南京综合试验站
王庆莲
王西成 王壮伟 吴伟民
葡萄新品种的选育主要通过人工授粉进行杂交,由于不同葡萄品种的花期经常不一致,在杂交育种过程中,常涉及花粉采集和花粉贮藏问题。国内外科研工作者对植物花粉生活力已有多方面的研究,报道表明不同葡萄品种间花粉生活力差异较大。本试验以欧亚种的红色芽变葡萄及其亲本品种为试材,测定了不同蔗糖浓度下的花粉生活力,旨在研究适宜葡萄花粉活力研究的最佳蔗糖浓度,同时探索该欧亚种红色芽变葡萄及其亲本间的花粉生活力差异,为以欧亚种葡萄为亲本开展杂交育种工作奠定基础和提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
采集生长正常的葡萄植株上的花粉为试材,品种分别为红亚历山大、亚历山大、红意大利、意大利。
1.2 方法
1.2.1 花粉的采集
按照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》,在葡萄始花期,上午10:00-12:00从生长健壮的红亚历山大、亚历山大、红意大利、意大利4个葡萄品种上随机取10朵含苞待放的花朵,放进硫酸纸袋带回实验室。轻轻剥掉花瓣,取出花药,放在垫有硫酸纸的培养皿中,及时剔除其中的杂质和破裂的花药,然后将培养皿放置在阴凉干燥处,室温条件下,经一定时间后花粉开裂,待花粉完全散出,收集到花粉瓶中,干燥密闭保存,备用。
1.2.2 试验设计与花粉培养
对葡萄花粉萌发培养基的蔗糖浓度为0、5%、10%、15%和20%。花粉采用固体培养法,其培养基的成分为:不同浓度的蔗糖+0.1%硼酸+4g·L-1 琼脂,用玻璃棒蘸2-3 滴培养液滴于凹面载玻片上,待其凝固后使用。用发丝将干燥已完全散开的花粉均匀散播于培养基上。将载玻片放于有湿润吸水纸的培养皿内,于25℃培养2.5 h。
1.2.3 花粉萌发率的观察及数据处理
显微镜下观察统计发芽率。当花粉管的长度大于花粉粒的直径时,花粉粒被认为萌发。每个品种观察3个视野以上(每个视野花粉数≥50),重复3次。记录饱满近球形的正常花粉数量与萌发花粉数量。根据以下公式进行数据统计:花粉萌发率(%)=萌发花粉数/正常花粉数×100%
2 结果与分析
2.1 花粉萌发培养蔗糖浓度的确定
以亚历山大与意大利葡萄的花粉为试材,观察了不同蔗糖浓度对其花粉活力的影响,结果见表1。由表1可以看出,亚历山大葡萄与意大利葡萄的花粉活力均以15%蔗糖浓度的为最高,分别为49.02%和59.55%;蔗糖浓度为10%的次之,分别比15%蔗糖浓度的低15.17%和20.93%。因此,蔗糖浓度对葡萄花粉生活力的影响差别很大,葡萄花粉萌发培养的最佳蔗糖浓度为15%。
2.2 欧亚种红色芽变葡萄及其亲
本花粉活力的差异研究以欧亚种红色芽变葡萄亚历山大与红意大利及其亲本亚历山大与意大利的花粉为试材,观察了其花粉活力的差异,结果见表2。由表2可以看出,红色芽变葡萄红亚历山大的花粉活力比其亲本亚历山大低7.89%,但差异不显著;而红色芽变葡萄红意大利的花粉活力显著比其亲本意大利的低11.95%。由此可见,欧亚种红色芽变葡萄的花粉生活力均低于其亲本的。
3 讨论与小结
花粉生活力直接影响葡萄的结果特性、果实品质及杂交育种时的成功率。花粉离体萌发受很多因素影响,蔗糖、硼酸及一些矿质元素是诱导离体花粉花粉萌发的基本条件。蔗糖的作用,一是为花粉萌发提供必需的营养,二是维持花粉萌发所用发芽床的渗透压。本实验中观察到葡萄花粉萌发的最佳蔗糖浓度为15%。
葡萄不同品种花粉生活力相差很大,本研究中发现欧亚种葡萄红色芽变葡萄花粉生活力均低于其亲本的,但是对于其中的原因还需要进一步的研究。