梨液体授粉花粉活性影响因素探究

果树液体授粉技术能够大幅提高授粉效率,提高果实品质,但影响花粉活性的因素尚不确定。以梨花粉为研究对象进行液体授粉,研究花粉悬浊液放置时间、喷雾机种类、喷雾压力、回流装置及喷头种类对花粉活性的影响。结果表明,配置完成的花粉悬浊液应选择压缩式喷雾器,并在10 min内完成喷施,花粉活性最佳;液泵的使用会大幅降低花粉活性,隔膜泵降低约30%,柱塞泵使花粉活性的降低幅度超过30%;在0.3~2.5 MPa压力范围内,喷雾压力、喷头种类和孔隙大小对花粉活性无显著性影响;使用离心喷头作业时,转速应维持在8000~12000 rpm范围内,对花粉活性的影响较小,且雾滴粒径合适。研究结果可为梨液体授粉技术的发展和推广提供参考。

基于开花物候期和花粉质量初步筛选库尔勒香梨适宜的授粉品种

库尔勒香梨是新疆特色林果业支柱产业之一,属于严格异花授粉的梨品种,在南疆立地条件下筛选合适的授粉品种是实现库尔勒香梨提质增效的重要技术措施。2021—2022年,在花期对30多个梨品种与库尔勒香梨的相对有效授粉期进行了调查,利用血球计数板法与花粉离体萌发法对供试梨品种进行了花药花粉量与花粉离体萌芽率的检测。结果表明:2021年供试梨品种与库尔勒香梨有效授粉期相遇的时间平均为7.82 d,2022年供试梨品种与库尔勒香梨的有效授粉期相遇的时间平均为6.07 d,2022年不同梨品种花期受高温影响较2021年花期整体缩短;花药花粉量在品种间的变幅为214.29~6928.57粒·花药-1,均值为4435.79粒·花药-1;花粉离体萌芽率在品种间的变幅为4.23%~74.70%,均值为36.52%,以上2个指标在品种间差异极显著。对连续2年不同梨品种的有效授粉期、花药花粉量和花粉离体萌芽率3个指标综合权衡,结合各品种多年的田间表现,决选出14个库尔勒香梨授粉品种:砀山酥梨、鸭梨、雪花梨、南果梨、丰水、明月、圆黄、鄂梨1号、寒红、黄花、早酥梨、中梨1号、新妃和阿克苏句句梨,以便下一步开展授粉试验,从果实直感角度对授粉品种进一步筛选,为选择库尔勒香梨优良授粉品种、丰富新疆梨种质资源提供科学参考。

梨43个品种花粉生活力及4种测定方法的比较

用花粉离体培养法测定比较了43个梨品种花粉离体萌发率和花粉管生长长度;从中选择花粉相对生活力低、中、高3组6个品种(今村秋和雪花梨、金二十世纪和丰水、青松和满天红)的花粉,采用I-KI染色法、蓝墨水染色法、MTT染色法、过氧化物酶染色法4种花粉生活力测定方法,以花粉离体萌发法为对照。结果表明,花粉培养24h后,43个梨品种的花粉萌发率平均为66.15%,其中花粉萌发率≥60%的品种约占84%,满天红萌发率最高为82.79%;花粉管长度平均为1.77mm,花粉管长度≥1mm的品种约占89%,其中奥萨二十世纪最长为3.25mm,说明多数梨品种花粉生活力较强。与对照相比,4种花粉生活力测定方法中I-KI染色法的测定值极显著偏低,MTT(噻唑蓝)染色法的测定值显著偏高,二者不适于梨花粉生活力的测定;过氧化物酶染色法测定值与对照差异显著,也不适宜用来测定梨花粉生活力;蓝墨水染色法测定值与对照没有显著性差异,可用于梨花粉生活力的快速测定。

不同梨品种花粉量及花粉萌发率差异研究

在离体条件下对142个梨品种(系)的花粉量及花粉萌发率进行测定比较,研究花粉量和花粉萌发率在梨品种间的差异及其与授粉的关系。结果表明:梨花粉量和花粉萌发率因品种不同差异明显,单个花药花粉量变幅为0～8 940粒,花粉萌发率变幅为0～93.71%,其中‘威宁黄酸梨’的花粉量最多,‘麻壳’的花粉萌发率最高,而‘爱宕’和‘大理冬梨’的花粉量及花粉萌发率均为0。梨花粉量和花粉萌发率的分布规律在品种间不符合正态分布。对花粉量及花粉萌发率进行聚类分析,供试品种可明显区分为七大类群,其中第Ⅰ、Ⅱ类共33个品种(系)具有较多的花粉量及高的萌发率,在生产上可以满足梨树授粉需要,其余品种不宜作授粉树。

