不同葡萄品種花粉活力測定及適宜貯藏溫度篩選

李玉玲，王 勇，蘇來曼·艾則孜，孫 鋒，伍國紅

（新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所，新疆 鄯善 838200）

雜交育種技術既是現代葡萄栽培育種工藝的一項常規手段，又是目前國內外采用最為普遍、應用范圍最為廣泛、有效率高的一種育種技術［1-2］。雜交后育種取得成功的首要前提就是能夠保證其父本花粉有一定的產量和生活力，因此花粉活力的強弱被認為是選取父本的必備條件之一，研究表明,采用花粉離體培養后的萌發方法所測定的各種花粉活力的數據更加科學可靠［3-4］。離體萌發法測定的結果與真實的花粉活力較接近，這一結論已在許多雜交植物的花粉活力檢測中得到了驗證，該方法是目前雜交育種中花粉活力測定的首選方法［5-6］。本試驗通過研究溫室和露地條件下葡萄品種不同時期的花粉活力以及不同貯藏溫度、貯藏時間對葡萄品種花粉活力的影響，確定采集花粉的最佳時期，探討葡萄品種花粉最佳保存時期和保存條件，為葡萄雜交育種的父本選擇及花粉保存提供幫助。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

葡萄花粉取自新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所葡萄資源與育種課題組溫室和葡萄種質資源圃，品種分別為火焰無核（Flame Seedless)、愛神玫瑰（Aishen Meigui)、 夏黑（Summer Black) 、陽光玫瑰（Shine Muscat grape）、長穗無核白（Long-bunch Thompson Seedless）。從生長健壯的植株上，隨機挑選10個發育正常的花序，分別裝入自封袋中并送到實驗室。用鑷子將花藥脫除，放置于陰涼干燥的地方晾干，用花粉篩篩出花粉備用。

1.2 試驗設計

在溫室和露地2種種植條件下，采集火焰無核、愛神玫瑰、夏黑3個品種的花粉開展新鮮花粉萌發率測定試驗；對火焰無核、陽光玫瑰2個品種開展開花前5 d、有零星小花開放、始花期（15%～20%小花開放）、盛花期（50%花開放）這4個時期的花粉活力測定試驗；對陽光玫瑰、火焰無核、長穗無核白3個品種開展在室溫（28～32 ℃）、空調26 ℃、4 ℃、-20 ℃、-80 ℃這5種貯藏溫度條件下的花粉活力測定試驗。

1.3 試驗方法

培養基的配置按照10%蔗糖+10 mg/L硼酸+6.5 g/L瓊脂配制成離體萌發法培養基，pH值一般設定為6.0。將配制好的離體萌發培養基用移液管滴入干凈的載玻片上，待凝固后，用玻璃棒蘸取各葡萄品種的新鮮花粉均勻撒播到該培養基上，將載玻片放在墊有濕潤濾紙的培養皿中，然后置于恒溫箱中25 ℃培養6 h，統計花粉萌發率，每個品種觀察3個視野以上（每個視野花粉數大于30），每個處理重復3次。

將干燥的不同葡萄品種花粉分成小份，分別裝入1.5 mL離心管內，做好標記，用封口膜密封后放入自封袋中，分別置于室溫（28～32 ℃）、空調26 ℃、4 ℃、-20 ℃、-80 ℃這5種貯藏溫度下，各貯藏條件下的花粉按照不同貯藏天數1、8、15、22、29 d分5次取出，接種在萌發培養基上，并置于恒溫箱中25 ℃下繼續培養，6 h后觀察花粉的萌發情況，并計算花粉萌發率。

花粉萌發率（%）=（視野內花粉萌發數/視野內花粉總數）×100%。

2 結果與分析

2.1 露地和溫室不同葡萄品種花粉活力的比較

由表1可知，不同品種露地栽培的葡萄花粉活力比溫室栽培的要高。3個品種中火焰無核在露地和溫室栽培條件下的花粉活力均最高，分別為74.67%、65.46%，而夏黑的花粉活力均最低，分別為4.19%、1.90%，愛神玫瑰在2種栽培條件下的花粉活力均超過50%。

表1 露地和溫室不同葡萄品種花粉活力比較

2.2 不同時期采集對不同葡萄品種花粉活力的影響

由表2可知，花粉采集時間對花粉活力影響較大，且火焰無核品種的花粉活力在各采集期均高于陽光玫瑰的。在開花前5 d，火焰無核的花粉活力只有1.29%，陽光玫瑰的花粉活力為2.50%；當有零星小花開放時，火焰無核的花粉活力達到了54.10%，陽光玫瑰的花粉活力達到了45.62%；始花期火焰無核的花粉活力最高達到了74.67%，陽光玫瑰的花粉活力達65.68%；盛花期的花粉活力和始花期的相差不大，火焰無核的花粉活力為72.35%，陽光玫瑰的為66.95%。

