棗樹(shù)品種早脆王雄性不育的發(fā)現(xiàn)與鑒定

李百云++李慧+魏天軍

摘要：測(cè)定不同時(shí)間和地點(diǎn)早脆王的花粉量表明，早脆王為黃蕾期無(wú)花粉的雄性不育種質(zhì)資源。觀察早脆王花蕾解剖結(jié)構(gòu)可知，在花粉發(fā)育過(guò)程中可見(jiàn)四分體，但之后的小孢子聚集解體，至黃蕾期花藥空囊或僅留花粉殘跡，其花粉敗育發(fā)生在四分體以后。早脆王在寧夏表現(xiàn)為高度可育、品質(zhì)優(yōu)良、大果和中熟，因此在棗樹(shù)雜交育種中極具應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：無(wú)花粉；棗樹(shù)；雄性不育；早脆王；種質(zhì)；花粉

中圖分類號(hào)： S665.103.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）04-0091-02

雜交育種是目前培育果樹(shù)新品種重要的方法，是棗樹(shù)育種中值得重視和應(yīng)用的途徑。但棗樹(shù)雜交育種工作進(jìn)展長(zhǎng)期徘徊不前，迄今尚無(wú)人工雜交棗樹(shù)品種問(wèn)世。棗樹(shù)雜交育種工作之所以進(jìn)展得非常緩慢，主要原因是在人工雜交中存在因棗樹(shù)花朵很小致使去雄困難和坐果率很低、胚敗育非常嚴(yán)重等問(wèn)題，使得人工授粉成功率極低。棗樹(shù)雄性不育種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和利用是解決棗樹(shù)人工去雄難題、推進(jìn)棗樹(shù)雜交育種的關(guān)鍵和根本途徑之一。有關(guān)棗樹(shù)雄性不育方面的研究已有報(bào)道[1]。筆者在2013—2015年連續(xù)3年對(duì)引進(jìn)棗樹(shù)品種的花粉育性和品種育性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)1個(gè)無(wú)花粉材料——棗樹(shù)品種早脆王，并初步揭示其敗育的顯微結(jié)構(gòu)特征。

1材料與方法

供試材料：6年樹(shù)齡早脆王，采自寧夏靈武市，6年樹(shù)齡靈武長(zhǎng)棗，采自寧夏靈武市綠源恒農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司，株行距為2 m×8 m，正常管理；3年樹(shù)齡早脆王、靈武長(zhǎng)棗采自寧夏中寧縣，株行距為 2 m×3 m，正常管理。

1.1棗樹(shù)花粉量測(cè)定

2014、2015年分別測(cè)定靈武市和中寧縣不同花期早脆王、靈武長(zhǎng)棗黃蕾期的單藥花粉量[2]。

1.2棗樹(shù)花粉敗育過(guò)程的解剖學(xué)觀察

2015年5月底至6月底采集早脆王和有花粉材料靈武長(zhǎng)棗的花蕾，每7 d采集1次。將花蕾直接投入福爾馬林-乙酸-乙醇（FAA）固定液中保存，采用石蠟切片法，切片厚度為8 μm，用蘇木素染色，觀察花粉敗育的情況。

1.3棗樹(shù)花藥壓片的顯微觀察

2015年5月中旬至6月中旬，采集不同發(fā)育時(shí)期的早脆王和靈武長(zhǎng)棗花蕾，用卡諾氏固定液（無(wú)水乙醇與乙酸體積比為3 ∶[KG-*3]1）固定2～24 h，在4 ℃左右的冰箱內(nèi)保存待用。采用壓片法制片[3]，于Olympus-BX-43光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照。

