不同授粉方法對番茄坐果和結籽量的影響

李 龍，李美芹，尼秀媚*，魏 珉

(1.山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院，山東泰安 271018；2.濰坊科技學院山東省高校設施園藝實驗室，山東壽光 262700)

番茄是我國設施栽培蔬菜的主要作物之一，也是全世界種植面積和消費量居前的一種主要蔬菜。番茄屬自花授粉植物，作為一般食用番茄無須進行授粉，但對于育種研究的番茄而言，需要進行人工授粉，而大部分育種雜交工作都需要在設施栽培中進行，高溫高濕的環(huán)境易導致番茄授粉困難[1-2]。

我國正在加強對專用型資源，如加工型、保護地專用、耐運輸型等的研究，番茄種質資源的研究已經(jīng)取得了顯著發(fā)展[3]。國外進口番茄品種因具有適應性強、產(chǎn)量高、果皮厚、貨架期長、耐運輸?shù)忍攸c占據(jù)了我國番茄90%以上市場[4]，法國、日本、荷蘭等國在番茄抗病育種方面一直走在前列[5]，為了尋找新的病害抗原和抗逆的資源材料，2001年加州大學的TGRC博士帶領人員又到南美洲進行野生番茄資源材料的收集[6]。因此，必須在更廣的范圍內、更深的層次上開發(fā)、利用新的抗病耐運基因的遺傳資源材料，滿足市場的需求[7]。隨著我國種子產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略的發(fā)展，番茄雜交種子生產(chǎn)研究將十分廣闊[8-9]。為了提高我國番茄育種水平，除從國外引進基因型豐富、抗病性強的優(yōu)良材料外，通過雜交與多次回交豐富親本基因型，得到較理想的雜交種[10]。

目前國內在雜交番茄制種過程中還存在影響產(chǎn)量和質量的一系列問題[11]。在番茄雜交制種中，環(huán)境條件、操作方法、操作水平對番茄雜交制種產(chǎn)量與質量至關重要[12]。目前，常用的授粉方法有激素授粉[13]、振蕩授粉[14]、蜜蜂授粉[15]，但這些方式都不適用于番茄雜交育種授粉。番茄雜交育種授粉需要在人工操作下完成，包括去雄、授粉2個步驟，費時費力，因此，研究人工授粉條件下高坐果率與結實率的方法對于番茄雜交育種具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料搖粉機(自制)、搖粉桶、毛刷、塑料管、培養(yǎng)皿、生石灰、振蕩破碎機、離心管、酒精燈、記號筆、自封袋、鑷子、稱量紙、鋼珠等。

番茄品種：濰坊科技學院自有材料，編號45(母本)，編號56(父本)。

1.2 方法

1.2.1去雄。去雄在08：00—11：00進行。去雄要徹底，去雄時要順便去掉畸形花及發(fā)育不良的花蕾[16]。去雄時左手中指和無名指輕輕捏住花柄，用右手的拇指和食指握住鑷子，靠中指的推動來控制鑷子的開合。順著花瓣中心線，花蕾在指間用合上的鑷尖，在離花瓣頂部約2/3處將鑷子插入花藥筒中，使鑷尖自然分開，將花藥桶分成兩半，用鑷子把分開的花藥下壓，用鑷子撕掉雄蕊。

1.2.2采花。在晴天上午選擇飽滿的花朵采下裝入自封袋中。首先將花瓣去掉，然后將花蕊放入培養(yǎng)皿的蓋中，再將培養(yǎng)皿蓋放入裝有生石灰的桶中干燥24 h后取出。

1.2.3制粉。搖粉：將干燥24 h的花蕊從裝有生石灰的桶中取出，倒入搖粉桶中，培養(yǎng)皿蓋中剩余的花蕊可用毛刷掃上，將搖粉桶上的蓋子擰緊，把搖粉桶固定在自制搖粉器上，插上電源，搖動20 min后就可拔下電源。將搖粉桶從搖粉器上拿下來，擰開蓋子，用毛刷將花粉全部掃到稱量紙上，將稱量紙對折把花粉裝入已準備好的塑料管中，用酒精燈灼燒一下，再用鑷子將塑料管口夾緊。

打粉：將干燥24 h的花蕊用振蕩破碎機在70 Hz 30 s的條件下破碎，將打好的花粉，倒在稱量紙上，然后把稱量紙對折，將花粉直接裝入塑料管中，在酒精燈上灼燒后，用鑷子將塑料管口夾緊。

