番茄花粉生活力測試與分析

□馮鑄李靈芝薛世慧

（1.山西省農(nóng)業(yè)種子總站山西太原030006；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院山西太谷030801）

番茄花粉生活力測試與分析

□馮鑄1李靈芝2薛世慧2

（1.山西省農(nóng)業(yè)種子總站山西太原030006；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院山西太谷030801）

以10種不同品種的番茄花為材料，結(jié)合TTC染色法和人工授粉制種的方法，對影響番茄花粉生活力的諸多因素，如不同的品種，采花時間段，干燥方式，干燥時間，溫濕度條件和花瓣開張角度進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明：不同番茄品種、不同環(huán)境條件、不同采摘時間的花粉生活力差異顯著，其中父本4號的花粉生活力最強，在溫度19.48益濕度90%左右時花粉生活力較強。番茄制種以花藥室內(nèi)自然陰干，干燥時間在8 h以內(nèi)應(yīng)盡量縮短干燥時間，采集花粉以開花當(dāng)天上午采集盛開花（花瓣開張180毅）的花粉較適。

番茄；TTC染色法；人工授粉；花粉生活力

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是一種重要的蔬菜和水果，由于它具有適應(yīng)范圍廣，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，用途廣泛，栽培方式多樣，以及栽培季節(jié)較長等多方面的優(yōu)點，因而其種植面積逐年擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)效益日益增加[1]。隨著番茄生產(chǎn)和科學(xué)研究的進(jìn)展以及人們生活水平的提高，人們對于番茄品種和質(zhì)量的要求越來越高，番茄育種任重而道遠(yuǎn)。目前，雜交育種仍是培育番茄新品種的主要途徑，由于在雜交育種過程中，用父本的花粉活力直接影響受精能否順利完成，并與坐果率直接相關(guān)，因此雜交時需用生活力很強的花粉來授粉，才能保證雜交成功，因而雜交前先鑒定親本花粉生活力至關(guān)重要[2]。幾年來番茄對外制種實踐證明：影響番茄雜交制種產(chǎn)量的因素有多種，但花粉生活力高低是影響番茄雜交制種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的主要因素[3]，因此對番茄花粉生活力的研究成了研究番茄雜交制種的重要內(nèi)容。有關(guān)番茄花粉生活力的研究國內(nèi)外有過一些報道[4]。主要對影響番茄花粉萌發(fā)的因素如培養(yǎng)基成分、溫度、培養(yǎng)時間等作一些研究，而立足番茄制種實踐的影響報道較少[5]。本試驗基于制種實踐，對影響番茄花粉生活力的多種因素進(jìn)行初步的研究，以便為番茄制種提供理論依據(jù)與實踐經(jīng)驗。

1　材料與方法

1.1試驗材料

選取編號為4、7、8、9、10、13、15、16、24和71的番茄品種為試驗材料，于2014年5-9月期間在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站塑料溫室大棚中進(jìn)行試驗。

1.2儀器設(shè)備

鑷子，鉛筆，燒杯，容量瓶，載玻片，蓋玻片，培養(yǎng)皿，顯微鏡，恒溫培養(yǎng)箱，全自動顯微照相儀，歐寶等。

1.3試驗方法

本試驗花粉生活力測試方法采用人工授粉統(tǒng)計坐果率的方法（以坐果率表示花粉的生活力法）和TTC染色法。其中TTC染色法具體步驟如下：

采取番茄花粉少許置于載玻片上，加1耀2滴1%的TTC溶液，蓋上蓋玻片，置于35益的恒溫箱中暗培養(yǎng)15耀20min，然后置于顯微鏡下觀察。凡是被染成紅色的表示花粉活力強，沒有染色的為不具備活力的花粉或不育的花粉。統(tǒng)計花粉的染色率，以染色率表示花粉的生活力[6]。

