獼猴桃液體授粉花粉液制備技術(shù)研究
Study on the Preparation Technology of Pollen Suspension Liquid for Spray Pollination of Actinidia chinensis
作者：陳建業(yè) 李占紅 寧玉霞
▲獼猴桃雌花、獼猴桃雄花
【摘要】：為建立獼猴桃液體授粉花粉懸濁液的高效制備方法，以獼猴桃混合雄株花粉和‘豫獼猴桃2號’為試材，進(jìn)行了利用粗制花粉配制花粉懸濁液及液體授粉試驗(yàn)。結(jié)果表明，懸濁液的花粉濃度隨粗制花粉添加量的增大而增加；粗制花粉添加量12%~16%(w/v)時，懸濁液的花粉濃度可達(dá)125萬粒/mL~175萬粒/mL，花粉發(fā)芽率85%以上，與對照(添加5%精制花粉)無顯著性差異；各處理坐果率幾乎均為100%；12%以上處理單果重100g左右，種子數(shù)1100~1220粒，與對照無顯著性差異；4%處理單果重、種子數(shù)則顯著低于以上處理；不同處理間可溶性固形物含量和酸含量無顯著性差異。吸光指數(shù)與花粉濃度具有密切線性相關(guān)關(guān)系(r=0.98)，吸光指數(shù)2.5可作為判斷花粉濃度是否適宜的指標(biāo)。該法省去了花粉精制程序，是一種高效省力的獼猴桃人工授粉技術(shù)。
▲新西蘭果園獼猴桃噴霧濕式授粉
Abstract: To develop the effective preparation methods of pollen suspension for kiwi spray pollination, the author took the mixed pollen and ‘Yumihoutao 2’as materials, and carried out the study by using crude pollen for preparation of pollen suspension and the test of liquid pollination. The test results showed that the pollen concentration of the suspension increased along with the increase of crude pollen added amount. When crude pollen adding amount was 12%-16% (w/v), the pollen concentrations of the suspension was up to 1.25-1.75 million/mL, and the pollen germination rate was more than 85%, and there was no significant difference with controlled trials (add 5% of refined pollen), and the fruit setting rate was almost 100% under each treatment. With crude pollen adding amount of more than 12%, the treated fruit weighed about 100g, the seed number was 1100-1220, and there was no significant difference in comparing with the controlled trials. Fruit weight and seed number of treatment with 4% crude pollen adding amount were significantly lower than that of the above treatments. For soluble solids content and acid content, there was no significant difference between different test treatments. Light absorption index of suspension had a close correlation relationship with pollen concentration (r=0.98), and absorption index of 2.5 could be used as an index for judging pollen concentration be appropriate or not. This method omitted the pollen refined process, and could be a kind of efficient and labor-saving kiwi artificial pollination technique.
