杏李杂交种‘风味玫瑰’花柱类型与花粉管的生长观察

杏李杂交种‘风味玫瑰’花柱类型与花粉管的生长观察作者：何兴波雷莉莉李芳东来源：《热带作物学报》2014年第04期摘要为了探索杏李品种‘风味玫瑰’产量不高不稳的原因，对其花柱退化程度、不同花型花粉活力及花粉管生长动态进行研究。

结果表明：（1）‘风味玫瑰’品种异花授粉亲和性大于自花授粉，其完成双受精的时间比自花授粉提前约24 h，且花粉管生长异常现象少；（2）不同类型枝条的花柱退化花比例存在差异，一年生枝条大于多年生枝条，不同的立地因素对花型比例存在较大的影响；（3）‘风味玫瑰’和‘恐龙蛋’品种花柱萎缩花的花粉活力分别为30.97%和32.02%，均大于长花柱花的花粉活力。

研究认为，由于‘风味玫瑰’品种的花柱退化比例高，阻碍了其结实率的提高。

虽然把‘恐龙蛋’品种作为授粉树在一定程度上能提高‘风味玫瑰’品种的结实率，但由于其花粉活力不是太高，不能作为理想的授粉树，需要寻找另外更为合适的授粉树。

关键词‘风味玫瑰’杏李；花粉管生长；花柱类型；花粉活力中图分类号 S662.3 文献标识码 APistil Variability and Pollen Tube Growth ofPrunus domestica×P. armeniaca ‘Fengweimeigui’HE Xingbo， LEI Lili， LI Fangdong*，FU Jianmin， YANG ShaobinNon-timber Forestry R&D Center， Chinese Academy of Forestry， Zhengzhou， Henan 450003， ChinaAbstract Pollen viability and style degradation degree， the dynamic growth of pollen tube were studied in order to exlpore the pollination and fertilization of ‘Fengweimeigui’due to its unstable yield. The results showed that. （1）The compatibility of cross-pollination was higher than that of self-pollination and the double fertilization of cross-pollination took was 24 h earlier than that of self-pollination. The irregular phenomenon in cross-pollination was less than self-pollination. （2）The differences was significant among the proportion of flowers of aborted pistil in different branches. The proportion of this type of flower in one-year-old branch was higher than perennial branch. Different environment had a certain influence on the proportion of this type of flower. （3）The pollen viability of aborted pistil flower was 30.97% and 32.02% in ‘Fengweimeigui’ and ‘Konglongdan’，respectively， which were both larger than that of long pistil flower. The research suggested thatthe‘Konglongdan’， which is the pollination tree of ‘Fengweimeigui’， to some extent， can improve its seed setting rate. But due to the low pollen vitality， both are not ideal pollination tree. In addition，the high degradation rate of ‘Fengweimeigui’ style hinder the improvement of seed setting rate. Therefore， we should do further research to find more appropriate pollination tree.Key words Prunus domestica×P. armeniaca ‘Fengweimeigui’；Pollen tube growth；Style type；Pollen viabilitydoi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.04.008‘风味玫瑰’杏李（Prunus domestica×P. armeniaca ‘Fengweimeigui’）为蔷薇科植物，于2000年自美国引入中国的李杏种间杂交品种[1-2]。

‘风味玫瑰’品种不仅适应性强，且在品质、风味、色泽等经济性状及抗病虫害、抗寒等抗逆性方面表现突出[3]。

然而，由于部分自花授粉的花粉管生长异常降低了双受精的成功率[4-5]，自然条件下‘风味玫瑰’品种自花结实率低[6]，这可能与此现象有关。

同时，‘风味玫瑰’品种存在雌蕊败育现象，与李、杏的雌蕊败育现象极为相似，这也是导致低产的一个重要原因[7-8]。

杨绍彬等[9]的研究结果指出，‘风味玫瑰’品种在栽培种植过程中需要配置亲和性良好的授粉树，这是克服其自花结实率低而达到丰产的重要措施之一，但并未进一步研究其授粉受精特性，因此，未从根本上解决生产上授粉树选择的问题。

荧光观察花粉管生长的方法简单、方便、快速、有效，对研究花粉管的生长特性及杂交不亲和表达部位具有重要意义，国内外学者普遍运用此方法研究果树、花卉等农作物杂交过程中花粉管的生长情况[10-13]。

在前人研究的基础上，本研究进一步通过荧光观察‘风味玫瑰’品种自花及异花授粉花粉管的生长动态，并统计花柱退化比例，同时测定不同花型的花粉活力间的差异，对‘风味玫瑰’品种授粉特性作出评价，进而为杏李授粉生物学、杂交育种及丰产优质栽培提供理论基础，并为‘风味玫瑰’品种的生产推广和栽培品种搭配提供理论依据。

