提高種子的產(chǎn)量和質(zhì)量,是種子生產(chǎn)的終極目標,而花粉質(zhì)量和數(shù)量是實現(xiàn)這一目標的重要保障。這就要求我們要在授粉過程中掌握:1.花粉的活性;2.花粉的授粉量;3.授粉時間;4.母本與父本的相容性。
本文通過對茄科作物進行的一系列觀察實驗,對授粉過程中涉及的幾個方面就行了探討。實驗結(jié)果同樣適用于其他作物,尤其是葫蘆科作物。
—— 了解授粉過程 ——
授粉的成功與否不僅取決于花粉質(zhì)量和數(shù)量,還取決于授粉發(fā)生的時間、環(huán)境(溫度、水分、光照、營養(yǎng)等)以及花粉與柱頭的相互識別。
實驗一:確定優(yōu)選的授粉條件
1、選用同一勻質(zhì)番茄花粉樣品、并統(tǒng)一實驗的花粉用量;
2、對比不同授粉條件下(一天中的不同時間、濕度、溫度、去雄后的時間點…)雌蕊的接受能力,并通過座果率量化對比結(jié)果;
3、通過統(tǒng)計模型(如多元回歸)確定影響座果率的因素;
4、進行多品系測試,并找到每一品系的優(yōu)選授粉條件。
◆ 如何把握授粉量?
花粉直感現(xiàn)象明顯,不同授粉量對番茄產(chǎn)量、外觀可能產(chǎn)生較大影響。授粉過少,座果率低;授粉過多,一方面造成花粉浪費,另一方面雖可能增加結(jié)果,但可能導(dǎo)致果密而小,果品等級降低,經(jīng)濟效益差,甚至出現(xiàn)授粉太多,造成超負荷結(jié)實,營養(yǎng)消耗超過植株所能負擔(dān)的能力,影響來年花芽分化和產(chǎn)量,嚴重時引起植株死亡。也就是說只有授粉適量,才有可能獲得好的座果率。而柱頭上有活性的花粉數(shù)量或者說能夠萌發(fā)的花粉數(shù)量才是決定座果率的重要因素,本實驗利用Ampha Z32阻抗流式細胞儀(計數(shù)模式)對授粉柱頭上有活力的花粉數(shù)量進行統(tǒng)計。
實驗二:授粉過程的重復(fù)性
本實驗?zāi)康氖菫榱舜_定優(yōu)選授粉量以及在授粉過程中授粉量的可重復(fù)性。該實驗奇妙的地方在于可以確定柱頭上的花粉量。
1、按實驗一確定的優(yōu)選授粉條件進行授粉,然后收集授粉后柱頭上的花粉(花粉萌發(fā)前);
2、用Ampha Z32阻抗流式細胞儀(計數(shù)模式)定量分析每個柱頭上的花粉數(shù)量;
3、比較每個柱頭上的花粉量,并計算標準偏差;
4、如果使用的是已稀釋過的花粉,則測定花粉稀釋劑(石松、淀粉等)的均勻性。
◆ 柱頭上的花粉量差異
本實驗統(tǒng)計了幾個新授粉的番茄柱頭上有活力的花粉數(shù)量,實驗結(jié)果如下圖所示,箱線圖中每個點對應(yīng)一個柱頭上收集的花粉粒數(shù)。
實驗三:量化不同花粉質(zhì)量下的結(jié)實率,并利用數(shù)據(jù)集擬合飽和度模型。
Tip:葫蘆科植物授粉過程中,花粉數(shù)量的變化通常大大高于花粉活力的變化,因此,在進行此類種子生產(chǎn)工作時,更要綜合考量活花粉數(shù)量(活力和花粉數(shù)量的組合)與結(jié)實率的相關(guān)性,而不僅僅是單純花粉活力與結(jié)實率的相關(guān)性。