1.3.1不同品種番茄花粉生活力的測定。選擇晴天無風(fēng)的上午，采集花藥，取花粉，選擇即將開放的頂端呈淡綠微黃的露冠花去雄，授粉，掛上標(biāo)簽，隔天再重復(fù)授粉一次，一個星期后統(tǒng)計坐果率。

具體操作是：上午8：00耀9：00分別采摘10個父本的10朵盛開花，摘去花瓣，于通風(fēng)陰涼處晾曬15 min，取花粉。在雜交工作開始時要摘除田間所有母本未授粉花朵及果實，授粉結(jié)束后需要多次檢查植株上是否出現(xiàn)新的花序，一旦發(fā)現(xiàn)立即摘除[9]。將鑷子用酒精消毒后晾干，分別選擇與父本相同品種的15朵露冠花，去雄，授粉，掛上標(biāo)簽，第2天再重復(fù)授粉一次，一個星期后統(tǒng)計坐果率。這里我們把十個親本分別表示為處理A4，A7，A8，A9，A10，A13，A15，A16，A24，A71。用各自的坐果率表示個親本的花粉生活力。

1.3.2不同溫濕度條件下番茄花粉生活力的測定。根據(jù)天氣預(yù)報選擇天氣差異較大的十天，于上午采集父本4的花藥，取花粉，選擇5朵露冠花去雄，授粉，掛上標(biāo)簽，并記錄當(dāng)時的溫度以及濕度，第2天重復(fù)授粉，一個星期后統(tǒng)計坐果率（具體操作方法同上）。這里將十天的溫濕度條件分別表示為處理B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10。用坐果率表示不同的溫濕度條件下的番茄花粉生活力。

1.3.3不同干燥方式下的番茄花粉生活力的測定。

2014年8月21日上午采摘當(dāng)天盛開的花，然后分別采用室內(nèi)自然陰干法和陽光暴曬法進(jìn)行花粉的生活力測定，我們把前者表示為處理C1，后者表示為處理C2，兩個處理各4h后采用TTC染色法測定花粉的生活力。

具體操作方法：上午8：30從大棚里采20朵當(dāng)天的盛開花，平均分成兩份。一份進(jìn)行室內(nèi)陰干干燥，在室內(nèi)將花的花瓣用鑷子去掉把剩下的花藥攤放在光滑干凈的濾紙上，置于通風(fēng)干燥處晾干，室溫在25益左右；另一份則放在室外陽光下曬干。兩份都經(jīng)過4h清理出與花藥分離的花粉用TTC染色法測定這兩種干燥方式下花粉的生活力。分別選取3個視野統(tǒng)計番茄花粉的染色情況，用染色率表示番茄花粉的生活力。

1.3.4不同干燥時間的番茄花粉生活力的測定。

2014年9月6日采摘當(dāng)天的盛開花，放在室內(nèi)自然陰干，分別干燥0 h、2 h、4 h、8 h，分別表示為處理D0、D2、D4、D8，每個時間隨機取15朵花進(jìn)行3次重復(fù)試驗，每次重復(fù)5朵花，采用TTC染色法測定花粉的生活力。

具體操作步驟：早上8頤30耀9頤00去大田采摘當(dāng)日的盛開花，帶回室內(nèi)陰干，隨機取出15朵花以每5朵為一次重復(fù)。拿出事先準(zhǔn)備好的鑷子對番茄的花進(jìn)行花藥的剝離，然后用TTC染色法測定花粉的生活力，每個時間點重復(fù)此過程。

1.3.5不同花瓣開張角度下的番茄花粉生活力的測定。2014年9月9日上午分別采摘不同花瓣開張角度的番茄花，各15朵，分別進(jìn)行3次重復(fù)，采用TTC染色法來測定花粉的生活力。這里我們?nèi)』ò觊_張角度為60毅、90毅、180毅分別把它們表示為處理E60、E90、E180（見下表1）[3]。

表1　不同花瓣角度下番茄花的形態(tài)特征

1.3.6不同采花時間段番茄花粉生活力的測定。選取晴朗的天氣，在這一天內(nèi)分別分成幾個時間段采摘當(dāng)天盛開的花，剝離花藥，進(jìn)行花粉的生活力測定。

