趙振新,宋 明,牛建新*
(1.石河子大學農學院園藝系,新疆 石河子 832003;2.兵團第一師十二團10連;3.兵團第二師農業科學研究所)
抗鹽堿實生優選酸棗品系花粉生活力研究
趙振新1,2,宋 明3,牛建新1*
(1.石河子大學農學院園藝系,新疆 石河子 832003;2.兵團第一師十二團10連;3.兵團第二師農業科學研究所)
本研究以從內地引進的酸棗種子播種的實生苗中優選出的抗鹽堿優良品系為材料,使用I-KI染色法、過氧化物酶染色法、離體培養法對優選品系及對照花粉生活力進行檢查,試驗結果表明:抗鹽堿酸棗實生品系花粉適于在15%蔗糖濃度瓊脂培養基萌發;22h是萌發高峰期,且酸棗實生優選品系花粉生活力均高于對照,可作為優良砧木材料利用。
抗鹽堿;酸棗;花粉生活力;研究
據統計,2014年底全兵團紅棗種植面積達10.83萬hm2,占兵團果樹種植總面積的54.52%,紅棗總產量130.880萬t[1],紅棗產業已成為兵團林果業最為重要的支柱產業。兵團紅棗的主產區南疆地區大多采用直播方式建園,而直播建園的野生酸棗種子主要來源于山西、陜西、河北、河南等地[2]。受種源影響,酸棗實生苗間表現差異較大,使棗樹在生產上的抗逆性表現有所下降。處于內陸干旱區的新疆鹽堿土地面積占全國鹽堿土地總面積的22.01%,鹽漬化耕地面積占新疆耕地總面積的30.12%[3],引進酸棗砧木能否適應新疆鹽堿土壤環境,能否抵擋嚴寒在新疆是一個很現實的問題。2010—2013年,連續4年在兵團第二師各團場進行直播酸棗生長狀況調查,在土壤鹽漬化嚴重地區收集到11個生長狀態良好的耐鹽堿酸棗優株,并嫁接于第二師農業科學研究所紅棗試驗園中,以便提早獲得大量種子進行耐鹽堿測定和擴繁,作為優良砧木進行利用的酸棗首先應能夠產生飽滿充實、質量優良、繁殖系數高的種子,而具有高生活力的花粉是其先決條件,因而我們對實生優選的抗鹽堿酸棗品系花粉生活力進行了相關研究。
1.1 試驗材料
實生優選抗鹽堿酸棗嫁接開花后收集各品種系花粉,以普通酸棗為對照,即:(1)34-總-1、(2)31 -3、(3)31-1-1、(4)31-4-2、(5)普通酸棗。
1.2 染色法
1.2.1 I-KI染色法
在載玻片上滴1滴I-KI試劑,將花粉放入載玻片上的I-KI試劑中,蓋上蓋玻片,于顯微鏡下進行觀察,每個品系花粉重復3次,每次重復觀察隨機3個視野,凡花粉粒被染成藍色的表示具有生活力,呈黃褐色或無色的為缺少生活力的花粉。記錄并計算被染色花粉百分率。
1.2.2 過氧化物酶染色法
在載玻片上滴1滴過氧化物酶染劑,將花粉放入載玻片上的過氧化物酶染劑中,蓋上蓋玻片,于顯微鏡下觀察不同的3個視野,每個品系花粉3次重復,凡具有生活力的花粉,呈紅色或玫瑰色,而不具有生活力的花粉則仍然為黃色或無色。記錄并計算被染色花粉百分率。
1.3 離體培養法
采用蔗糖濃度分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%的瓊脂培養基,用玻璃棒蘸取培養基溶液,然后立即滴1滴于載玻片的中央,當凝固后再用消毒后的頭發絲向培養基上播種花粉。將載玻片放入鋪有濕濾紙的培養皿中置于30℃恒溫箱中,培養10h、22h、34h后觀察花粉管萌發情況,每個品系重復3次,每次重復隨機鏡檢3個視野,記錄數據并計算其平均值[4]。
2.1 染色法
從表1可知,使用過氧化物酶染色法檢測花粉生活力中,除34-總-1外,其他優選品系的花粉生活力都高于對照,但31-1-1花粉染色率差異顯著。使用I-KI染色法檢測花粉生活力時,花粉染色率普遍低于過氧化物酶法,但優選品系花粉生活力與對照相比無顯著差異。

表2 不同濃度梯度瓊脂培養基花粉萌發率

表1 染色法花粉萌發率 %
2.2 離體培養法
從表2可以看出,在6個蔗糖梯度中15%的蔗糖濃度最利于酸棗花粉萌發,各品系萌發率普遍高于其他蔗糖濃度培養基。
從蔗糖濃度15%瓊脂培養基播種花粉萌發動態(表1)可以看出,除31-3外,所有品系酸棗花粉萌發率均在22h萌發達到高峰,且所有酸棗優選品系花粉萌發率均高于對照。
不同檢測棗花粉生活力的方法所測得的結果有一定的差異。I-KI法的原理是基于有生活力的花粉中含有一定量的淀粉,碘遇淀粉變藍,染色后呈藍色的花粉,認為是有生活力的花粉。但花粉敗育的階段不同,淀粉積累的含量有差異[4],并且也和品種花粉本身淀粉含量有密切關系[5],因此各種測定花粉生活力的方法,直接反映了花粉的代謝情況或營養物質含量,但不能真實反映花粉生活力。相比較而言,花粉離體培養法的結果與真實的花粉生活力更接近。
經過花粉生活力測定可知抗鹽堿酸棗實生品系花粉適于在15%蔗糖濃度瓊脂培養基萌發,22h是萌發高峰期,且酸棗實生優選品系花粉生活力均高于對照,可作為優良砧木材料利用。
[1]陳強.兵團紅棗產業發展現狀及可持續發展相關影響因素分析[J].新疆農墾經濟,2015(12):3-5.
[2]金新文,姚雪東,劉成江,等.新疆南疆地區紅棗產業發展現狀及對策[J].江蘇農業科學,2014,42(10):434-437.
[3]邵華偉,孫九勝.新疆鹽堿地分布特點和成因及改良利用技術研究進展[J].黑龍江農業科學,2014(11):160-164.
[4]孫愛芹,常偉光,韓斌,等.不同棗品種花粉生活力及貯藏方法研究[J].中國農學通報,2010,26(1):166-168.
[5]姜雪婷,杜玉虎,張紹鈴,等.梨43個品種花粉生活力及4種測定方法的比較[J].果樹學報,2006,23(2):178-181.
2016—03—01
*通訊作者:牛建新(1962-),男,教授,博士,研究方向為果樹遺傳育種與生物技術。E-mail:njx105@163.com。