點和授粉特性的了解，花粉收集和保存方法不完善，導(dǎo)致授粉不良，生理落果嚴重，產(chǎn)量極低[3]。為了探索薄殼山核桃人工輔助授粉技術(shù)，提高薄殼山核桃坐果率，本文研究了不同收集方法，不同采集時間，不同貯存條件下3個薄殼山核桃品種的花粉活力，以期找到最適宜的采集時間、收集方法以及貯存條件，為薄殼山核桃的輔助人工授粉提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料取自江蘇省常州市西夏墅鎮(zhèn)浦河村常州市金土地農(nóng)牧科技服務(wù)有限公司經(jīng)營的薄殼山核桃園內(nèi)。試驗地位于東經(jīng)104°，北緯31°，屬于北亞熱帶濕潤季風氣候，四季分明，年平均氣溫15.8℃，1月最冷，平均氣溫3.1℃;7月最熱，平均氣溫28.0℃。年均降水量1 091 mm，主要在春、夏季，梅雨季降雨最多。全年日照1 940.2 h，無霜期為248 d。該地屬長三角沖積平原，平均海拔高度僅5 m，土壤為水稻土。

該薄殼山核桃園于2006年開始營建，總面積為20 hm2左右，主要配置了5個品種，選用嫁接苗定植，株行距4 m×6 m。為促進提早開花結(jié)果，對植株進行修剪矮化處理，定植6 a時平均樹高4.1 m，胸徑8.2 cm，冠幅3.5 m，開花結(jié)實率達81.7%。本試驗選取早期結(jié)實表現(xiàn)較好的1號(馬漢)、3號(肖肖尼)、5號(金華)3個品種進行花粉觀測研究。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 選擇薄殼山核桃1號、3號、5號3個品種，分別開展以下4個花粉活力比較試驗:

(1)不同采集時期花粉活力測定。分別選擇散粉始期、散粉盛期、散粉末期時采集花序[2]。剪取由綠變黃即將散粉的雄花花序，置于避風有陽光處晾曬2～3 h，然后抖落并取得花粉，置于有干燥裝置的塑料管中，于當天測定花粉活力。

(2)不同花粉收集方式活力測定。采集散粉盛期的花序，分別按避風有陽光處晾曬2～3 h、室內(nèi)遮陰處陰干2～3 h、烘箱中35℃烘干2～3 h 3種方法處理。然后抖落取得花粉，置于有干燥裝置的塑料管中以備用，于當天測定花粉活力。

(3)不同花粉貯存方式活力測定。以散粉盛期采集的花序在避風有陽光處晾曬2～3 h條件下收集的花粉為試驗對象。將收集的花粉分組，分別置于35℃、室溫、4，-20，-80℃條件下，在每種溫度條件下分別將花粉置于有干燥裝置的塑料管以及無干燥裝置的塑料管中存放1，2，3，5，7，14，21，30 d后測定每份樣品的花粉活力。

(4)不同冷貯花粉化凍方式活力測定。將存放在-80℃條件下的花粉，分別采用置于室溫下自然化凍、用自來水沖洗化凍和在37℃水浴中化凍3種方式，比較不同化凍方法下的花粉活力。

1.2.2 測定方法 采用醋酸洋紅法測定花粉活力。取少許花粉于載玻片上，加1～2滴0.5%醋酸洋紅溶液，將玻片放在顯微鏡下觀察，選擇3個視野，呈深紅色的花粉粒是有生活力的，而呈淡紅色的部分失去了生活力，無色空癟、畸形的是死的和不育的花粉粒[4]。每個樣品重復(fù)試驗3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 采集時期對花粉活力影響

結(jié)果見圖1，3個薄殼山核桃品種都具有較高的花粉活力，其中散粉盛期花粉活力較強，3個品種散粉盛期的花粉活力均超過85%。但品種之間差異明顯，1號的花粉活力較高為92%，其次3號為89%，5號的花粉活力相對較差僅為85%。散粉末期3個品種的花粉活力均較差，1號，3號，5號分別為90%，75%，71%。經(jīng)方差分析顯示，品種間花粉活力差異顯著，方差分析F值為8.706 3*(F0.05= 6.94)，而不同采集時期的花粉活力方差分析F值為6.813 1，僅達90%顯著可靠性(F0.10=4.32)。由此可見，薄殼山核桃花粉活力品種之間差異大于采集時期間的差異。