具體操作步驟：9月8日選取時間段8頤30耀9頤00，10頤30耀11頤00，12頤30耀13頤00，14頤30耀15頤00，分別表示為處理F8、F10、F12、F14。在這幾個時間段內(nèi)去大棚采摘花，帶回試驗室剝離花粉，用TTC染色法進(jìn)行染色，測定花粉的生活力。

表2　不同番茄品種的坐果率

2　結(jié)果與分析

2.1不同番茄品種對花粉生活力的影響

品種不同番茄的花粉生活力不同[12]。試驗對10個品種的番茄花粉生活力進(jìn)行測定，結(jié)果列于表2。

由表2可知，品種A4的花粉生活力最強為0.490，極顯著高于品種A10和A13。品種A4、A9、A16、A24的花粉生活力沒有顯著性差異，但它們與品種A7、A8、A15、A71的花粉生活力有顯著性差異。品種A4、A7、A8、A9、A15、A16、A24、A71的花粉生活力均極顯著高于品種A10和A13。說明不同品種之間的花粉生活力差異性很大，品種是影響番茄花粉生活力的重要因素[12]。

2.2溫濕度條件對番茄花粉生活力的影響

溫、濕度，特別是溫度對花粉生活力和雜交結(jié)實率有影響很大?？諝庀鄬穸冗^高過低會影響授粉。為了確定適宜的溫度和濕度條件，保證番茄的花粉生活力，試驗對于不同溫濕度條件下的花粉生活力進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖1。

圖1　溫濕度條件對番茄花粉生活力的影響

根據(jù)折線圖可知，在20-30益的溫度范圍內(nèi)，隨著濕度的增大，花粉生活力增高。在20-30益的范圍內(nèi)，降低溫度，利于花粉提高番茄花粉的生活力。在相對濕度為60-90%的范圍內(nèi)，增大濕度利于番茄花粉生活力的提高。其中，當(dāng)溫度為19.48益濕度為89.39%時番茄花粉生活力最高。因此，在番茄制種實踐過程中，授粉時的溫度不應(yīng)該超過30益，空氣相對濕度應(yīng)大于60%。

2.3干燥方式對番茄花粉生活力的影響

為了便于采集花粉進(jìn)行制種我們要擇優(yōu)選擇花粉的干燥方式。這里我們對兩種干燥方式室內(nèi)自然干燥法與陽光暴曬法進(jìn)行比較。結(jié)果如表3。

由表可知，處理C1的花粉生活力為0.623，處理C2的花粉生活力為0.413，處理C1的番茄花粉生活力極顯著高于處理C2的花粉生活力。因此，番茄雜交制種實踐中花粉的干燥方法以室內(nèi)自然干燥法為宜，簡單實用，便于大面積制種應(yīng)用，最好不要采用陽光暴曬干燥法。

表3　不同干燥方式下的花粉染色率

2.4干燥時間對番茄花粉生活力的影響

干燥時間的長短對花粉的生活力也有一定的影響，隨著干燥時間的延長，花粉的生活力呈明顯呈下降趨勢。本試驗對于不同干燥時間的番茄花粉生活力的研究結(jié)果如表4。

表4　不同干燥時間下的花粉染色率

從表4可以看出新鮮的番茄花粉的花粉生活力最高，D0、D2、D4和D8的花粉生活力均有顯著性的差異。D0的花粉生活力為0.710，極顯著高于D2、D4和D8，D2的花粉生活力為0.656極顯著高于D4和D8。這說明在8 h以內(nèi)，應(yīng)盡可能地縮短番茄的花粉干燥時間。

2.5花瓣開張角度因素對番茄花粉生活力的影響

番茄花粉的成熟度及其生活力受花齡的影響，隨著花蕾花瓣逐漸展開，花粉逐漸成熟，活力增強，并具有授粉能力[11]。為了確定花粉生活力最強時的花瓣開張角度，實驗對3種花瓣開張角度時的花粉生活力進(jìn)行了比較，結(jié)果如表5。