1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试验地概况本试验在河南省平顶山市郏县安良镇玉龙山庄杏李资源圃进行。

郏县地处河南省中西部，平顶山市北部（113°0′40″～113°24′50″E，33°4′80″～34°10′50″N）；气候属温带大陆性季风气候，日照时间较长，热量比较充足，自然降雨偏少，丘陵地带土壤较为贫瘠。

1.1.2 植物材料选取郏县玉龙山庄杏李资源圃中‘风味玫瑰’和‘恐龙蛋’品种8年生的植株作为材料，‘风味玫瑰’品种的父本是Red Beaut Plum（US PlantPat.No.2， 539）开放授粉获得的种子苗，母本为Royal Zee Plum（US PlantPat.No.5， 486）自然授粉后得到的种子苗；‘恐龙蛋’品种来源不详。

由于‘恐龙蛋’品种与‘风味玫瑰’品种的亲和性较好[9]，因此，选用‘恐龙蛋’品种作为‘风味玫瑰’品种的授粉树，其花粉同样来自玉龙山庄的8年生植株。

1.2 方法1.2.1 花粉的采集和授粉采集‘风味玫瑰’和‘恐龙蛋’品种大蕾期的花苞，剥离花药，将花药在25 ℃下烘至散粉，并将其装入玻璃瓶中，于-20 ℃下保存备用。

选择树势、枝量、花芽量基本一致的标准样树，对大小相近的花序挂牌标记，单株处理，每株分2部分，每部分1个品种进行授粉，重复3次。

在‘风味玫瑰’品种开花前1 d花药散粉前对花朵进行去雄套袋；次日，对其进行人工授粉，做好标记并套袋。

1.2.2 荧光观察花粉管的生长参考Hiratsuka等[14]的方法并作部分修改，把‘风味玫瑰’品种进行自花和异花授粉，采集授粉后2、4、8、16、24、48、72、96、120 h的雌蕊，用FAA （Formaldehyde， acetate and alcohol）固定液固定24 h后，换用70%的酒精溶液浸泡低温保存；待样品全部取完后，将固定的花柱在基部切下复水，然后将花柱置于2 mol/L NaOH溶液中，60 ℃烘箱保存2 h，蒸馏水冲洗3次（至花柱接近透明），放入预先配好的水溶性苯胺蓝溶液（1 g/L苯胺蓝+0.15 mol/L磷酸氢二钾）中染色约4 h。

花柱压片参考Knoc[15]的方法，将处理好的柱头放在载玻片上并滴1滴甘油，用盖玻片盖好避免出现气泡，轻轻按压使花柱均匀展开，然后置于荧光显微镜下观察花粉在柱头上的萌发和花粉管的生长情况[16-19]，并显微拍照，重复3次。

1.2.3 花柱退化统计参考刘芬等[20]的方法进行取样，随机选取树势花量相近的30棵‘风味玫瑰’品种个体，在开花前1 d采集1年生和多年生枝条上的花朵各500朵，并做好标记，带回实验室，统计其长花柱、中花柱、短花柱与双柱头的比例，柱头高于雄蕊的花柱记为长花柱，低于花柱但大于雄蕊一半高度的记为中花柱，柱头高度小于雄蕊一半的记为短花柱。

1.2.4 不同花型的花粉活力测定采集‘风味玫瑰’与‘恐龙蛋’品种大蕾期的正常花柱和退化花柱的花苞，带回实验室剥离花药，将花药在25 ℃下烘至散粉，并将其装入玻璃瓶中，于-20 ℃下保存备用；采用琼脂培养基法[20-25]测定花粉活力。

1.3 数据分析采用SPSS18.0和Excel 2003软件对不同种类枝条上花型的差异、不同花型的花粉活力的差异进行t检验。

2 结果与分析2.1 花粉管的生长动态通过荧光观察自花授粉后不同时间段的花柱发现，‘风味玫瑰’品种自花授粉2 h后花粉开始萌发（图1-a），8 h后花粉管进入柱头内约0.5 mm处（图1-b）；授粉24 h后花粉管到达花柱总长度的1/4处（图1-c）；48 h到达花柱总长度的1/3，之后观察到的花粉管外壁荧光减弱（图1-d、e）；授粉大约96 h左右花粉管穿过花柱基部到达子房室（图1-g），在120 h左右进入子房并到达胚珠完成授精（图1-f）。