3種樹莓品種花粉活力及貯藏條件的比較

摘要" 本研究以大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子3種樹莓品種為試材，測定其不同發育時期（花期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ），不同時間段（8：30、10：30、12：30、14：30和16：30），不同干燥條件（自然干燥法和硅膠干燥法）及不同貯藏條件（4和20 ℃）下的花粉活力，同時測定樹莓花粉不同發育時期的柱頭可授性，以篩選出適宜的花粉采集、處理時間及貯藏條件。結果表明，樹莓最佳花粉采集期為花期Ⅲ，雜交的最佳授粉期為花期Ⅲ，最佳去雄期為花期Ⅰ和Ⅱ；正午間樹莓花粉活力均有所下降，最佳采粉時間段是12：30—14：30；硅膠干燥24 h處理后其花粉活力保存較佳；大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子含水量分別為20.59%、14.67%和15.36%時耐貯藏性較好，在-20 ℃貯藏條件下能貯藏90 d。研究結果為樹莓雜交育種工作提供參考。

關鍵詞" 樹莓；花粉活力；柱頭可授性；低溫貯藏

中圖分類號" S663.2"""""" 文獻標識碼" A"""""" 文章編號" 1007-7731（2025）01-0119-06

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.01.023

Comparison of pollen vitality and storage conditions among three varieties of raspberry

Abstract" In this study， 3 species of raspberry were used as test materials， such as Rubus eustephanus Focke ex Diels， Rubus fruticosus Pollich， and Rubus chingii Hu.Pollen viability at different development stages （flowering stage I， II， III， IV）， different time periods （8：30， 10：30， 12：30， 14：30， 16：30）， different drying conditions （natural drying method and silica gel drying method）， and different storage conditions （4 and 20 ℃） were measured. The stigma receptivity of raspberry pollen at different developmental stages was determined.To screen out the appropriate pollen collection， treatment time， and storage conditions. The results showed that the best pollen collection period of raspberry was flowering stage Ⅲ， the best pollination period of hybridization was flowering stage Ⅲ， and the best emasculation period was flowering stage Ⅰ and Ⅱ. The pollen activity of raspberry decreased at noon， and the best time period was 12：30-14：30. The pollen viability of silica gel was better preserved after drying for 24 h. When the water content of Rubus eustephanus Focke ex Diels， Rubus fruticosus Pollich， and Rubus chingii Hu was 20.59%， 14.67% and 15.36%， respectively， the storage resistance was better， and could be stored for 90 days at -20 ℃. The results provide a reference for the work of hybridization and breeding of raspberry.

Keywords" raspberry; pollen vitality; stigma receptivity; low temperature storage

樹莓屬薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（Rubus）植物，因其果實口感酸甜，風味獨特，且富含維生素、抗氧化物等營養物質，是一種廣受消費者喜愛的藥食同源水果，被廣泛應用于醫藥、食品等領域[1-2]。其野生資源十分豐富，以云貴川地區較為集中[3]，市場上需求量大，發展前景較為廣闊。目前其品種選育研究還有待加強。雜交育種是新品種選育的重要手段之一，代漢萍等[4]對8個樹莓品種進行無刺雜交試驗，發現其近交系和雜種后代的刺密度遺傳表現差異顯著，后代的刺密度變異系數較高，可通過雜交育種培育無刺品種。花粉活力、花期不遇等自然因素直接影響著授粉的成功率。莫周美等[5]通過測定葛根不同花蕾期（半伸期、始開期、半開期和盛開期）的花粉活力，發現葛根花在始開期至盛開期為最佳雜交授粉時間，花粉活力可維持較高水平，此時授粉效率較高。焦雪輝等[6]研究11個紫薇品種的柱頭可授性日變化規律，得出在11：00—12：00，柱頭可授性最強，其他時間柱頭可授性相對較弱。目前，對樹莓的研究主要集中在栽培技術、資源調查、果實營養成分分析、引種推廣及種質評價等方面[7-9]。為探索樹莓花粉最佳采集、去雄和授粉時期，篩選適宜的花粉干燥方法，本研究觀測了大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子3個樹莓品種花粉的不同發育時期、日變化的花粉活力及不同發育時期柱頭可授性變化規律，同時探尋花粉含水量與貯藏條件的關系，為今后開展樹莓雜交育種研究和種質資源的創新提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以適應良好、選擇應用較廣的樹莓品種大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子為供試材料，均種植于貴州省植物園懸鉤子屬資源圃，種植地長×寬為0.5 m×0.5 m，進行日常養護管理。

TTC（2，3，5-三苯基氯化四氮唑）（分析純，福州飛凈生物科技有限公司）、過氧化氫（分析純，上海麥克林生化科技股份公司）；聯苯胺（分析純、上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同發育時期對花粉活力和柱頭可授性的影響 將樹莓花朵發育分成4個時期，如圖1所示。每個發育時期的花各取9朵進行花粉活力和柱頭可授性檢測，以確定樹莓最佳采粉時期。

1.2.2 不同時段對花粉活力的影響 在測定不同品種樹莓最佳采粉時期后，分別在最佳采粉時期測定一天內不同時段的花粉活力（8：30、10：30、12：30、14：30和16：30），分析其花粉活力的日變化規律，以確定樹莓花粉的最佳采粉時間。