梨不同品种花粉生活力测定及授粉特性研究

以19个梨品种为试材,用离体培养法测定在不同贮藏温度下花粉生活力,并调查6个杂交组合和15个梨品种自交的结实特性。结果表明,在培养基中加入硼酸和赤霉素可提高花粉生活力;通过镜检发现大慈梨、八月红、黄金梨3个品种花粉败育;在不同的贮藏条件下,温度越低花粉发芽率下降越缓慢,因此在低温条件下适合花粉长久贮藏;在贮藏过程中,均存在"短期被迫休眠现象",且随温度的降低被迫休眠恢复时间向后延伸。6个杂交组合的花朵坐果率和花序坐果率平均值为82.54%和94.82%,与自然授粉没有明显差异,因此金二十世纪可以作为鸭梨、雪花梨的授粉树,雪花梨、鸭梨、红安久、红茄梨可以作为黄金梨的授粉树;15个梨品种自交结实率较低,而大慈梨、八月红、黄金梨、秦丰、秀玉、新星、雪花梨、丰水8个品种不结实,在生产上均需配置授粉树才能达到产量需求。

湖南主要梨品种花粉生活力的研究

为给生产和科研提供理论依据 ,对二宫白、黄花、湘南、杭青、新世纪等 5个梨品种花粉生活力进行了测定 ,并探讨了不同种类培养基和生长调节物质对花粉管生长的影响 .结果表明 ,新世纪花粉发芽率最高 ,花粉管生长最快 ;各品种边花花粉发芽率都较中心花粉高 ,大蕾期的花粉发芽率最高 ,小蕾期花粉发芽率最低 ;最佳培养基组合为 :硼 5mg/ L,蔗糖 2 0 g/ L;培养基中添加50 mg/ L赤霉素或 5mg/ L的 2 ,4- D。

梨花粉红外波段复折射率测定与分析

花粉是生物气溶胶重要的组成部分,复折射率是研究花粉光学特性以及探测、识别生物气溶胶成分的重要参数。采用压片法对梨花粉2.5~15μm波段的反射光谱进行了测量,利用Krames-Kronig（K-K）关系计算了复折射率,并就傅里叶红外光谱仪测试压片的入射角和复折射率长波长、短波长区外推两方面对结果作了误差分析。结果表明,测试时18°入射角以及长波长、短波长区外推对梨花粉复折射率的计算结果影响不大,利用反射光谱计算花粉复折射率的方法是可行的。计算得到的复折射率谱对梨花粉光学特性的研究以及生物气溶胶成分的探测、识别有一定的参考价值。

梨花粉育性和交配亲和性研究

对苹果梨、南果梨等12个品种的花粉育性和以苹果梨为母本的授粉组合交配亲和性进行了研究.结果发现,梨的育性可分为花粉不育、功能性不育和正常可育等不同类型.梨的自交和品种间杂交的亲合性主要由配子体基因型控制,按亲和性差异可将品种组合分成高亲和、亲和和不亲和3种类型.探讨了不同培养基对梨花粉萌发率的影响,提出了适于梨花粉生活力鉴定的培养基配方.

培养基组分及pH值对梨花粉萌发和花粉管生长的影响

采用花粉液体培养法研究不同培养基组分和pH值对梨花粉萌发和花粉管生长影响.结果表明:培养基内硼酸、氯化钙、PEG-4000、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨醇、果糖在一定浓度范围内,对花粉萌发及花粉管生长起促进作用,但超过一定浓度时起抑制作用;最适的培养基组分为:30mmol/LMES、0.01%硼酸、0.03%CaCl2·2H2O、15%PEG-4000、5%果糖 或5%山梨醇、10%蔗糖 ,最适的pH值为6.5.在该培养基内梨花粉萌发率约为59.2%,花粉管生长长度为966.3μm.

