6個(gè)酢漿草品種花粉活力的測(cè)定

宋費(fèi)玲，許巧賢，石麗敏，盧華兵，陶正明，吳志剛，姜武

(1.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100； 2.浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005)

酢漿草(Oxalis)是一種多年生的草本植物，具有多個(gè)變種，花色多樣，花型可愛，可花葉共賞，是一種觀賞價(jià)值較高的草本花卉。酢漿草品種繁多，約800種，且分布廣泛，除極地地區(qū)外，世界各地均有分布，其中非洲和南美洲地區(qū)的種類最為豐富[1]。部分酢漿草具有藥用價(jià)值，是傳統(tǒng)苗藥的重要組成部分[2]。目前，園藝市場(chǎng)上的酢漿草原生種和栽培品種多來自南非、美國(guó)和日本，不過近年來國(guó)內(nèi)亦有育成若干新品種。其中，紫葉酢漿草、紅花酢漿草因其觀賞性強(qiáng)，管理簡(jiǎn)便，20世紀(jì)90年代初起已在我國(guó)園林綠化上較廣泛的應(yīng)用[3]，但其他觀賞型品種的應(yīng)用較少[4]。近年來，酢漿草的觀賞價(jià)值受到越來越廣泛的關(guān)注。

筆者在秋植酢漿草繁育過程中發(fā)現(xiàn)，觀賞型酢漿草的自然結(jié)實(shí)率極低，鮮見其育種相關(guān)的文獻(xiàn)?；ǚ凼侵参镉行陨澈瓦z傳育種的重要研究對(duì)象，其活力大小直接影響授粉結(jié)果。本文旨在探索觀賞型酢漿草不同品種間花粉活力的差異及最佳授粉時(shí)間，旨在為酢漿草雜交育種提供參考經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本課題組收集的6個(gè)觀花型秋植酢漿草品種為霞光(Sunglow)、甜心(Honey)、CY(Comosa Yellow)、杏仁奶油(Apricot Cream)、大馬士革玫瑰(Damask Rose)和鋰輝石(Kunzite)。試驗(yàn)材料皆種植于浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院浙中試驗(yàn)站塑料大棚。2019年10月上旬埋下種球，統(tǒng)一常規(guī)化管理，次年2月下旬進(jìn)入盛花期，于3月初擇晴天固定時(shí)間(開花首日9:00，10:30，12:00，13:30，15:00，16:30以及開花第1～5天的13:30)，采集花粉進(jìn)行鏡檢觀察。每個(gè)品種制作2～3張玻片，用顯微鏡(Nikon Eclipse E100)分別統(tǒng)計(jì)5個(gè)視野的花粉染色情況，記錄染上色的花粉粒數(shù)和觀察花粉總數(shù)。

1.2 方法

1.2.1 I2-KI法

正常、成熟的花粉含有較多淀粉，I2-KI溶液能將其染成藍(lán)色，發(fā)育不良的花粉則不會(huì)被染色或被染成黃褐色，適用于淀粉含量較高的花粉活力的測(cè)定。操作參考李合生[5]的方法。

1.2.2 TTC法

活力強(qiáng)的花粉一般具有較強(qiáng)的呼吸作用，其產(chǎn)生的還原型輔酶Ⅰ和還原型輔酶Ⅱ可將無色的TTC染液變成紅色。TTC染液的配制參考林平[6]的方法，染色后將制片置于35 ℃恒溫箱中15 min后觀察。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS 21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan多重比較法進(jìn)行方差分析。

以染色率代表花粉活力，花粉活力=(染上色的花粉粒數(shù)/觀察花粉粒數(shù))×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酢漿草品種花粉活力比較

6個(gè)品種的酢漿草花粉經(jīng)0.5%TTC染液染色后均未發(fā)生顏色變化，而I2-KI的染色效果較好。在I2-KI染色法測(cè)定的花粉活力數(shù)據(jù)中，選擇各品種開花首日花粉活力最高的時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行單因素方差分析。

方差分析可知，所測(cè)定的6個(gè)品種的酢漿草花粉活力差異極顯著(F=24.93**)。由表1可知，所測(cè)定的6個(gè)品種的酢漿草花粉活力為73.35%～93.97%。從品種來看，花粉活力從大到小排序?yàn)镃Y>杏仁奶油>甜心>霞光>鋰輝石>大馬士革玫瑰；從花柱類型來看，花粉活力從大到小排序?yàn)橹谢ㄖ?長(zhǎng)花柱型>短花柱型。其中，CY、杏仁奶油、甜心之間花粉活力差異不顯著，霞光和鋰輝石之間花粉活力差異不顯著，而CY、杏仁奶油、甜心分別與霞光、鋰輝石、大馬士革玫瑰間花粉活力差異極顯著，霞光、鋰輝石與大馬士革玫瑰間花粉活力差異極顯著。

