番茄花粉生活力測試與分析

□馮鑄李靈芝薛世慧

（1.山西省農業種子總站山西太原030006；2.山西農業大學園藝學院山西太谷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.山西省農業種子總站山西太原030006；2.山西農業大學園藝學院山西太谷030801）

以10種不同品種的番茄花為材料，結合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行了分析研究。結果表明：不同番茄品種、不同環境條件、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自然陰干，干燥時間在8 h以內應盡量縮短干燥時間，采集花粉以開花當天上午采集盛開花（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，由于它具有適應范圍廣，產量高，營養豐富，用途廣泛，栽培方式多樣，以及栽培季節較長等多方面的優點，因而其種植面積逐年擴大，經濟效益日益增加[1]。隨著番茄生產和科學研究的進展以及人們生活水平的提高，人們對于番茄品種和質量的要求越來越高，番茄育種任重而道遠。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，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、穩產的主要因素[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容。有關番茄花粉生活力的研究國內外有過一些報道[4]。主要對影響番茄花粉萌發的因素如培養基成分、溫度、培養時間等作一些研究，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行初步的研究，以便為番茄制種提供理論依據與實踐經驗。

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月期間在山西農業大學園藝站塑料溫室大棚中進行試驗。

1.2儀器設備

鑷子，鉛筆，燒杯，容量瓶，載玻片，蓋玻片，培養皿，顯微鏡，恒溫培養箱，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，掛上標簽，隔天再重復授粉一次，一個星期后統計坐果率。

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，授粉結束后需要多次檢查植株上是否出現新的花序，一旦發現立即摘除[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，掛上標簽，第2天再重復授粉一次，一個星期后統計坐果率。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。根據天氣預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，掛上標簽，并記錄當時的溫度以及濕度，第2天重復授粉，一個星期后統計坐果率（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日上午采摘當天盛開的花，然后分別采用室內自然陰干法和陽光暴曬法進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朵當天的盛開花，平均分成兩份。一份進行室內陰干干燥，在室內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日采摘當天的盛開花，放在室內自然陰干，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朵花進行3次重復試驗，每次重復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去大田采摘當日的盛開花，帶回室內陰干，隨機取出15朵花以每5朵為一次重復。拿出事先準備好的鑷子對番茄的花進行花藥的剝離，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，分別進行3次重復，采用TTC染色法來測定花粉的生活力。這里我們取花瓣開張角度為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，在這一天內分別分成幾個時間段采摘當天盛開的花，剝離花藥，進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。在這幾個時間段內去大棚采摘花，帶回試驗室剝離花粉，用TTC染色法進行染色，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行測定，結果列于表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實率有影響很大。空氣相對濕度過高過低會影響授粉。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行了研究，結果如圖1。

圖1　溫濕度條件對番茄花粉生活力的影響

根據折線圖可知，在20-30益的溫度范圍內，隨著濕度的增大，花粉生活力增高。在20-30益的范圍內，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，增大濕度利于番茄花粉生活力的提高。其中，當溫度為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，授粉時的溫度不應該超過30益，空氣相對濕度應大于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行制種我們要擇優選擇花粉的干燥方式。這里我們對兩種干燥方式室內自然干燥法與陽光暴曬法進行比較。結果如表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自然干燥法為宜，簡單實用，便于大面積制種應用，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，應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行了比較，結果如表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，F10的花粉生活力為0.554，F12的花粉生活力為0.330，F14的花粉生活力為0.148，F8，F10，F12，F14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]測出的結果34.9%，應該與品種不同有關系，這種可能有待進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論在干燥時間上所得的結論有差異。本試驗得出的結論為干燥時間以8h內盡量縮短干燥時間為宜，與閆立英等[3]得出的以8h內為宜有差別，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結論

1.番茄制種中花藥的最佳干燥方式是室內自然陰干。

2.在干燥時間為8h以內時，應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慎重選擇番茄品種。給番茄授粉時的溫度不應該超過30益，空氣相對濕度應大于60%。

[1]王海延,王鳴,李長年.番茄育種[M].上海科學技術出版社,1988,14-27.

[2]羅素蘭,符列,符傳秀,等.6種番茄種質花粉活力的鑒定[J].海南大學學報自然科學版,2002,(9):243-246.

[3]閆立英,馮志紅,張慎好,等.番茄花粉生活力研究[J].種子,2005,(6):23-26.

[4]林志成.兩個番茄品種花粉萌發的研究[J].中國蔬菜,1983,(3):32-34.

[5]陳竹君.番茄遠緣雜交F及其雙親花粉萌發力的研究[J].中國蔬菜,1988,(1):12-13.

[6]王欽麗,熊濤.花粉生活力的測定[J].植物學通報, 2005,(02):28-29.

[7]王艷芳,溫祥珍.高溫條件下空氣濕度對番茄花粉生活力的影響[N].華北農學報,2006,(21):74-77.

[8]王欽麗,熊濤.花粉生活力的測定[N].植物學通報, 2005,(02):28-29.

[9]李正德.茄果類蔬菜雜交制種技術[M].北京：農業出版社，1998.41-45.

[10]陳新偉.番茄花粉活力及坐果率對環境溫度變化的反應[N].園藝學報,1996,23(4):392-394

[11]閆立英.影響番茄雜交種子產量的因素分析[J].蔬菜,1999,(10):18-19.

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

山西省回國留學人員科研資助項目（2011050），山西農業大學引進人才博士科研啟動基金項目(2013YJ23)，山西省農業技術推廣示范行動項目（2015SXNKTG11）和山西農業大學科技創新基金項目（2010029）。