1.2.3 不同干燥方式對花粉含水量和活力的影響 在上述試驗篩選出的最佳采粉時期內，每個品種采集15朵，迅速帶回實驗室收集花粉。每種樹莓花粉分成3份，分別采用室內通風自然干燥法和硅膠干燥法進行干燥處理，對干燥完成后的樣品進行花粉活力測定。室內通風自然干燥法是將花粉平鋪于硫酸紙上，置于室內通風處自然干燥24 h。硅膠干燥法是將花粉置于硅膠干燥器中干燥8和24 h。

1.2.4 不同含水量及低溫對花粉貯藏的影響 將干燥完成的樹莓花粉分裝于1.5 mL離心管中，用醫用注射器抽真空，分別在低溫（4 ℃）及低溫冷凍（-20 ℃）2種條件下貯藏，每隔5 d測定各個貯藏條件下的花粉活力。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 花粉活力 試驗采用TTC法測定花粉活力。采集新鮮花粉（花苞略有松動），滴入1～2滴0.5% TTC溶液置于花粉樣品中，攪勻后迅速蓋上蓋片，放入濕潤培養皿中，置于37 ℃黑暗條件下，30 min后在40倍光學顯微鏡下觀察染色結果。每個品種觀察3個載玻片，每片取3個不重疊視野，每個視野花粉粒總數不少于20粒。若花粉變紅則表明有活力，若紅色很淺或無變化則表明無活力。一個視野下的花粉活力計算如式（1）。

花粉活力（%）＝紅色花粉數/花粉總數×100（1）

1.3.2 柱頭可授性 采用聯苯胺—過氧化氫法測定柱頭可授性。染色液的配制比（體積比）為1%聯苯胺∶3%過氧化氫∶水＝4∶11∶22。用鑷子將采集的柱頭取下，浸入染色液中，立即置于顯微鏡下觀察，若柱頭具可授性，則柱頭周圍的反應液呈現藍色并有大量氣泡出現。每個品種隨機取3朵花的柱頭進行測定，重復3次。檢測結果及分級標準見表1。

1.3.3 花粉含水量 采用差減法測定花粉含水量。先將稱量瓶放入120 ℃烘箱中烘干至恒重，置于干燥器中冷卻后稱重（W1）；然后將一定量花粉加入稱量瓶中稱重（W2）；置于120 ℃烘箱中烘干至恒重，冷卻后稱重（W3）；重復3次，取平均值，含水量計算如式（2）。

花粉含水量（%）=（W2-W3）/（W2-W1）×100（2）

1.4 數據處理

采用Excel軟件對數據進行統計和圖表制作。

2 結果與分析

2.1 不同發育時期花粉活力和柱頭可授性的變化

2.1.1 花粉活力 由圖2可知，隨著花朵的發育，各個花期的花粉活力發生明顯變化。從花期Ⅰ至Ⅳ，大紅泡和黑莓的花粉活力變化趨勢均為先增加后降低，在花期Ⅲ花粉活力達到最大。掌葉覆盆子隨著花朵發育的進程，其花粉活力呈逐漸增加趨勢，在花期Ⅳ花粉活力達到最高。說明大紅泡和黑莓的最佳采粉時期是花期Ⅲ，掌葉覆盆子最佳采粉時期是花期Ⅳ。

2.1.2 柱頭可授性 由圖3可知，不同品種樹莓柱頭可授性隨時間的延長呈先升高后下降的趨勢。3種樹莓柱頭可授性在花期Ⅰ時均較弱，在花期Ⅲ達到最強，且不同品種樹莓在同一時期其柱頭可授性有所不同。花期Ⅰ和Ⅱ的花粉囊并未打開，柱頭上未附著花粉且花粉生活力較低，是最佳去雄期。說明樹莓的柱頭可授性較強的時期是第Ⅲ期，最佳去雄期是花期Ⅰ和Ⅱ。

綜合花粉活力和柱頭可授性，樹莓的最佳花粉采集期為花期Ⅲ，雜交的最佳授粉時期為花期Ⅲ，最佳去雄期是花期Ⅰ和花期Ⅱ。

2.2 不同時段花粉活力變化

由圖4可知，3種樹莓花粉活力的日變化較大。大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子在正午時間花粉活力有所下降，隨著時間的推移，花粉活力又隨之上升。大紅泡、掌葉覆盆子花粉活力最高值出現在14：30，分別為82.33%和98.37%，黑莓花粉活力最高值出現在16：30，花粉活力達到98.48%。說明樹莓最佳采粉時間段是12：30—14：30，其次時間段是8：30—10：30。

2.3 不同干燥方式花粉含水量和活力的變化

由表2可知，樹莓花粉經過3種干燥方法處理后花粉的含水量和活力變化有所差異。隨干燥程度的加深和干燥時間的延長，花粉含水量明顯下降，而花粉活力的變化則呈現相反趨勢。其中硅膠干燥24 h處理的花粉活力最高，大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子的花粉活力分別為83.33%、87.33%和83.00%；含水量分別為20.59%、14.67%和15.36%。說明硅膠干燥24 h處理能較好保持樹莓花粉活力，硅膠干燥8 h處理次之。