Key words: Actinidia chinensis; ‘Yumihoutao 2’; spray pollination; pollen suspension; preparation method
▲采摘的獼猴桃鮮花
獼猴桃(Actinidia chinensis Planch)屬雌雄異株果樹，授粉狀況直接影響著產(chǎn)量和品質(zhì)。獼猴桃雖然是風(fēng)媒花，能夠借助風(fēng)力授粉，但其花粉粒大，在空氣中飄浮的距離短，依靠風(fēng)力授粉效果不好。生產(chǎn)上一般按(5~8):1雌雄株比例配置授粉樹，有的甚至高達(dá)2:1。增加授粉樹有利于坐果及生產(chǎn)大果，但卻影響產(chǎn)量。因此，人工授粉對獼猴桃的經(jīng)濟(jì)栽培是一項重要操作。國內(nèi)主要采用對花、毛筆授粉或簡易授粉器人工授粉，工效慢，或需多次重復(fù)授粉，效果不理想，迫切需要開發(fā)省力高效的授粉技術(shù)。日本用石松子作填充劑稀釋花粉進(jìn)行噴粉授粉。而石松子是粉末，處理不便，材料成本高，且遇風(fēng)雨不能作業(yè)，或授粉效果顯著降低。為此，已有用液體填充劑代替石松子粉的嘗試，但在結(jié)實(shí)穩(wěn)定性、成本方面尚未達(dá)到實(shí)用推廣地步。矢野隆開發(fā)出了利用瓊脂作為填充劑的液體授粉技術(shù)，并報道了瓊脂花粉液的特性及瓊脂花粉液添加多胺類物質(zhì)對花粉發(fā)芽的影響。而該技術(shù)在調(diào)整花粉懸濁液時需使用精制花粉，否則容易堵塞損壞噴霧器，購買精制花粉價格較高，若自制精制花粉，精制步驟繁雜。因此，花粉懸濁液制備的省力化對獼猴桃人工液體授粉是非常重要的。
▲獼猴桃雄株
為簡化液體授粉的操作，筆者將經(jīng)陰干花藥散粉后所得粗花粉直接懸濁于液體填充劑中，省略花粉精制工序，探討了花粉懸濁液高效省力制備方法，并以‘豫獼猴桃2號’品種為試材，調(diào)查了該法調(diào)制的花粉懸濁液在生產(chǎn)上的實(shí)用效果。
1 材料和方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用花藥采自位于漯河市南郊的獼猴桃園內(nèi)混合雄株。園地地勢平坦，排灌方便，粘壤土，土壤pH
7.5，地下水位5m。人工液體授粉試驗(yàn)在漯河市北郊美錦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)獼猴桃栽培園進(jìn)行。2006年春季建園，主栽品種為‘豫獼猴桃2號’，以8:1比例搭配混合雄株，“T”形架整形。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1花粉懸濁液的配制及花粉濃度和花粉發(fā)芽率測定 在授粉前2~3天，選擇比主栽品種花期略早生長健壯的雄株，在清晨采集膨大成鈴鐺形或船形的花朵，采集花藥，過2mm(10目)土壤篩去除花絲，立即分別稱取各試驗(yàn)處理用鮮花藥。試驗(yàn)設(shè)5個處理水平：4%（鮮花藥重與液體稀釋劑容量之比，花藥鮮重4g，下同)、12%(12 g)、16%(l6 g)、20%(20g)、對照(0.5%精制花粉)。各處理花藥分別平攤于油光紙上，室溫下24h使花藥自然開裂，即得粗花粉。懸濁液配制前，粗花粉在冰箱中-30℃下冷凍保存?；ǚ蹜覞嵋旱呐渲品椒ㄊ牵号渲萍佑?%蔗糖的0.1%瓊脂溶液；每處理分別量取100mL配制好的瓊脂溶液，加入該處理重量的粗花粉，充分振蕩后，用120μm孔徑的尼龍網(wǎng)篩過濾，濾液即為花粉懸濁液。計量各處理濾液量。
花粉濃度測定，是用血球計數(shù)板在顯微鏡下計測花粉懸濁液中的花粉數(shù)，換算為花粉數(shù)/mL，每處理重復(fù)4次。并用北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)T6紫外可見光分光光度計測定懸濁液在400nm下的吸光度值，以吸光度值與稀釋倍數(shù)的乘積作為吸光指數(shù)，統(tǒng)計吸光指數(shù)與花粉濃度的關(guān)系。同時將不同處理花粉懸濁液分別噴霧接種于5%蔗糖+0.1%瓊脂培養(yǎng)基上，25℃下培養(yǎng)4h，在顯微鏡下檢測花粉發(fā)芽率，每處理3個視野。
▲新西蘭果園獼猴桃噴霧濕式授粉