授粉品种和花粉量对鸭梨果实花萼宿存的影响

用不同浓度的秋子梨和白梨为鸭梨授粉，以研究授粉品种和授粉量对鸭梨果实萼片宿存的影响。结果表明：在鸭梨果实上存在明显的花粉直感现象，以秋子梨授粉，鸭梨果实花萼宿存率高，而白梨授粉花萼宿存率较低；授粉时加入填充剂的比例明显地影响花萼宿存率，填充剂加入越多，花萼宿存率越低，即使使用秋子梨授粉，也可以达到理想的授粉效果，表明柱头接受的花粉量对萼片宿存有重要作用；花粉与填充剂比例达到1：7～1：11时，既能保证适当坐果率又能降低萼片宿存率。

梨部分优良品种授粉组合选配与自花结实性研究

以中梨1号、中梨2号、新高、黄金梨、早美酥、红香酥、长寿、金二十世纪、红太阳等为试材,通过对各品种花药散粉状态进行镜检观察和杂交组合授粉与自花结实性试验,结果表明,中梨1号、早美酥、红香酥、长寿、金二十世纪6个品种的花药散粉正常、花粉量大,所配组合坐果率很高,生产上可用作授粉树;新高、黄金梨、红太阳3个品种花粉发育不良、散粉异常或花粉败育,生产上不能作为授粉品种。中梨2号、红香酥、长寿、金二十世纪、新高、黄金梨、红太阳7个品种自花不结实,早美酥和中梨1号可自花结实。

“新梨7号”雄性不育特性及其败育的细胞学研究

利用石蜡切片法,观察比较了"新梨7号"及其父母本花药发育和花粉发育过程中细胞学上的变化特征。研究结果表明:"新梨7号"梨花器小,花药干瘪,几乎无花粉粒,表现出雄性不育的空囊花药;导致花粉败育的主要原因可能是:绒毡层细胞在花粉母细胞时期出现畸形、提早解体,致使绝大多数小孢子母细胞不能正常发育,即使有的小孢子母细胞可以进行减数分裂,但形成的小孢子四分体也不能正常发育成为成熟的花粉粒,导致最终败育。目前大量研究已表明,雄性不育是由基因或染色体调控的。因此,本试验的形态解剖结果是不育基因表达的产物。

‘新高’梨花粉败育与内源多胺含量变化的关系

以花粉败育的‘新高’梨和花粉可育的‘丰水’梨为试材,对不同发育阶段的花蕾或花药内不同形态的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量进行了分析,以探讨多胺种类和形态与新高花粉败育的关系。结果表明:新高花蕾发育过程中游离态的Put和Spd含量变化幅度不大,丰水则在单核花粉到二核花粉时期出现高峰,在单核花粉期到单核花粉晚期含量是新高的3～5倍。新高中游离态的Spm也显著低于丰水;丰水中高氯酸可溶共价结合态Put、Spd和Spm含量逐渐增加,新高在花粉败育前期或败育期出现不同于丰水的高峰;除丰水成熟的花药外,两个品种中高氯酸不溶结合态多胺含量的变化基本一致;两个品种的不同形态Put、Spd和Spm总量在败育前期差异不显著,此后新高显著低于丰水;丰水中的多胺均以游离态为主,新高以高氯酸可溶结合态为主。

外源亚精胺对鸭梨自花授粉花粉管伸长及花柱蛋白表达的影响

为探讨外源多胺调控鸭梨自交不亲和的生理生化机制,分别以自花授粉和外源亚精胺处理后1~3 d的花柱为试材,测定了不同处理不同时期花粉管生长发育动态,利用双向电泳技术和质谱分析技术分析了外源亚精胺处理前后不同时期鸭梨花柱蛋白的差异表达。结果显示：与对照相比,不同浓度的Spd处理均能极显著促进花粉管生长,0.25 mmol/L Spd处理72 h后可使大量花粉管到达花柱基部;在自交花柱电泳图谱中发现了3种特异蛋白质,A蛋白质Mr A=28.0 k Da,p I=5.7;B蛋白质Mr B=28.5 k Da,p I=5.7;C蛋白质Mr C=22.0 k Da,p I=5.3,这3种特异蛋白质可能与自交不亲和性相关;质谱分析获得了2个较好的蛋白点,分别为推定和假定蛋白。

梨远缘花粉原位萌发及生长特性

应用荧光标记方法对梨远缘花粉在‘丰水’和‘噢嗄二十世纪’柱头上萌发及花粉管生长特性进行观察,结果表明:(1)梨远缘花粉均能在柱头上萌发,但其萌发率不同,授粉后24 h,在‘丰水’柱头上‘红叶桃’花粉萌发率最高,达62.8%,而‘盖县大李’花粉萌发率仅为12.0%,各种远缘花粉在‘丰水’柱头萌发率均高于‘噢嗄二十世纪’柱头。(2)各种远缘花粉管在梨柱头或花柱内生长情况也有差异,‘红叶桃’等核果类花粉管在梨柱头上均表现为扭曲、盘绕等现象,不能穿过柱头;‘红星’和‘红富士’花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能进一步在花柱内生长,表现为扭曲变形、先端膨大等不亲和性现象。因此,梨与远缘果树杂交不亲和在柱头上就已发生,这与梨自交不亲和反应发生在花柱内的现象不同。