2結(jié)果與分析

2.1早脆王不育性狀的穩(wěn)定性

棗樹(shù)花粉量的測(cè)定結(jié)果與采樣的時(shí)間、地點(diǎn)、品種等有關(guān)。靈武長(zhǎng)棗在不同時(shí)間和地點(diǎn)，其花粉量有所變化（表1、表2）。2014—2015年持續(xù)2年對(duì)采自靈武市的早脆王黃蕾期花蕾進(jìn)行花粉量測(cè)定，始終未發(fā)現(xiàn)花粉。2015年對(duì)采自中寧縣的早脆王黃蕾期花蕾進(jìn)行花粉量測(cè)定，仍未發(fā)現(xiàn)花粉。同一品種在同一地區(qū)不同年份，由于氣候的原因花粉量會(huì)存在差異，但同一品種在整個(gè)生育期內(nèi)不存在從有到無(wú)的差異。同一品種在不同地域其花粉量也存在差異，但其差異是在一定的區(qū)間內(nèi)的。結(jié)合2014—2015年靈武市和中寧縣的測(cè)定

結(jié)果，認(rèn)為早脆王無(wú)花粉性狀穩(wěn)定。

2.2棗樹(shù)雄性可育與不育花器官形態(tài)觀察

由圖1可知，棗樹(shù)雄性可育與不育在外部表現(xiàn)上存在明顯差異，可育的花藥飽滿且呈亮黃色，而雄性不育的花藥干癟且呈暗黃色。

2.3棗品種可育與不可育花蕾解剖觀察

由無(wú)花粉材料早脆王（不育）和有花粉材料靈武長(zhǎng)棗（可育）的花蕾解剖觀察（圖2）可知，黃蕾期的早脆王花藥室干癟，無(wú)花粉，而花蕾期的靈武長(zhǎng)棗花藥室飽滿，有大量花粉。早脆王花藥發(fā)育初期與靈武長(zhǎng)棗相似，但中、后期表現(xiàn)出明顯不同。早脆王花粉在四分體時(shí)，形成的四分體絨氈層異常。四分體彼此分離后，小孢子可以形成，但之后花粉囊內(nèi)小孢子逐漸聚集成團(tuán)，絨氈層已成殘跡。至黃蕾期花藥空癟，或僅見(jiàn)花粉殘跡。因此認(rèn)為，早脆王花粉敗育在四分體以后發(fā)生，至黃蕾期無(wú)花粉。

3結(jié)論與討論

在花粉發(fā)育過(guò)程中，絨氈層細(xì)胞主要有3個(gè)方面的作用：提供小孢子發(fā)育過(guò)程中所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；分泌四分體解離所需的胼胝質(zhì)酶，而且分泌的時(shí)間性很嚴(yán)格；產(chǎn)生花粉外壁的前體物質(zhì)，保護(hù)花粉免受侵害[4]。有較多研究將花粉敗育歸因于絨氈層的異常，一類異常是絨氈層細(xì)胞維持細(xì)胞性質(zhì)，過(guò)度肥大侵占藥室而擠壓小孢子；另一類異常是絨氈層細(xì)胞壁解體，細(xì)胞內(nèi)含物形成周原質(zhì)團(tuán)，侵入藥室引起小孢子敗

育[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，早脆王四分體時(shí)絨氈層已經(jīng)溶解，四分體以后小孢子發(fā)生了聚集解體，最后花粉敗育，因而認(rèn)為，早脆王花粉敗育與絨氈層異常有關(guān)。早脆王是黃蕾期無(wú)花粉棗樹(shù)，同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)早脆王在寧夏高度可育（圖3），且大果中熟，品質(zhì)優(yōu)良[6]，因此在棗樹(shù)雜交育種中極具應(yīng)用潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玖瑞，劉玲，劉孟軍，等. 棗樹(shù)雄性不育新種質(zhì)的獲得[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2006，33（2）：374-377.

[2]劉玲，王玖瑞，劉孟軍，等. 棗不同品種花粉量和花粉萌發(fā)率的研究[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2006，7（3）：338-341.

[3]許曉光，陳龍，彭建營(yíng). 酸棗和贊皇大棗花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的觀察[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2009，36（8）：1127-1133.

[4]張榮風(fēng)，張麗，宮國(guó)義. 蘿卜雄性不育花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程的研究[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（5）：9-12.

[5]董慶華，利容千. 蘿卜雄性不育系花藥發(fā)育組織化學(xué)的初步研究[J]. 植物科學(xué)學(xué)報(bào)，1997，15（1）：10-14.

[6]李百云，魏天軍. 寧夏棗品種育性研究[J]. 中國(guó)果樹(shù)，2014（4）：43-46.