表1 6個(gè)酢漿草品種間花粉活力的多重比較

2.2 花粉活力變化情況

分別對(duì)單一品種的酢漿草開花首日不同時(shí)間點(diǎn)的花粉活力數(shù)據(jù)和不同天數(shù)同一時(shí)間點(diǎn)(13:30)的花粉活力數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。

由圖1可知，在開花首日的白天時(shí)段(9:00—16:30)，甜心、杏仁奶油的花粉活力呈先升高后降低的趨勢(shì)；大馬士革玫瑰、CY、霞光和鋰輝石的花粉活力基本呈先降低后升高再降低的趨勢(shì)。其中，杏仁奶油和鋰輝石的花粉活力隨時(shí)間變化差異不顯著，2個(gè)品種的花粉活力峰值分別在13:30、9:00；大馬士革玫瑰13:30和15:00的花粉活力分別顯著高于9:00、10:30和12:00的，其峰值在13:30；霞光9:00的花粉活力顯著高于13:30，為1 d中的峰值，其他時(shí)間點(diǎn)間差異不顯著；甜心13:30的花粉活力顯著高于9:00，為1 d中的峰值，其他時(shí)間點(diǎn)間的差異不顯著；CY15:00的花粉活力顯著高于9:00、10:30和16:30，為1 d中的峰值，16:30的花粉活力極顯著低于其他時(shí)間點(diǎn)。

同品種柱上無相同大小寫字母分別表示組間差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)，圖2同。圖1 6個(gè)品種的酢漿草開花首日花粉活力的變化

由圖2可知，隨著開花天數(shù)的推移，甜心、大馬士革玫瑰、CY、杏仁奶油的花粉活力逐漸降低；霞光、鋰輝石的花粉活力先升高后降低，峰值出現(xiàn)在第2天。其中，甜心開花的第1、2天的花粉活力分別極顯著高于第4、5天，開花前3 d變化不顯著，第4天的花粉活力顯著高于第5天；大馬士革玫瑰開花第1天的花粉活力極顯著高于第4、5天，開花第1～3天的花粉活力差異不顯著，第4和第5天差異不顯著；CY開花第1天的花粉活力極顯著高于其他幾天，第2天的花粉活力極顯著高于第4、5天；霞光開花第2天的花粉活力分別極顯著高于其他天數(shù)，第1和第3天的花粉活力分別極顯著高于第4和第5天；杏仁奶油開花第1天的花粉活力極顯著高于第3～5天，第2和第3天的花粉活力分別極顯著高于第4和第5天；鋰輝石開花前4 d的花粉活力差異不顯著，分別極顯著高于第5天。

圖2 6個(gè)品種的酢漿草花粉活力隨開花天數(shù)的變化

3 小結(jié)與討論

花粉活力的測(cè)定常見的有花粉離體萌發(fā)法、活體萌發(fā)法、無機(jī)酸法和染色法，其中染色法相較于其他3種方法具有操作便捷、測(cè)定快速的優(yōu)點(diǎn)。研究表明，不同的染色方法適合不同的植物花粉活力的測(cè)定[7-9]，且不同染色劑對(duì)同一植物的測(cè)定結(jié)果不同[10]。的在本研究中，TTC染液對(duì)酢漿草的花粉的染色效果不顯色，該結(jié)果與TTC染液染北沙參花粉[11]、紅花槭花粉、元寶楓花粉、糖槭花粉[12]以及棉花花粉[13]相同：不顯色。本研究結(jié)果可能與酢漿草花粉粒脫氫酶含量少或活性差、TTC染液配制濃度不當(dāng)、染色時(shí)間過短等致使反應(yīng)不夠充分有關(guān)。I2-KI對(duì)酢漿草花粉染色效果明顯，適合用于測(cè)定酢漿草花粉活力。

本研究表明，不同品種酢漿草的花粉活力不同，有些品種差異較大。在實(shí)際育種中，選擇花粉活力高的品種做父本應(yīng)該能提高雜交結(jié)實(shí)率，如本研究中的CY、杏仁奶油、甜心。此外，酢漿草花粉活力大小還可能與其花柱類型相關(guān)，但本研究有關(guān)花柱類型的樣本太少，需待日后進(jìn)一步驗(yàn)證。從花粉活力隨時(shí)間變化的結(jié)果來看，酢漿草的雜交授粉最好在開花后1～3 d進(jìn)行，第4天以及之后的花粉活力普遍極顯著低于前3 d。在白天授粉時(shí)間段，酢漿草最佳授粉時(shí)間在9:00或13:30—15:00，具體時(shí)間的選擇應(yīng)根據(jù)品種的不同而異。上述結(jié)果對(duì)酢漿草雜交育種具有一定參考意義。