豆梨品種‘蒂克利爾’花粉的貯藏特性

張倩麗，沈永寶

（南京林業(yè)大學(xué)，南京210037）

豆梨品種‘蒂克利爾’（Pyrus calleryana‘Chanticleer’）是經(jīng)過多年栽培選育出的優(yōu)良色葉樹種，春季白花滿樹，在蘇南地區(qū)3月底至4月初開花，花期10—15 d；10月中旬葉片變紅，色葉觀賞期15—20 d。‘蒂克利爾’抗寒、抗鹽堿、抗蟲害等能力較強，可用作城市行道樹和庭院綠化樹種。

花粉貯藏可解決花期不遇、遠距離雜交等難題，而貯藏后花粉活力的強弱在一定程度上影響授粉的成功與否?；ǚ圪A藏過程中影響花粉活力的主要因素是溫度和濕度［1-3］。王欽麗等［4］研究發(fā)現(xiàn)，西洋梨花粉在3℃條件下貯藏時，花粉的最適濕度為10%—25%。汪玲等［5］認為，相對濕度為15%—25%更有利于梨屬植物花粉的貯藏。趙紀偉等［6］和任秋萍等［7］研究表明，不同品種梨花粉的貯藏效果依次為室溫＜冷藏＜冷凍，且溫度越低貯藏期越長。Bhat等［8］認為，梨花粉在-196℃可以長期保存。本試驗采用離體萌發(fā)法測定不同干燥時間、不同貯藏溫度和不同貯藏時間下豆梨品種‘蒂克利爾’花粉的萌發(fā)率，以探究貯藏溫度及花粉含水量對‘蒂克利爾’花粉活力的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2018年3月23日，于江蘇乾景林苑苗木有限公司基地定植的‘蒂克利爾’2年生嫁接苗上剪取大蕾期且著生花序較多的健壯花枝，迅速帶回室內(nèi)，室溫水培催花24 h，待花瓣張開時，用硫酸紙收集花粉，去雜后立即開始試驗。

1.2 干燥與貯藏

將收集的‘蒂克利爾’花粉均勻平鋪于硫酸紙表面，置于實驗臺面上，分別自然干燥0 h（CK）、3 h、6 h后，采用烘干法測定花粉含水量［9］。將上述自然干燥0 h（CK）、3 h、6 h的花粉分別分成3份，放入雙層自封袋內(nèi)密封保存，再分別置于室溫（17—20℃）、4℃、-18℃條件下貯藏（表1），每隔5 d取樣，用離體萌發(fā)法在25℃培養(yǎng)箱里光照培養(yǎng)1 h，測定花粉的萌發(fā)率，持續(xù)測定30 d。

表1 花粉干燥時間和貯藏溫度Table 1 Drying time and storage tem perature of pollen

1.3 萌發(fā)試驗

采用花粉離體萌發(fā)法［10］測定花粉生活力?；ǚ垭x體萌發(fā)培養(yǎng)基配方為10%蔗糖＋1%瓊脂＋0.01%硼酸。測定時將培養(yǎng)基熔化后用移液槍吸取少許，滴在干凈的凹面載玻片上，冷卻至室溫，用頭發(fā)絲蘸取花粉，均勻抖落在涂有培養(yǎng)基的載玻片上，然后將載玻片置于墊有3張濕濾紙的培養(yǎng)皿中，共9個處理［貯藏溫度（3）×干燥時間（3）］，每處理重復(fù)3次，在25℃培養(yǎng)箱里光照培養(yǎng)1 h后，將培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移至4℃冰箱中終止花粉管的生長。采用Nikon YS100光學(xué)顯微鏡（10×）觀察花粉的萌發(fā)狀況，每個玻片隨機選取3個不重復(fù)的視野，每視野≥50?；ǚ?，以花粉管的伸長長度≥花粉粒直徑視為萌發(fā)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用DT2000圖像軟件統(tǒng)計花粉總數(shù)和花粉萌發(fā)率，使用WPS 2019進行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 22.0進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥時間對‘蒂克利爾’花粉萌發(fā)率的影響

由表2可見，新鮮‘蒂克利爾’花粉的萌發(fā)率較高，可達84.28%，花粉質(zhì)量較好。自然干燥過程中，花粉的萌發(fā)率隨其含水量的降低而顯著降低。干燥3 h后，花粉的萌發(fā)率下降至77.92%；干燥6 h后，花粉的萌發(fā)率降至63.43%。

表2 干燥時間對‘蒂克利爾’花粉萌發(fā)率的影響Table 2 Effect of drying time on pollen germ ination rate of‘Chanticleer’

2.2 貯藏溫度對‘蒂克利爾’花粉萌發(fā)率的影響

將上述3種含水量的花粉分別置于不同溫度（室溫、4℃和-18℃）下貯藏不同時間后，花粉的萌發(fā)情況見圖1。

由圖2可見，新鮮花粉在室溫、4℃和-18℃3個貯藏溫度下，花粉萌發(fā)率均隨貯藏時間的延長而逐漸降低，且貯藏前期花粉萌發(fā)率降幅較大，貯藏后期降幅較小。室溫貯藏條件下的花粉萌發(fā)率下降速度最快，貯藏前10 d，花粉萌發(fā)率呈直線下降，下降至19.78%；貯藏10 d后，花粉萌發(fā)率緩慢下降；貯藏25 d時，花粉萌發(fā)率基本降為0。4℃和-18℃貯藏條件下的花粉萌發(fā)率變化趨勢基本相似，但4℃貯藏條件下的花粉萌發(fā)率降幅較大。

