全 文 :黑龙江农业科学2012(5):80~82
Heilongjiang Agricultural Sciences
黄毛草莓花粉活力及柱头可授性测定
明 晓,吴 璇,汉由之,涂 蔷,郑彦超
(北京林业大学/林木育种国家工程实验室/林木花卉遗传育种教育部重点实验室/国家林业局
自然保护区研究与评价中心,北京100083)
摘要:为了研究黄毛草莓的开花生物学特性,观测黄毛草莓的散粉规律和繁育系统,并以不同时期的花蕾为
试材,用不同方法测定花粉的萌发率和柱头可授性。结果表明:黄毛草莓的单朵花期为2d,散粉时间为每天
9∶30~17∶00,在12∶00~14∶00达到顶峰。黄毛草莓的花粉在开花盛期活力最大,其它时期均较低或没有活
力。柱头可授性在开花初期和盛花中期达到顶峰,持续到末花期仍具有一定的可授性。
关键词:黄毛草莓;花粉活力;柱头可授性
中图分类号:S668.4 文献标识码:A 文章编号:1002-2767(2012)05-0080-03
收稿日期:2012-02-27
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30870149)
第一作者简介:明晓(1987-),女,安徽省宁国市人,在读硕
士,从事野生草莓资源收集及利用研究。E-mail:yuanyim-
ingxiao2006@163.com。
黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schlecht)
为蔷薇科草莓属多年生草本,花期4~7月,果期
6~8月。主要分布于我国陕西、湖北、四川、云
南、湖南、贵州和台湾,尼泊尔、锡金、印度东部及
越南北部也有分布[1]。
目前国内外对黄毛草莓的研究主要集中在形
态分类学[2]、遗传学[3],但其开花生物学特性报道
较少。该文对其柱头可授性及花粉活力进行研
究,旨在探讨其生殖生物学特性,以期为草莓新品
种的选育和良种繁育工作提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究地概况
试验地位于北京林业大学鹫峰林场,该林场
位于北京市海淀区西北部苏家坨镇,N39°54′,
E116°28′,最高峰海拔1 153m,主峰海拔465m。
海淀区气候属温带湿润季风气候区,冬季寒冷干
燥,盛行西北风,夏季高温多雨,盛行东南风。年
平均气温12.5℃,1月份平均气温-4.4℃,极端
最低气温为-21.7℃,7月份平均气温为25.8℃,
最高气温为41.6℃。年日照数2 662h,无霜期
211d。年平均降水量628.9mm,其中夏季的6~
8月份降水量为465.1mm,占全年降水的70%;
冬季的12~2月份降水量最少,仅占1%。该试
验所用黄毛草莓植株于2011年4月初采集自湖
北宜昌大老岭,种植于该试验地上。
1.2 方法
1.2.1 黄毛草莓散粉规律及繁育系统的观测
从该试验地居群中随机选择100个健康无病害的
黄毛草莓单株进行标记,从始花开始至终花结束。
并于花期选择20朵即将开放的花蕾挂牌并进行
标记,观察单花的开花习性。
从花朵开放当天,每隔2h观察1次,直至花
朵凋谢。观测记录花朵开放、花瓣伸展、花药开
裂、柱头接受花粉开始的时间和持续时间以及花
朵各部分的形状、大小等[4]。并用套袋法对其繁
育系统进行研究[5]。
1.2.2 黄毛草莓花粉活力的测定 植物花粉活
力鉴定的方法主要有显微镜形态观测法、培养基
法和染色法等[6-7],该试验采用的是TTC染色法
和液体培养基法。液体培养基为:10%蔗糖+
0.1%硼酸[8]。
于12∶00在健壮植株上随机选取处于开花前
48h、24h、开花初期、开花盛期和末花期5个时
期的黄毛草莓花朵各10朵,用镊子取出花药剥入
小容器中,放入干燥器中,待干燥后花药自动裂
开,取其花粉。
TTC(氯化三苯基四氮唑)染色法[9]:取少量
花粉于凹形载玻片上,滴加2滴配制好的TTC溶
液,盖上盖玻片,置于25℃恒温培养箱中培养
20min后,置于显微镜下观察。被染成红色的为
活力强的花粉粒,被染成淡粉色或无色的为无活
力或不育的花粉粒。
液体培养基法:取少量花粉于凹形载玻片上,
加2滴培养液,盖上盖玻片,置于25℃恒温培养
箱中培养2.5h后,置于显微镜下观察。以花粉
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5期 明 晓等:黄毛草莓花粉活力及柱头可授性测定
管长度超过花粉粒直径作为萌发标准,统计黄毛
草莓的花粉萌发率。
1.2.3 黄毛草莓柱头可授性的测定 用联苯胺-
过氧化氢测定柱头可授性,参照Dafini的方法进
行[10]。于12∶00随机选取黄毛草莓处于开花前
48h、开花前24h、开花初期、盛花中期、盛花后期
及末花期6个时期的黄毛草莓花朵各10朵,重复
3次,在凹面载玻片中放入体积比为1%联苯胺∶
3%过氧化氢∶水=4∶11∶22的反应液,分别将柱
头浸入其中,如具有可授性,则柱头周围呈现蓝色
并有大量气泡出现。
2 结果与分析
2.1 对黄毛草莓散粉规律及繁育系统的观测
结果
观察表明,黄毛草莓花朵在开花前闭合,从初
花期慢慢打开,直至花瓣与柱头垂直时达到盛花
期。天气对黄毛草莓的散粉有很大影响,天气晴
朗时散粉多,阴天或雨天基本不散粉。散粉时间
为9∶30~17∶00,在12∶00~14∶00达到顶峰(在
此时间段观察到数量最多的传粉蜜蜂和最高的访
花频率[11]),此时间段最适宜人工授粉。黄毛草
莓单花花期持续2d,群体花期持续30d左右。
各种套袋试验表明,不去雄套袋的能很好地
结实,产生正常的果实;去雄套袋的植株不结实,
说明黄毛草莓不存在无融合生殖;去雄不套袋,为
其人工授粉的,部分雌蕊发育,部分雌蕊不发育,
即使发育的雌蕊,其结实率也仅为10%~20%,
且绝大部分果实是畸形果。
2.2 黄毛草莓不同时期花粉活力的测定结果
从表1可以看出,通过SPSS的相关性分析
得出,TTC染色法和培养基法的测定结果相关性
系数为0.992,为极显著性相关,说明 TTC染色
法是适用于黄毛草莓花粉活力测定的。
黄毛草莓单花的花期在天气晴朗时持续约
2d,花粉活力从开花初期快速升高,在开花的第
1天内(开花盛期),具有较高的活力,此时最适宜
人工授粉;到第2天的末花期,花粉仍具有一定的
活力。
2.3 黄毛草莓不同时期柱头可授性的测定结果
经试验观察,开花前48h的柱头在联苯胺-
过氧化氢溶液中,不产生气泡,溶液也不会变蓝。
