1、本科毕业论文（20 届）花龄对蓝莓柱头可授性及花粉活力的影响所在学院 专业班级 生物科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 II目录目录.摘要.关键词.Abstract.key.1 前言.12 材料与方法 .22.1 材料.22.2 方法.22. 2.1 散粉规律观察.22.2.2 不同花发育阶段花粉活力与柱头的可授性.22.3 数据与分析.33.结果与分析.33.1 散粉特性.33.2 花粉活力及花粉量.33.3 柱头可授性与粘液分泌.44 讨论.5参考文献.7致谢.8III花龄对蓝莓柱头可授性及花粉活力的影响摘要：以南高从蓝莓“蓝雨” （vacciniumaustrale）
2、为试材，研究了花龄对柱头可授性和花粉活力的影响。结果表明：蓝莓雌雄性器官的育性具有同步性，有利于自然授粉结实。从 1-5d 花粉活力都较高，特别是花后第 2-4 天，花粉活力保持在 50%以上，是人工辅助授粉花粉的良好收集期；花后第 2d-4d 柱头分泌黏液较多，此期柱头具有强可授性，是开展人工辅助授粉的最佳时期。关键词：蓝莓；花龄；柱头可授性；花粉活力Effects of fowler age on stigma receptivity and pollen viability in blueberryAbstract：The effects of fowler age on stigma
3、receptivity and pollen viability of lanyu were studied. The results showed that the development of male and female organ was synchronization which was benefit to setting in open pollination. Moreover, the pollen had a relative high pollen viability during1d-5d,and its worth noting that the best time
4、 was 2-4d after flowering for the high pollen viability more than 50%,which the pollen was applied for artificial pollination .And the best time of artificial pollination was 2-4d after flowering with strong stigma receptivity. Key words: blueberry t; Fowler age; Stigma receptivity; pollen viability
5、11 前言蓝莓(B1ueberry)又称越桔、蓝浆果，杜鹃花科 ( Ericaceae)越桔属( Vaccinium)多年生落叶或常绿灌木，原产于美国 1 。其果实富含花青苷、绿原酸、黄酮素、亚麻油酸 2，低糖、低脂肪，营养保健功能强，可以清除自由基 3，抗氧化，护眼明目，对抗眼疾，预防癌症，增强身体免疫力，抗衰老，延缓脑神经老化，增强记忆力，强健心脑血管，预防高血压、心脏病和血栓，防治糖尿病及其并发症，强化胶原蛋白，美容护肤，消炎抗感染，对抗溃疡和炎症 4-5。随着人们生活水平的提高，蓝莓以风味独特、营养保健功能强，日益受到人们关注，被列入世界第 3 代水果行列。目前蓝莓国内外市场需求极大，