表2 火焰無核和陽光玫瑰不同時期葡萄新鮮花粉活力比較 %

2.3 不同貯藏條件對不同葡萄品種花粉生長活力的影響

通過記錄貯藏期間室內溫度變化，明確室溫貯藏溫度范圍為28～32 ℃（圖1），在最低室溫28 ℃、最高室溫32 ℃時，花粉活力喪失較快，在室溫貯藏1 d后，火焰無核的花粉活力已降至6.38%，長穗無核白、陽光玫瑰的花粉活力僅為4.35%、3.26%；在室溫貯藏8 d后，3個品種的花粉活力均為0。

由表3可知，長穗無核白在不同貯藏溫度和不同貯藏時間的花粉活力總體高于火焰無核和陽光玫瑰的。在同一貯藏天數條件下，除室溫處理外，其他溫度條件下，各品種的花粉活性差異不大。隨著貯藏時間的延長，3個品種的花粉活力逐漸下降，火焰無核、長穗無核白在空調26 ℃、4 ℃條件下貯藏29 d后，花粉活力為0；陽光玫瑰在4 ℃條件下貯藏22 d后，花粉活力為0。在-80 ℃條件下貯藏29 d后，長穗無核白、火焰無核、陽光玫瑰的花粉活力仍有4.21%、3.88%、2.91%。綜上，為保證葡萄品種雜交育種，火焰無核、長粒無核白、陽光玫瑰的花粉不適宜長期貯藏，在冷藏冷凍條件下建議貯藏時間少于15 d為宜，在-80 ℃條件下貯藏時間不要超過20 d。

表3 不同貯藏條件對葡萄花粉活力的影響

3 結論與討論

父本花粉活力的高低直接影響葡萄雜交育種時的成功率，花粉活力低是造成葡萄雜交果率低的重要原因之一。本試驗檢測了3個品種的溫室和露地葡萄花粉的活力，3個品種在露地時的花粉活力均明顯高于溫室的，溫室較露地葡萄花粉的萌發率低,這可能是因為溫室溫度和弱光對花粉的質量有影響，當花粉數量少于一定量時，不能正常進行萌發，花粉管亦無法正常進行生長［7］。吳金鳳等［8］對桃花花粉萌發率研究發現，伴隨著太陽光照和強度的減弱桃花粉體的生命力呈現出下降趨勢。夏黑葡萄的花粉活力相對偏低，在露地僅為4.19%，三倍體葡萄品種中花粉萌發率較低，這一現象可能是由于花粉的母細胞功能發育不正常而導致的［9］。

在葡萄雜交過程中，父本的花粉活力是雜交成功與否的一個關鍵因素，花粉的采集時期直接影響花粉活力，采集時間過早，花粉不成熟，花粉活力過低；采集時間晚，去除開花小穗后能用的花粉少，葡萄花粉活力在開花前和始花期、盛花期差別較大，始花期的花粉活力明顯高于開花前5 d，始花期和盛花期的花粉活力相差不大，因為開花前花粉發育不全，花粉成熟度較差，導致花粉活力低。因此，在父本花期早或父母本基本相同的葡萄品種間進行雜交時，父本花粉最宜從始花期，即已有幾朵花開放的花穗上采集，這與楊瑞等［10］的研究結果一致，也可采集盛花期花粉［11］，從而得到花粉活力高，質量好的花粉，還可在未開花之前在父本花穗上套上紙袋，用以防止花粉的混雜。

在葡萄雜交育種中經常存在父母本花期不一致的情況，可以考慮使用貯藏后的花粉對其母本授粉，為了更好地保證其雜交授粉的成功率，貯藏后的花粉必須保證其具有一定的活力，所以應選擇合理和適宜的葡萄花粉貯藏條件，來更好地保證葡萄花粉的活力。前人試驗結果表明，葡萄花粉活力除了受到遺傳因素的制約外，還受到自然和環境因素的影響，濕度、溫度均可以直接影響花粉的活力，選擇合理和適宜的條件可以適當保持花粉的活力，從而滿足父母本不同時期的雜交育種需求［12-13］。杜克兵等［14］將在-20 ℃條件下貯藏1年的楊樹花粉用于雜交取得了較好效果。本試驗選取了3個葡萄品種測定了在5個溫度貯藏條件下的葡萄花粉活力，隨著貯藏時間的延長，花粉活力整體下降，即在-80 ℃、29 d時花粉活力最低，降至2.91%；在室溫條件下，即使保存1 d的花粉活力也銳減，這與徐坤［15］在梨花粉上的研究結論一致，花粉活力隨著處理溫度的升高而顯著下降。在空調室26 ℃，花粉活力下降減緩，在-20 ℃和-80 ℃貯藏，花粉活力差異不明顯，這與張少偉等［3］的試驗結果不一致。賀普超［16］研究認為，當葡萄的花粉萌發率＞6%時，即可正常用于葡萄雜交育種，結合本試驗結果得出，火焰無核、長粒無核白、陽光玫瑰的花粉不適宜長期貯藏，在冷藏和冷凍條件下建議貯藏時間少于15 d為宜，在-80 ℃條件下貯藏時間不要超過20 d。常溫保存對葡萄花粉活力的影響特別是高溫對花粉活力的影響需進一步研究。