表5　不同花瓣開張角度下的番茄花粉染色率

表5說明不同的花瓣開張角度下番茄花粉的生活力差異性顯著。E180的花粉生活力為0.727，E90的花粉生活力為0.62，E60的花粉生活力為0.4，E180的花粉生活力顯著高于E60，E180跟E90的花粉生活力無顯著性差異，E60跟E90的花粉生活力差異也不顯著。所以，在番茄制種試驗過程中應(yīng)盡量選擇花瓣開張角度為180毅的盛開花采集花粉[13]。

2.6采花時間段對番茄花粉生活力的影響

為了采集花粉生活力高的番茄花我們對于采花時段也要注意，不同采花時間段的番茄花粉生活力不同，結(jié)果如表6。

表6　不同采花時間段下的番茄花粉染色率

圖2　不同采花時間段部分花粉萌發(fā)以及生長情況

由表6可知，不同采花時間段的花粉生活力差異性極顯著，隨著時間的推移，番茄花粉生活力呈下降趨勢。F8的花粉生活力為0.698，F(xiàn)10的花粉生活力為0.554，F(xiàn)12的花粉生活力為0.330，F(xiàn)14的花粉生活力為0.148，F(xiàn)8，F(xiàn)10，F(xiàn)12，F(xiàn)14相互間的花粉生活力差異性均極顯著。因此，在番茄制種實踐中應(yīng)選擇8：30耀9：00這個時間段采集花粉，在此時間段采集的花粉生活力高。

3　討論與結(jié)論

3.1討論

3.1.1番茄花瓣開張角度。在測定不同花瓣角度花粉的生活力的結(jié)果中花瓣角度為180毅的花粉生活力極顯著高于其它兩個處理這與王艷芳等[9]得出的最后結(jié)論相一致，但是花瓣開張角度為90毅的花粉本試驗測得的花粉生活力為62%明顯高于王艷芳等[10]測出的結(jié)果34.9%，應(yīng)該與品種不同有關(guān)系，這種可能有待進(jìn)一步研究品種間花粉生活力的差異。

3.1.2不同的染色法測定。在染色法的測定上本試驗使用的是TTC染色法測定，簡單、迅速，能夠在一定程度上直接反映花粉的代謝情況或營養(yǎng)含量，適合測定番茄花粉的生活力，與閆立英等[8]用紅墨水染色法測定得出的結(jié)論在干燥時間上所得的結(jié)論有差異。本試驗得出的結(jié)論為干燥時間以8h內(nèi)盡量縮短干燥時間為宜，與閆立英等[3]得出的以8h內(nèi)為宜有差別，測定的方法不一樣，對于番茄來說比起紅墨水染色法TTC染色法比較適合測定番茄花粉的生活力。

3.2結(jié)論

1.番茄制種中花藥的最佳干燥方式是室內(nèi)自然陰干。

2.在干燥時間為8h以內(nèi)時，應(yīng)盡可能地縮短番茄的花粉干燥時間，能篩出花粉即可。

3.一天之中采集花粉在早上8頤30耀9頤00為宜，這個段時間的花粉生活力高，在65%耀70%之間。

4.采花的適宜花瓣開張角度是當(dāng)花瓣展開180毅時的生活力為72.7%，也就是盛花期，這時的花粉最適宜授粉。

5.不同品種的番茄花粉生活力差異顯著，在番茄制種實踐過程中應(yīng)慎重選擇番茄品種。給番茄授粉時的溫度不應(yīng)該超過30益，空氣相對濕度應(yīng)大于60%。

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1004-7026（2016）11-0072-04中國圖書分類號：S641.2

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本文10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.11.049

山西省回國留學(xué)人員科研資助項目（2011050），山西農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)人才博士科研啟動基金項目(2013YJ23)，山西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣示范行動項目（2015SXNKTG11）和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新基金項目（2010029）。