开花前24h的柱头,产生少量的气泡,溶液几乎
不变蓝。开花初期和盛花中期的柱头产生大量气
表1 2种方法测定不同时期花粉的萌发率
Table 1 Polen germination rate determined by
two methods at different stage
处理
Treatment
萌发率/%
Germination rate
TTC染色法
TTC method
液体培养基法
Liquid culture medium
开花前48h
48hbefore flowering
0 0
开花前24h
24hbefore flowering
0 7.55
开花初期
Early flowering stage
11.26 18.61
开花盛期
Ful bloom stage
60.40 73.27
末花期
The end of flowering
16.96 28.57
泡,溶液颜色明显变蓝。盛花后期的柱头产生较
多的气泡,溶液变蓝较明显。末花期的柱头产生
少量的气泡,溶液颜色稍稍变蓝。
从表2可知,黄毛草莓柱头从开花前24h就
具有了可授性,在开花初期和盛花中期具有最强
的可授性,盛花后期仍具有较强的可授性,直至末
花期。
表2 不同时期的柱头可授性
Table 2 Stigma receptivity at different stage
处理
Treatment
柱头可授性
Stigma receptivity
开花前48h
48hbefore flowering
-
开花前24h
24hbefore flowering
+
开花初期
Early flowering stage
+++
盛花中期
Middle off ul-bloom stage
+++
盛花后期
Latter off ul-bloom stage
++
末花期
The end of flowering
+
注:-为柱头不具可授性;+为柱头具可授性;++为柱头具
较强的可授性;+++为柱头具最强可授性。
Note:-means no stigma receptivity;+means stigma recep-
tivity;++ means higher stigma receptivity;+++
means the highest stigma receptivity
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黑 龙 江 农 业 科 学 5期
3 结论与讨论
3.1 黄毛草莓作为白果草莓的亲本成为可能
国外已经培育出白果的菠萝莓[12],但国内至
今未有白果草莓的报道。而黄毛草莓是白果草
莓,分布区域很广,其抗寒性和抗病虫害能力都非
常强,并且具有独特的香味,是十分优良的野生资
源。该试验对黄毛草莓的花粉活力和柱头可授性
进行了初步研究,表明黄毛草莓可以作为亲本进
行杂交育种,为中国的白果草莓的杂交和培育提
供了科学依据。
3.2 花粉活力与柱头可授性的比较
黄毛草莓的花粉活力在盛花期达到最高,而
柱头可授性的持续时间较长,在开花初期就达到
了顶峰,直至末花期柱头仍具有可授性。而其花
瓣在初花期就已经打开,这为异花授粉提供了可
能。黄毛草莓在盛花期时,花药和柱头几乎在同
一水平上,这便于两者接触进行自花授粉,因此黄
毛草莓属于兼性异交型即自花可孕型植物[13]。
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Polen Viability and Stigma Receptivity of Fragaria nilgerrensis
MING Xiao,WU Xuan,HAN You-zhi,TU Qiang,ZHENG Yan-chao
(Beijing Forestry University/National Engineering Laboratory for Tree Breeding/Key Labo-
ratory for Genetics and Breeding of Forest Trees and Ornamental Plants of Ministry of Edu-
cation/Nature Reserve Research and Assessment Center of State Forestry Administration,
Beijing 100083)
Abstract:In order to study the biological characteristics of flowering of Fragaria nilgerrensis,polen-shedding
rule and breeding system of Fragaria nilgerrensis were observed.Buds of different periods were used as test
materials to determine the polen germination rate and stigma receptivity with different methods.The result
showed that the single flower season of Fragaria nilgerrensis lasted for 2days,9∶30~17∶00each day was
considered to be polen-releasing period and it peaked from 12∶00~14∶00.The polen viability reached the top
during the flowering stage,but in other periods were lower or were not viable.Stigma receptivity peaked at early
flowering period and mid-ful bloom stage.It had a certain degree of receptivity til the end of flowering season.
Key words:Fragaria nilgerrensis Schlecht;polen viability;stigma receptivity
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