人工刮粉：直接把番茄父本的花采下用鑷子在花蕊縫中刮取花粉。

1.2.4授粉。 ①不同授粉方式。分別在去雄后1 d采用人工刮粉法授粉、搖粉法授粉、打粉法授粉。人工刮粉授粉：首先取新鮮飽滿的父本花，用鑷子刮取花粉，左手捏住花朵基部，右手把萼片先撕掉2/3，左手拇指和食指捏住花朵基部，右手拿鑷子把花粉蘸到柱頭上。搖粉授粉：用酒精燈在塑料管上燒一小口，將柱頭伸到塑料管中的小口中蘸取花粉。打粉授粉：用酒精燈在塑料管上燒一小口，左手捏住花朵基部，右手撕掉萼片2/3，將柱頭伸到塑料管中的小口中蘸取花粉。②不同授粉時間。分別在去雄后當天、去雄后1 d、去雄后2 d采用搖粉的方式授粉。用酒精燈在塑料管上燒一小口，左手捏住花朵基部，右手撕掉萼片2/3，左手拇指和食指捏住花朵基部，右手握住塑料管，將柱頭伸到塑料管中的小口中蘸取花粉。

以上所有授粉方法都要避免弄傷柱頭。授粉時先撕萼片的目的是標記此果是否已經(jīng)授粉。

1.2.5坐果數(shù)統(tǒng)計。授粉14 d后分別統(tǒng)計不同授粉方式和去雄后不同授粉時間番茄的坐果數(shù)，并計算坐果率。坐果率=坐果數(shù)/授粉數(shù)×100%。

1.2.6采果。待番茄成熟后摘取果實，在采摘過程中要注意觀察萼片是否有被撕過的痕跡，摘取萼片被撕掉的果實，不要漏掉。

1.2.7結籽量統(tǒng)計。將摘取下的果實在桌面上橫切或縱切，取出種子放入網(wǎng)兜內用水沖洗1遍，掛在陰涼處晾干，再搓凈，最后統(tǒng)計種子數(shù)量。

2 結果與分析

2.1 不同授粉方式對番茄坐果率及結籽量的影響按照授粉方式不同分3個小區(qū)，每個小區(qū)分為3個處理，每個處理16株。人工刮粉處理授粉花朵平均173朵，坐果數(shù)平均37個，坐果率為21%，結籽數(shù)836粒，平均每個結籽粒數(shù)23粒；搖粉授粉處理授粉花朵平均132朵，坐果數(shù)平均54個，坐果率為41%，結籽數(shù)2 024粒，平均每果結籽粒數(shù)37粒；打粉授粉處理授粉花朵平均194朵，坐果數(shù)平均每株11個，坐果率平均6%，結籽數(shù)300粒，平均每個結籽粒數(shù)27粒(表1)。搖粉授粉在坐果率及結籽量方面具有明顯優(yōu)勢。搖粉授粉的番茄籽粒分布密集，飽滿(圖1)。

表1 不同授粉方式對番茄坐果率與結籽量的影響

注：A.人工刮粉授粉果橫切面；B.搖粉授粉果橫切面；C.打粉授粉果橫切面

2.2 不同授粉時間授粉對番茄坐果率和結籽量的影響按照授粉方式不同分3個小區(qū)，每個小區(qū)分為3個處理，每個處理16株。去雄后當天3個處理平均授粉花朵176朵，坐果30個，坐果率為17%，結籽數(shù)514粒，平均每果結籽粒數(shù)17粒；去雄后1 d 3個處理平均授粉花朵150朵，坐果62個，坐果率為41%，結籽數(shù)1 804粒，平均每果結籽粒數(shù)29粒；去雄后2 d平均授粉花朵106朵，坐果42個，坐果率為40%，結籽數(shù)1 608粒，平均每果結籽粒數(shù)38粒(表2)。去雄后1和2 d授粉的番茄籽粒量較大，而去雄當天授粉的番茄籽粒量明顯減少(圖2)。

表2 不同授粉時間對番茄坐果率和結籽量的影響

注：A.去雄后2 d授粉；B.去雄后1 d授粉；C.去雄當天授粉

3 結論與討論

該試驗發(fā)現(xiàn)，在去雄后1 d分別采用3種不同授粉方法進行授粉，搖粉授粉的坐果率和結籽量最高，其次是人工刮粉授粉，打粉授粉坐果率和結籽量最低。在生產(chǎn)實踐過程中，大規(guī)模的番茄制種利用搖粉機進行搖粉，而在番茄雜交育種或小規(guī)模育種過程中，由于采集雄蕊數(shù)量較小，不適合上搖粉機，因此很多育種研究者采用打粉或者人工刮粉的方式進行授粉，但通過該試驗可以推斷，人工刮粉與打粉不但耗時耗力，授粉效率很低，因此采用自行設計的微型搖粉機搖粉并與另外2種授粉方式對比，結果發(fā)現(xiàn)，搖粉授粉的坐果率及結籽率都有明顯優(yōu)勢，而且，在3種授粉方式下，搖粉授粉獲得的番茄籽粒飽滿度也優(yōu)于刮粉授粉與打粉授粉，這可能與搖粉后授粉數(shù)量大，授粉均勻有關，在去雄后當天、1 d、2 d分別采用搖粉的方式授粉，發(fā)現(xiàn)在去雄后1～2 d授粉的坐果率最高，去雄后2 d授粉結籽量最多，而去雄后當天授粉坐果率和結籽量最低。