6、具有极高的经济价值，是我国调整优化经济林结构、提升果品产业层次的首选果品之一。因此种植蓝莓必将成为我国一项新兴的快速致富产业 6。我国野生蓝莓主要生长在东北和西南山区的林下，发展蓝莓将促进林区产业结构调整，提高林地生产力和林农收入，为林改后林地多种经营提供新选择。我国蓝莓栽培历史较短，目前正处于快速发展期，栽培管理技术急需普及和提高。目前关于蓝莓研究的主要集中在扦插和常规的土肥水管理方面 7，而关于蓝莓开花授粉生物学方面的研究尚未见报道。授粉生物的研究对指导果树栽培及遗传育种具有重要的指导意义。一直以来，蓝莓种植者熟知蓝莓多为异花授粉植物，高丛蓝莓自交可孕，但可孕程度在品种间有明显差异；而兔眼
7、蓝莓和矮丛蓝莓一般自交不孕 8-9，生产上须考虑多品种搭配建园，甚至开展人工辅助授粉以提高产量。此外，随着近 20 年来我国蓝莓产业的迅速发展 10，蓝莓产业在我国南方业得到了较好的发展，但由于其花期正值我国南方春季的倒春寒和多雨季节，因此低温和阴雨等不良因素影响授粉而造成产量下降，开展人工辅助授粉是提高蓝莓坐果率，及应对恶劣天气对蓝莓生产影响的有效途径之一 11。花粉活力和和授粉时期是决定人工辅助授粉与否的关键 12，然而，哪个发育阶段的柱头具有较强的可授性，是开展辅助授粉的最佳时期；那个发育阶段的花粉活力较高，是辅助授粉花粉收集的最佳时期？这些至今尚未有科学合理的依据。植物能够顺利完成传粉
8、及受精需要经过花粉附着、花粉水合萌发等一系列复杂的过程 13。这一过程受植物自身许多生物学因素，如柱头可授性、花粉活力 14，及雌雄性器官育性是否同步的影响。因此开展花龄对蓝莓柱头可授性和花粉活力影响的研究不仅可以为了解蓝莓的生殖生物学特性提供基础资料，而且对生产栽培中人工辅助授粉花粉的选择以2及授粉时期的确定提供科学的参考依据，对蓝莓生产具有重要意义。2 材料和方法2.1 材料1 材料以栽植于贵州省麻江县宣威镇光明村引种试验基地的 10 棵长势一致，生长健壮且无病害的 4 年生蓝雨蓝莓植株为试材。2.2 方法2.2.1 散粉规律观察于盛花始期，每棵树随机选取 10 个健壮花枝（每个花枝至少
9、100 朵花）用枝剪剪下后培养于 1%的蔗糖溶液中，迅速带回实验室置于光照充足的窗台进行培养，每天更换一次培养溶液，选 10 朵气球花挂牌作为观察参照，从开花当天至花瓣与花药自然脱落为止，每天从上午 7:00 开始至傍晚 19 :00，每隔 1 个小时随机取各发育阶段的花各10 朵，然后将 2.0ml 的离心管放置于花的正下方，用镊子碰撞花冠，用放大镜观察各发育阶段的花对应的离心管内花粉粒多少，以此来判断各发育阶段花药散粉情况。然后将碰撞后的各发育阶段的花置于 JSZ6 连续变倍体视显微镜下，详细观察柱头黏液分泌情况。2.2.2 不同花发育阶段花粉活力与柱头可授性差异以散粉观察挂牌气球花为对照
10、，选择 300 朵气球花去雄，然后用纱网套袋，作未授粉的柱头可授性观察材料。从气球花开始至花瓣与花药自然脱落为止，每天上午11:0012:00 取与挂牌参照花开放程度一致的去雄套袋花及自然开放花各 20 朵。随机选取 10 朵花用镊子将各处理材料的花瓣去掉，将柱头朝下，用镊子轻轻碰撞花药，使花药中的花粉全部落在称量纸的光滑面上，将花粉放入 1.5ml 离心管内，向离心管加入 500l 含有 0.5%TTC 的磷酸缓冲液，摇荡混匀得到花粉悬液，黑暗条件下37水浴 2h。每个处理取 20l 花粉悬液制片，在 BM2000 型生物显微镜（1010）下统计 5 个视野中花粉粒总量（计算散粉量）及红色花
11、粉占总花粉量的比例（花粉生活力） ，并照相。同时将 20 朵花（包括用于取花粉的 10 朵花）随机分为两份，一份用 JSZ6 连续变倍体视显微镜观察花柱柱头黏液分泌情况；另一份参照红雨等 15的方法，用解剖刀从花柱基部切取花柱，并将花柱置于凹面载玻片上，用联苯胺-过氧化氢法（1%联苯胺:3%过氧化氢:水=4:11:22，体积比）检测柱头的可授性，用 JSZ6 连续变倍体视显微镜观察3柱头端气泡多少及其边缘颜色，并照相。2.3 数据统计分析所有的数据用 SPSS 统计软件(SPSS 16.0)进行品种内花龄对花粉散粉量与花粉活力影响，处理间差异在 5%的显著度上进行 SNK 检验。3、结果与分析