自然干燥3 h的花粉含水量為15.67%，在不同貯藏溫度下其萌發(fā)率均呈下降趨勢，且在室溫貯藏條件下其萌發(fā)率降幅最大，在-18℃貯藏條件下降幅最?。▓D3）。室溫貯藏條件下，貯藏前10 d，花粉萌發(fā)率降幅較小，平均每天下降2.43個百分點；貯藏10—20 d，花粉萌發(fā)率迅速下降，平均每天下降3.72個百分點；貯藏至30 d，花粉萌發(fā)率接近0。在4℃貯藏條件下，貯藏前15 d，花粉萌發(fā)率降幅較大；貯藏15 d后，萌發(fā)率平穩(wěn)下降。在-18℃貯藏條件下，整個貯藏期，花粉萌發(fā)率呈平穩(wěn)下降趨勢，貯藏30 d后，花粉萌發(fā)率仍有51.44%。

圖1 不同貯藏溫度下‘蒂克利爾’花粉的萌發(fā)情況Fig.1 Germ ination of‘Chanticleer’pollen at different storage tem peratures

圖2 不同貯藏溫度對新鮮‘蒂克利爾’花粉萌發(fā)率的影響Fig.2 Effects of different storage temperatures on fresh pollen germ ination rate of‘Chanticleer’

圖3 不同貯藏溫度對‘蒂克利爾’花粉（含水量為15.67%）萌發(fā)率的影響Fig.3 Effects of different storage temperatures on pollen germ ination rate of‘Chanticleer’（water content of 15.67%）

自然干燥6 h后，花粉含水量降至9.79%，在不同溫度下貯藏，花粉萌發(fā)率均呈下降趨勢（圖4）。室溫條件下貯藏10 d后，花粉萌發(fā)率降為35.45%；貯藏20 d后，花粉完全失去生命力。在4℃和-18℃貯藏條件下，花粉萌發(fā)率下降趨勢與自然干燥3 h的花粉相似，但在-18℃貯藏條件下，自然干燥6 h的花粉萌發(fā)率比自然干燥3 h的降幅更小。

圖4 不同貯藏溫度對‘蒂克利爾’花粉（含水量為9.79%）萌發(fā)率的影響Fig.4 Effects of different storage temperatures on pollen germ ination rate of‘Chanticleer’（water content of 9.79%）

3 結(jié)論與討論

花粉活力受自身遺傳和環(huán)境因素的共同影響。環(huán)境因素有光照、溫度、濕度、空氣、輻射等，其中溫度和濕度是主要的因素，因此可以通過降低溫度和調(diào)節(jié)花粉含水量來延長花粉的壽命。不同植物花粉貯藏時所需的最適含水量和溫度不同。如唐菖蒲花粉干燥0—1 h，在-80℃條件下保存效果最好［11］；蘋果花粉長期貯藏的適宜含水量為7%—11%［12］；垂絲海棠花粉的最適貯藏濕度為10%［13］；豐水梨花粉在室溫下的適宜貯藏濕度為15%—25%［5］；日本藤梨花粉在相對濕度為20%時，無論是在室溫還是在-20℃條件下貯藏都能保持較高的活力［14］。

本試驗發(fā)現(xiàn)，相同含水量的‘蒂克利爾’花粉，貯藏溫度越高，花粉萌發(fā)率下降越快；相同貯藏溫度下，新鮮花粉最不耐貯藏，含水量為9.79%的花粉次之，含水量為15.67%的花粉貯藏效果最好。不同貯藏條件下的花粉貯藏效果依次為室溫＋新鮮＜室溫＋含水量為9.79%＜室溫＋含水量為15.67%＜4℃＋新鮮＜4℃＋含水量為9.79%＜4℃＋含水量為15.67%＜-18℃＋新鮮＜-18℃＋含水量為9.79%＜-18℃＋含水量為15.67%，這與汪玲等［5］研究結(jié)果一致。室溫貯藏條件下，細胞內(nèi)酶活性較高，新陳代謝旺盛，營養(yǎng)物質(zhì)消耗快，因此室溫不適合花粉的長期貯藏，但可以用于花粉的短期貯藏（5—10 d）。4℃低溫貯藏在一定程度上可以降低細胞內(nèi)酶的活性，‘蒂克利爾’花粉活力下降相對較慢。-18℃貯藏條件下的花粉萌發(fā)率下降比較緩慢，可能是因為該溫度下細胞內(nèi)的自由水被固化，僅剩下不能利用的束縛水，細胞內(nèi)一系列的生命活動進行緩慢，有機物消耗極少，從而有效延長了花粉的保存期［4］。貯藏15 d后（4℃、-18℃），花粉萌發(fā)率降幅很小，可能是因為花粉處于相對穩(wěn)定的小環(huán)境，呼吸作用小而平穩(wěn)；貯藏30 d時，含水量為15.67%和含水量為9.79%的‘蒂克利爾’花粉萌發(fā)率分別為51.44%和48.56%，都能滿足授粉的要求［1］，但繼續(xù)貯藏的效果有待進一步研究。

此外，在培養(yǎng)花粉時，發(fā)現(xiàn)花粉萌發(fā)與所播的花粉量有關(guān)，相對密集的花粉，其萌發(fā)情況比稀疏的好，即花粉萌發(fā)具有群體效應(yīng)，這種現(xiàn)象前人雖已有報道，但尚不清楚其原因［5］。生產(chǎn)上進行人工授粉時應(yīng)盡可能授予足夠量的花粉，以獲得較好的效果。