圖1 采集時間對花粉活力的影響

2.2 采集方法對花粉活力影響

試驗結(jié)果如圖2所示，相同品種用不同方法所收集的花粉活力是不同的，以活力最高的1號花粉活力為例，以置于無風陽光下曬干的花粉活力最佳，達到了92%，其次是陰干所得的花粉，而在35℃烘箱中烘干所得的花粉活力最差，為81%。5號與1號類似，花粉活力依次為:曬干＞陰干＞烘干，而3號品種的情況略有不同，花粉活力為:曬干＞烘干＞陰干。3個品種均以烘干取得的花粉活力最佳。經(jīng)方差分析，品種間和采集方法間的 F值分別為7.329 5*和10.860 3*(F0.05=6.94)，差異顯著。

2.3 儲存方法對花粉活力影響

2.3.1 不同貯存溫度對花粉活力的影響 不同的貯藏溫度對花粉活力測定試驗結(jié)果如表1所示。薄殼山核桃的花粉隨著貯存時間的推移，花粉的活力都呈顯著下降趨勢，但不同貯存溫度之間差異明顯，隨著貯存溫度的降低，花粉的保存時間延長。在35℃條件下，經(jīng)過14 d，1號和5號品種的花粉已經(jīng)無活力，而花粉活力最高的3號品種花粉活力也只有7%。在-80℃條件下，經(jīng)過30 d，1號和3號花粉仍有3%～4%和10%～11%的花粉保持活力。在-80℃條件下貯存至第21 d時，即使活力最差的5號花粉，仍有8%的花粉保持活力。雖然在采集當天，1號的花粉活力略高于3號，但到第2 d，3號花粉的活力就超過了1號，在整個貯存試驗過程中，3號的花粉活力總體上最強。

圖2 采集方法對花粉活力的影響

表1 不同貯存溫度對花粉活力的影響

在本試驗中，干燥與否對花粉活力的影響并不顯著，這可能與實驗室環(huán)境較為干燥有關(guān)。在14 d時，干燥保存的花粉活力與未進行干燥處理的花粉活力之間無明顯差別;至第21 d，干燥保存的花粉活力才顯示出微弱優(yōu)勢。

2.3.2 化凍方式對花粉活力的影響 試驗結(jié)果(見表2)顯示，3種化凍方式，其花粉活力的差異不明顯，常相近甚至相同，尤其是在試驗前期，相差一般小于2%，最大差異也僅為4%。由此可見，對于-80℃條件下儲存的薄殼山核桃花粉，化凍方式對于花粉活力的影響不大。

表2 低溫貯存花粉的不同化凍方式對花粉活力的影響

3 結(jié)果與討論

(1)有研究文獻表明，植物不同采集時期的花粉活力不同[4-7]。本試驗結(jié)果顯示，3個品種薄殼山核桃的花粉活力都表現(xiàn)出在散粉盛期時活力最高，散粉始期、散粉末期活力最差的趨勢，這與李川等[8]的研究結(jié)果相一致。不同品種之間的花粉活力差異明顯，采集當天的花粉活力大小為1號＞3號＞5號，但經(jīng)過貯存后，3號的花粉活力較高，說明3號品種的花粉較耐貯存。

(2)薄殼山核桃3個品種均以在散粉盛期用日光曬干的方式收集的花粉活力最高，1號、3號、5號品種的花粉活力分別為92%，89%和85%，陰干方式收集的花粉其次，而以35℃烘干的方法取得的花粉活力最低。這個結(jié)果與李川等[8]的研究結(jié)果正好相反，分析其原因，可能與品種及花粉采集時的天氣等環(huán)境條件有關(guān)。

(3)薄殼山核桃花粉隨著貯存溫度降低，花粉活力升高;隨著貯存天數(shù)的增加，花粉活力降低。但是本次貯存條件干燥與否對花粉活力的影響不大，尤其是在存貯時間較短的情況下，有無干燥措施，對花粉活力沒有影響。根據(jù)以往的文獻，不同的化凍方式對花粉活力常會產(chǎn)生影響[9-12]。而在本次試驗中，以不同方式化凍-80℃條件下貯存的花粉，對其活力影響不大。這可能是由于本試驗中化凍時所取的花粉量較少，化凍時間很短而造成的。

(4)李雪等[13]采用TTC染色法對薄殼山核桃的花粉進行染色，觀察到低溫-20℃條件下貯存360 d時花粉活力仍保持20%左右。但在本試驗中，由于薄殼山核桃品種的花粉壁較厚，采用TTC法進行染色未獲成功，因而改用醋酸洋紅法測定花粉的活力，在同樣-20℃條件下，貯存30 d時花粉活力最高的3號品種也僅有3%～4%，與上述文獻結(jié)果差異較大，其原因尚需進一步研究。

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