12、3.1 散粉特性花期跟踪观察发现，蓝雨蓝莓花为总状花序，多数侧生，有时顶生，花序上小花数变化范围较大，少的只有 2 夺或 3 朵，多的则有 20 多朵，花一般着生在枝条顶部，无香气。蓝莓花为钟状花冠，自然下垂，蕾期花冠为红色或淡红色，随着花的不断发育至开放时，大多花冠变为白色，常具花柱 1 枚位于花的中央，花药 10 枚左右，花丝较短，着生于雌蕊的周围，为冠生雄蕊，花药瘦小，两室。在蕾期花药为红色或淡红色或淡红色，随花的发育至气球花期，花药逐渐变为红棕色，且部分花药此时以孔裂的方式开裂，用手摇动花朵有极少量花粉能够散落在手上，至花后第 3 天或第 4 天，用手摇动花朵，此时有更多的花粉能够散落
13、，但散落的花粉总量较少。同时在气球花期就可以观察到柱头表面乳突细胞，并附着一层黏性水膜，属于湿性柱头，在花后第1-3 天后就可以观察到柱头表面附着少量的花粉，在晴天上午 9:00-11:00 柱头分泌粘液较多，蓝莓单花可以持续开放 6-8 天。此外，在花期，蜂及其他昆虫主要在晴天 10:3017:30 时出现，但蜜蜂出现高峰为上午 11:0012:30，之后蜜蜂出现的频率越来越低，有时在气温较高的晴天下午16:0017:00 也有较多的蜜蜂出现；在温度较低的阴天很少观察到蜜蜂及其他昆虫，而在雨天根本就观察不到蜜蜂。3.2 花粉活力及花粉量试验结果表明，在气球花期蓝雨蓝莓的花粉已具有一定的活力，
14、并开始散粉，随花的不断发育，花粉的活力越来越高，同时也有更多的花粉能够落出来，到花后第 3天花粉活力最高，为 67.39%,同时，花后 1-5 天散粉量较高，特别是花后第 2-4 天，花粉活力保持在 50%以上。花后第 6 天，花粉活力与散粉量明显下降，到花后第 7 天只有极少数的花粉粒能保留在花药药室中，此时花粉活力极低，这与散粉情况结果一致（见表 1） 。4表 1 蓝雨蓝莓不同发育阶段花粉活力与密度情况Table 1 Pollen viability and density of Lanyu blueberry at different developmental stages花后天数 D
15、ay after blooming(d)-1 1 2 3 4 5 6 7 8花粉活力 Pollen viability (%)20.41 38.86 63.25 67.39 56.13 41.68 12.36 0 0花粉密度 Pollen density(grain/visual field)110.40198.60 286.20 376.60 204.60 99.80 38.60 14.20 0注：-1 表示开花前 1 天花蕾。表 2 同。散粉量为 10*10 生物显微镜 5 个视野的花粉总量3.3 柱头可授性与黏液分泌实验结果表明，蓝雨蓝莓在气球花期时的花无论是否去雄，此时已有部分花蕾的柱
16、头已具有可授性并可以持续 6 天左右。随着话的发育，蓝雨蓝莓的花到花后第 2 天时柱头具有很强的可授性。然而值得注意的是未去雄的花具有较强可授性的能力可以维持 4 天左右，即花后第 2-5 天，而去雄后的花具有较强可授性的持续时间比未去雄的花延长 1 天左右。柱头分泌黏液的情况与柱头可授性检测观察结果一致，在气球花期时，能在蓝雨蓝莓的部分花蕾的柱头乳突细胞表面观察到少许的黏液。去雄花的柱头能分泌黏液的持续时间比未去雄的花延长 1 天左右，到花期后第 7 天，仍能分泌少量黏液，而未去雄花到花后第 7 天基本上已经不具有分泌黏液的能力（见表 2）表 2蓝雨枇杷不同发育阶段花柱柱头可受性与黏液分泌情
