旱区品种选育岗位

李玉玲 王勇 苏来曼·艾则孜 孙锋

  杂交育种是葡萄育种的常规途径，也是目前国内外应用最多、最广泛和有效的育种方法之一 。而杂交育种成功的重要前提是保证父本花粉具有一定的生活力。因此，花粉生活力的强弱是选择父本的条件之一，花粉离体培养萌发法测定的花粉生活力数据科学可靠。测定结果与真实的花粉生活力接近，这已在许多植物花粉生活力研究中得到验证，是目前杂交育种中花粉生活力测定的首选方法。本试验通过研究温室和露地葡萄品种不同时期的花粉活力以及贮藏时间对不同品种花粉生活力的影响，确定采集花粉的最佳时期，筛选出花粉生活力较高的葡萄品种，为葡萄杂交育种的父本选择及花粉保存提供帮助。

  1 材料与方法

  1.1 实验材料

  葡萄花粉取自新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所温室以及葡萄种质资源圃，分别为‘火焰无核’( ‘Flame Seedless’)、‘爱神玫瑰’(‘Aishen Meigui’)、 ‘夏黑’(‘Summer Black’’) 、‘阳光玫瑰’（ Shine Muscat grape）  、‘长穗无核白’（‘Long-bunch Thompson Seedless’）。选择生长健壮的植株，随机采下10个发育正常的花序，分别放进自封袋中带回实验室。用镊子剥出花药，放置在阴凉干燥处晾干，用花粉筛筛出备用。

  1.2 仪器设备和试验工具

  恒温培养箱、移液枪、冰箱、电磁炉、载玻片、自封袋、离心管、培养皿、载玻片、玻璃棒、硫酸纸、镊子、封口膜、标签、显微镜。

  1.3 试验设计

  对火焰无核、爱神玫瑰、夏黑3个品种在温室和露地两种种植方法的花粉进行新鲜花粉萌发率测定，对火焰无核、阳光玫瑰开花前5d，有零星小花开放，始花期（15-20%小花开放）等不同时期进行花粉生活力测定，对阳光玫瑰、火焰无核、长穗无核白室温贮藏（30-32℃），空调26℃贮藏，4℃、-20℃、-80℃5种不同贮藏花粉进行生活力测定。

  1.4 试验方法

  培养基的配置：按照10％蔗糖+10 mg·L-1硼酸+ 6 g·L-1琼脂配制培养基，pH值为6.0，将配制好的培养基用移液管滴入干净的凹玻片中，待凝固后，用玻璃棒蘸取各葡萄品种的新鲜花粉，把花粉均匀地撒播到培养基上设置3个重复，将载玻片放在垫有湿润滤纸的培养皿中，然后置于恒温箱中25℃培养12小时后统计花粉萌发率，每个品种观察3个视野以上(每个视野花粉数大于30)，重复3 次。

  花粉处理：将干燥的不同葡萄品种花粉按小份分别装 入1.5mL离心管内，做好标记，封口膜密封离心管后放入自封袋中分别置于常温、26、4、 -20、-40、-80℃各贮藏条件下的花粉分不同贮藏时间(1、8、15、22、 29d)取出，接种在萌发培养基(10％蔗糖+0.01%硼酸+6.5g·L-1琼脂)上进行离体培养，然后置于恒温箱中25℃培养，6h后观察花粉的萌发情况。

  花粉萌发率=(视野内花粉萌发/视野内花粉总数)× 100％。

  2 结果与分析

  2.1 露地和大棚葡萄花粉生活力的比较

  表1表明，露地栽培的葡萄比大棚栽培的葡萄花粉生活粒要高，总体来讲火焰无核的花粉活力高于爱神玫瑰的花粉活力，在露地栽培中火焰无核的花粉活力可以达到74.67%，夏黑的花粉活力最低，在露地萌发率也只有4.19%。

  2.2 不同时期采集对葡萄花粉活力的影响

  表2表明，花粉采集时间对花粉活力影响较大，花前5d花粉活力火焰无核只有1.29%，阳光玫瑰的花粉活力为2.5%，当有零星小花开放时火焰无核的花粉活力达到了54.10%，阳光玫瑰的花粉活力达到了45.62%，始花期火焰无核的花粉活力最高达到了74.67%，阳光玫瑰花粉活力65.68%，盛花期的花粉活力和始花期的花粉活力相差不大。火焰无核的花粉活力为72.35%，阳光玫瑰的花粉活力为66.95%。

  2.3 贮藏温度对葡萄花粉活力的影响

  由表3可以看出，同一品种不同贮藏温度下花粉活力差异显著，在室温下（29-32℃）花粉活力丧失特别快，1d后花粉活力最高的为火焰无核，也降至6.38%，阳光玫瑰的花粉活力最低为3.26%，在8d检测时三个葡萄品种的花粉活力均下降至0。在其他贮藏温度下，随着时间的延长，葡萄花粉活力下降明显，在29d时26℃、4℃均丧失活力，在-20℃贮藏条件下活力最高为火焰无核的花粉活力为2.35%，在-80℃时长穗无核白的花粉活力最高，为4.21%。

  3 分析与讨论

  葡萄的结果特性、果实品质及杂交育种时的成功率直接受花粉生活力的影响，花粉活力低是造成葡萄杂交果率低的重要原因之一。本试验中测试了三个品种大棚和露地花粉的生活力，三个品种在露地的花粉活力均高于温室，大棚比露地葡萄花粉萌发率低，这可能是大棚温度及弱光影响花粉质量，当花粉少于一定数量便不能正常萌发，花粉管也不能正常生长。吴金风等研究了桃花粉的萌发率，结果表明桃花粉的生活力随着光照强度的降低呈现下降的趋势。夏黑葡萄的花粉生活力偏低，在露地也只有4.19%，三倍体品种花粉萌发率低有可能是花粉母细胞发育异常所致。

  在杂交育种中经常存在父母本的花期不一致，可以通过贮藏花粉作为父本授粉，为了保证杂交授粉的成功，贮藏后的花粉必须保证其生活力，所以首要选择适宜的葡萄花粉贮藏条件，来保证葡萄花粉生活力。前人的试验表明，花粉活力一方面受到遗传因素决定，另外一方面受到环境因素的影响，湿度、温度均可以影响花粉生活力，选择适宜的条件可以适当延长花粉的生活力，从而满足父母本不同时期的杂交育种需求。杜克兵等将贮藏的杨树花粉在4℃下贮藏1 a或-20℃下贮藏1～2 a的I-63杨、辽宁杨花粉杂交仍然可以得到种子，其中-20℃下贮藏1 a的花粉用于杂交的效果最好，种子萌发率最高应用于隔年杂交授粉。 本试验选取了三个品种在5个温度贮藏下的葡萄花粉活力，随着时间的延长，花粉活力整体下降，即使在-80℃，29d时花粉活力最低也降至2.91%，据贺普超[13]研究认为，葡萄的花粉萌发率大于6％时，即属正常，可用于杂交育种。因此从本试验结果得出葡萄花粉不适宜长期贮藏，建议贮藏时间少于15d为宜。4℃以上保存对花粉生活力的影响需进一步进行试验。