不同保存温度对几个梨品种花粉生活力的影响

对5个梨品种的花粉进行了不同温度条件下的保存试验。结果表明：保存前花粉发芽率较高,随着室温保存时间的延长,花粉的发芽率迅速下降。60 d后,各品种梨的花粉发芽率降低到10%以下。红酥脆、满天红、黄金梨、奥冠红梨和台湾雪梨分别降为3.8%、3.7%、4.6%、5.8%、5.1%。因此,室温长期保存花粉效果较差。但若进行短时间（5-10 d）贮藏,其保存效果还是比较理想的。低温保存条件下,随着保存时间的延长,各品种梨花粉的生活力下降不太明显,4℃下和-20℃下保存60 d后,花粉的生活力仍然在74%和78%以上,而-20℃下保存的花粉生活力较4℃稍强,因此,在-20℃下较长时间保存梨花粉效果更为理想。

黑龙江省梨栽培品种(系)花粉形态的比较观察

利用扫描电镜和光学显微镜系统观察了黑龙江省梨 2 0个栽培品种 (系 )花粉粒的形态并进行聚类分析。结果表明 :同一品种花粉粒的大小、形态和纹饰特征比较稳定 ,不同品种间存在差异 ,杂种后代纹饰的变化 ,反映出黑龙江省梨品种其血缘关系的多样性 ,依据纹饰和聚类分析结果是梨品种鉴别的有效方法之一 ,具有一定的生产实践价值。

东方梨和西方梨花粉发育时期的比较

为了探寻东方梨和西方梨花粉发育的不同特点及其单核靠边期,从而为其花药离体培养接种外植体的选择提供科学依据,对6个东方梨和3个西洋梨品种花粉发育的特点进行了观察试验。结果表明:供试的9个梨品种花粉发育都经历了花粉母细胞期、四分体时期、小孢子期、成熟花粉期;西洋梨的物候期比东方梨晚,且花粉开始发育的时间也晚,东方梨早熟品种和晚熟品种花粉开始发育的时间不同,与各自的物候期密切相关;根据其物候期初步确定了东方梨品种绿宝石、满天红、红酥脆、美人酥、红香酥和红香蜜的单核靠边期。

梨花粉矿质营养成分的能谱分析

对9个梨品种花粉表面微区进行ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,能谱分析)11种矿质营 养成分分析,结果表明:(1)所测的11种元素平均含量,以P元素相对含量最高,占原子百分比的25.95％,其次为S 22.02％,K 15.80％,Mg 7.93％,Na 5.80％,Si 5.65％,Fe 5.11％,Cl 3.83％,Ca 3.29％,Cu 2.55％,Zn 2.07％;(2)不同梨品种 矿质元素含量也有不同,P含量最高的为酥梨,最低是硕丰,S含量最高的是硕丰,最低的为酥梨,K含量最高的是马 蹄黄,最低的为黄花,Ca含量最高的是丰水,最低的是酥梨;(3)花粉表面不同部位元素含量也不同,萌发沟高于沟间 区的元素有Na、Mg、Si、S、Ca、Fe、Cu,沟间区高于萌发沟的元素有Cl、K、Zn,而P含量在2个区域相差不大。

基于近红外光谱反射技术的砀山酥梨花粉活力快速检测

【目的】研究基于近红外光谱反射技术的砀山酥梨花粉活力快速检测。【方法】以砀山酥梨花粉为试材。4℃下贮藏,以0、7、27、43与65 d贮藏后花粉为试材,用离体萌发法测定花粉活力,利用近红外光谱仪扫描花粉采集光谱数据。以修正偏最小二乘法(MPLS)对采集的100个梨花粉近红外反射光谱与花粉活力进行定标模型拟合,判别鉴定砀山酥梨花粉近红外光谱。【结果】砀山酥梨花粉活力分别为70.6%、60.3%、57.1%、53.2%与34.1%,从开始贮藏活力的70.6%下降到34.1%,活力下降了52%,且不同贮藏花粉活力相互差异均显著。利用近红外光谱快速预测砀山酥梨花粉活力,其定标模型相关系数R^(2)为0.985,交互验证相关系数1-VR为0.9529,其活力测定的交互验证标准差SECV为2.5%。以光谱反射率算术相加后取对数lg(R1540+R1956)为自变量,拟合的ExpAssoc方程R^(2)为0.9998,花粉活力与其光谱反射率存在函数关系。【结论】利用近红外反射技术快速测定砀山酥梨花粉活力可行。