17、况Table 2 stigmas receptivity and mucus secretion of Lanyu blueberry at different developmental stages可受性 Receptivity1) 黏液分泌 secrete mucus2)花后天数Day after blooming未去雄的花 去雄的花Flowers with stamens Flowers without stamens未去雄的花 去雄的花 Flowers with stamens Flowers without stamens-1 / / / / 1 2 3 4 5 6 57 / /
18、8 / / 注: 1)不具可受性；/部分具可受性；具可受性；具较强可受性；具强可受性；2)无黏液分泌；/有很少黏液分泌；柱头分泌黏液；有大量黏液分泌。Note: 1) means stigmas had no receptivity; / means some stigmas had receptivity, some did not; means stigmas had receptivity; means stigmas had higher receptivity; means stigmas had the highest receptivity. 2) means stigmas h
19、ad no mucus; / means stigmas had a little mucus; means stigmas secreted mucus; means stigmas secreted the most mucus. 4、讨论蓝莓的产量最大化是我们研究的最终目的，然而产量的提高受很多因素的影响，我们希望通过研究花粉与柱头受精的情况而提高坐果率。成功的坐果是果树获得产量的必要基础条件。大多数果树的成功坐果必须依赖于来源于正常发育种子合成的调节物质，总之归根于成功的有性生殖过程。植物的有性生殖是一个错综复杂的过程，花粉具活力与柱头具可授性是植物有性生殖器发育成熟的重要标志，它能在
20、很大程度上影响花粉和花柱的相互作用、不同基因型花粉之间的竞争，及传粉成功率等。因此，柱头可授期是花粉成熟过程中的一个非常重要的时期，不同植物的柱头可授期所持续的时间不同(从几小时到十几天)。本研究表明， 蓝雨蓝莓柱头可授期较长，可授期为花后第1d至第6d，此期花粉具有较高活力，表明蓝雨蓝莓雌雄性器官的育性具有同步性，如果盛花期天气晴朗，温度较高有利于蜜蜂等昆虫活动，则有利于自然授粉结实。此外，不同花龄的花粉活力比较表明， 蓝雨蓝莓在花后第2d-4d的花粉活力都高于50%，这为人工辅助授粉奠定了良好的花粉来源。随着生活水平的提高，人们对水果的消费由数量型向营养保健型转变，蓝莓的营养保健价值已被国
21、内外所公认。蓝莓原产美国，我国自 20 世纪 80 年代开始引进试种，目前我国江苏、浙江、福建、贵州、云南、四川、湖南和湖北等南方地区正处于大力推广迅速发展。我国南方的蓝莓主栽品种主要属于兔眼蓝莓和南方高丛蓝莓两大类，兔眼蓝莓品种多数自交不亲和，栽培中需品种间搭配种植以提高坐果率，而南高丛蓝莓自交可孕，栽培中可以不搭配授粉品种。然而这些地区蓝莓正值春季多雨季节开花，这严重的影响了蓝莓传粉及坐果，极大地降低了蓝莓产量。因此在这些我国南方的蓝莓栽培地区，应在蓝莓园内饲养蜜蜂，同时对于自花结实的南高丛类蓝莓品种，在盛花期如遇长时间的阴雨天气，应在花后第 2d-4d，于晴天上午 9:00-11:00 喷施花粉与蜂蜜的混合液，而对于自花不结实的兔眼蓝莓类品种则应采用不同 S 基因型品种的花粉进行补充授粉提高坐果率以保证产量。6然而，我们的实验研究大多数过程都是在实验室完成的。那么在果农实际进行蓝莓的授粉的过程当中应该充分的考虑各种自然因素的影响，尽量的做到进行授粉的条件与实验过程中要求的步调保持一致，这样就能更好的将理论与实践结合在一起，从而达到蓝莓产量最大化，使果农得到最大的效益。6
