提高种子的产量和质量,是种子生产的终极目标,而花粉质量和数量是实现这一目标的重要保障。这就要求我们要在授粉过程中掌握:1.花粉的活性;2.花粉的授粉量;3.授粉时间;4.母本与父本的相容性。
本文通过对茄科作物进行的一系列观察实验,对授粉过程中涉及的几个方面就行了探讨。实验结果同样适用于其他作物,尤其是葫芦科作物。
—— 了解授粉过程 ——
授粉的成功与否不仅取决于花粉质量和数量,还取决于授粉发生的时间、环境(温度、水分、光照、营养等)以及花粉与柱头的相互识别。
实验一:确定优选的授粉条件
1、选用同一匀质番茄花粉样品、并统一实验的花粉用量;
2、对比不同授粉条件下(一天中的不同时间、湿度、温度、去雄后的时间点…)雌蕊的接受能力,并通过座果率量化对比结果;
3、通过统计模型(如多元回归)确定影响座果率的因素;
4、进行多品系测试,并找到每一品系的优选授粉条件。
◆ 如何把握授粉量?
花粉直感现象明显,不同授粉量对番茄产量、外观可能产生较大影响。授粉过少,座果率低;授粉过多,一方面造成花粉浪费,另一方面虽可能增加结果,但可能导致果密而小,果品等级降低,经济效益差,甚至出现授粉太多,造成超负荷结实,营养消耗超过植株所能负担的能力,影响来年花芽分化和产量,严重时引起植株死亡。也就是说只有授粉适量,才有可能获得好的座果率。而柱头上有活性的花粉数量或者说能够萌发的花粉数量才是决定座果率的重要因素,本实验利用Ampha Z32阻抗流式细胞仪(计数模式)对授粉柱头上有活力的花粉数量进行统计。
实验二:授粉过程的重复性
本实验目的是为了确定优选授粉量以及在授粉过程中授粉量的可重复性。该实验奇妙的地方在于可以确定柱头上的花粉量。
1、按实验一确定的优选授粉条件进行授粉,然后收集授粉后柱头上的花粉(花粉萌发前);
2、用Ampha Z32阻抗流式细胞仪(计数模式)定量分析每个柱头上的花粉数量;
3、比较每个柱头上的花粉量,并计算标准偏差;
4、如果使用的是已稀释过的花粉,则测定花粉稀释剂(石松、淀粉等)的均匀性。
◆ 柱头上的花粉量差异
本实验统计了几个新授粉的番茄柱头上有活力的花粉数量,实验结果如下图所示,箱线图中每个点对应一个柱头上收集的花粉粒数。
实验三:量化不同花粉质量下的结实率,并利用数据集拟合饱和度模型。
Tip:葫芦科植物授粉过程中,花粉数量的变化通常大大高于花粉活力的变化,因此,在进行此类种子生产工作时,更要综合考量活花粉数量(活力和花粉数量的组合)与结实率的相关性,而不仅仅是单纯花粉活力与结实率的相关性。