2.4 不同含水量花粉的低溫貯藏特性

將大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子3種樹莓花粉分別貯藏在4 ℃和-20 ℃的低溫條件下，其花粉活力的變化情況如圖5～10所示。在花粉含水量相同的情況下，3種樹莓的花粉活力變化在低溫條件下基本一致，均隨貯藏時間推移而逐漸降低，但與4 ℃貯藏相比，在-20 ℃貯藏條件下花粉的貯藏期限明顯延長，花粉活力下降速度較慢。如圖5～6所示，在4 ℃貯藏條件下，含水量為30.76%和20.59%的大紅泡花粉在貯存30 d后其花粉活力分別為2.33%和50.33%；隨著貯藏時間的延長，含水量為20.59%的大紅泡花粉逐漸失活，花粉最長能貯存90 d。在-20 ℃貯藏條件下，含水量為30.76%和20.59%的大紅泡花粉在貯存30 d后其花粉活力分別為10.33%和55.66%；貯存90 d后，含水量為20.59%的大紅泡花粉活力仍能達到11.00%。在低溫條件下黑莓、掌葉覆盆子的花粉活力也隨花粉含水量的降低表現出花粉貯藏時間延長的趨勢。由此可見，花粉含水量和貯藏溫度是影響花粉貯藏時間的重要因素。

3 結論與討論

樹莓因其獨特的風味和富含豐富的營養元素等特點，受到越來越多的消費者青睞。野生樹莓種質資源的優良性狀開發利用率不高，雜交育種潛力巨大。花粉與種質創新有著密切聯系，花粉活力的大小是決定植物雜交育種成敗的關鍵因素之一，在常規育種中，人工輔助授粉或雜交授粉需要準確掌握花粉萌發的時間和活力，因此花粉活力受到遺傳因素和外界環境的影響。本研究結果表明，大紅泡、黑莓在花期Ⅲ時花粉活力最高，掌葉覆盆子則在花期Ⅳ時花粉活力最高；由于正午間溫度過高，該時間段內大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子花粉活力均有所下降，這與張慧會等[10]和趙麗紅等[11]研究結果一致。

柱頭可授性的強弱直接影響雜交結實率，確定最佳去雄及授粉時期有助于建立高效的雜交或自交技術。本研究結果表明，樹莓在花期Ⅲ時花粉活力較高，柱頭可授性較強；另外，花期Ⅰ和Ⅱ的花粉囊未打開，柱頭上未附著花粉且花粉生活力較低。因此，樹莓的最佳授粉期為花期Ⅲ，最佳花粉采集期為花期Ⅲ，最佳去雄期為花期Ⅰ和Ⅱ。以上措施避免了雜交授粉中可能出現同種或外源花粉粒污染，增加授粉的可信度，使得花粉粒和柱頭處于成熟的生理狀態下，提高雜交授粉的成功率。

在自然條件下，大部分植物的花粉保存時間的長短受貯藏溫度和花粉本身含水量的影響[11-13]。李玉領等[12]研究表明，在4和-20 ℃貯藏條件下，可減緩葡萄花粉活力的下降速度。低溫可抑制花粉內部物質的代謝，降低酶活性，從而延緩花粉的衰老[14-16]。未經干燥處理的花粉在低溫冷凍保存的過程中容易造成細胞膜受損，而花粉含水量過低又會導致花粉活力下降，導致低溫保存后的花粉活力更低或保存時間縮短[17]。因此，適度降低花粉含水量有利于保持花粉活力。本研究發現，硅膠干燥劑處理24 h后再進行低溫貯藏，能有效保持花粉活力。4和-20 ℃貯藏條件適于樹莓花粉短期貯藏，且-20 ℃貯藏條件下樹莓花粉的耐貯藏能力較好，說明貯藏溫度是影響樹莓花粉壽命的重要因素之一，且貯藏溫度越低，花粉的貯藏時間越長。因此，花粉貯藏時應選擇合適的貯藏溫度和花粉含水量，但各個溫度條件下花粉貯藏的最適含水量研究較少，干燥程度不確定，無法大幅度提高花粉的貯藏時間，明確花粉干燥程度或含水量是下一步需要解決的問題。同時，花粉的超低溫保存技術日漸興起，這也是花粉活力貯藏研究的一個重要內容，尚需進一步研究。

綜上，本研究通過比較大紅泡、黑莓和掌葉覆盆子3種樹莓品種的花粉活力及貯藏條件，綜合分析花粉活力和柱頭可授性等指標，結果表明，樹莓最佳花粉采集期為花期Ⅲ，雜交的最佳授粉時期為花期Ⅲ，最佳去雄期為花期Ⅰ和Ⅱ，最佳采粉時間段是12：30—14：30；采用硅膠干燥24 h方法進行干燥，其花粉活力保存較佳；-20 ℃貯藏條件下樹莓花粉的耐貯藏能力較好。其中有關花粉干燥程度或含水量對花粉貯藏時間的影響有待進一步研究。

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