1.2.2 不同處理對坐果和果實(shí)生長發(fā)育的影響? 授粉試驗(yàn)于2012年5月中旬在漯河美錦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)獼猴桃栽培園進(jìn)行。試驗(yàn)株為7年生的‘豫獼猴桃2號’。試驗(yàn)處理同前項試驗(yàn)，分別為4%、12%、16%、20%，以0.5%精制花粉為對照，每處理5次重復(fù)。試驗(yàn)株5株，每株進(jìn)行上述5個處理。處理以結(jié)果母枝為單位進(jìn)行，每株噴霧授粉1個結(jié)果母枝。花粉懸濁液用前述已制備花粉液。授粉前10天每結(jié)果母枝套硫酸紙袋。授粉方法是用手持噴霧器對著花10朵以上的結(jié)果母枝于開花期進(jìn)行噴霧授粉，間隔2天再次授粉。授粉結(jié)束后20天去袋調(diào)查坐果率，并疏果調(diào)整結(jié)實(shí)量至每結(jié)果母枝著果5個。從6月16日至11月5日采收，每隔15天測定果實(shí)縱徑、橫徑。采收后測定單果重、可溶性固形物含量(折射式測糖儀)、有機(jī)酸含量(未追熟果，追熟果各5果)，調(diào)查每果種子數(shù)(每處理5果)。有機(jī)酸含量測定采用楊文政的方法。
1.2.3 統(tǒng)計分析? 對原始數(shù)據(jù)矩陣減去平均值矩陣與單位矩陣的乘積進(jìn)行中心化處理，之后，每一中心化數(shù)據(jù)分別除以同一變量的標(biāo)準(zhǔn)差，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣。采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7.05對標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣據(jù)進(jìn)行方差分析和Duncan多重比較，分析處理間差異顯著性。
▲新西蘭果園獼猴桃噴霧濕式授粉
2 結(jié)果與分析
2.1不同處理花粉懸濁液花粉濃度
由表1可知，0.1%瓊脂溶液添加粗制花粉，混勻過濾后所得花粉懸濁液的濾液量，隨著添加鮮花藥比例增高，濾液得率逐漸降低，4%處理得率為94.6%，而20%處理則為84.9%。這是由于15%左右的溶液被粗花粉所吸收，添加粗花粉越多，花粉懸濁液得率越低。
▲新西蘭果園獼猴桃噴霧濕式授粉
相反，花粉濃度(花粉數(shù)/mL)則隨著添加粗花粉量的增加而成比例增加。以0.5%精制花粉的0.1%瓊脂懸濁液為1時，4%處理的相對花粉數(shù)為0.24；16%處理的花粉數(shù)為175.4萬粒/mL，相對花粉數(shù)稍高于對照；而20%處理，懸濁液的花粉數(shù)則達(dá)到234.22萬粒/mL，是對照的1.4倍多。方差分析和Duncan多重比較結(jié)果，不同處理與4%處理問花粉濃度具有極顯著差異，而20%處理花粉濃度極顯著地高于其他各處理，但12%、16%處理與對照(0.5%精制花粉)間無顯著差異。
2.2 不同處理花粉懸濁液花粉發(fā)芽率
花粉發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果(表1)表明，所有處理的花粉發(fā)芽率均較高(77.38%~86.22%)，Duncan多重比較結(jié)果，4%處理花粉發(fā)芽率與其他處理間具有顯著差異，其他各處理問則無顯著性差異。各處理花粉懸濁液鏡檢均未發(fā)現(xiàn)花粉吸漲破裂現(xiàn)象。
▲獼猴桃液體授粉花粉液制備技術(shù)研究
2.3 懸濁液吸光度與花粉濃度的關(guān)系
要獲得穩(wěn)定的授粉效果，懸濁液需達(dá)到一定的花粉濃度?？紤]到采花雄株、開花期等因素可能會影響懸濁液的花粉數(shù)量，采用分光光度法測定懸濁液在400nm波長下的吸光值，以此確定懸濁液的花粉濃度。但因受從花藥溶解出的黃色色素的影響難以測出花粉濃度。為此，用0.05%瓊脂溶液稀釋花粉至不受色素影響的程度，再測定吸光度值，以吸光度值與稀釋倍數(shù)的乘積作為吸光指數(shù)，統(tǒng)計吸光指數(shù)與實(shí)際測得的花粉濃度間的關(guān)系?；貧w分析結(jié)果，吸光指數(shù)與實(shí)測花粉濃度間的關(guān)系可用如下數(shù)學(xué)模型表示:y=477.34x-141.82，兩者間密切相關(guān)(r=0.985625,P<0.05)。這表明，可以根據(jù)吸光度值來估算花粉濃度(圖1)。
▲獼猴桃液體授粉花粉液制備技術(shù)研究
2.4 不同粗花粉添加量處理對坐果率的影響
授粉效果調(diào)查結(jié)果，各處理坐果率幾乎均為100%(表2)，表明無論使用粗制花粉還是精制花粉，均可保證滿意的坐果效果，但粗制花粉制作簡便，更適于生產(chǎn)應(yīng)用。試驗(yàn)為2次重復(fù)授粉，這在生產(chǎn)上會增加工序，增大成本，一次授粉的坐果效果有待進(jìn)一步試驗(yàn)。
▲獼猴桃液體授粉花粉液制備技術(shù)研究
2.5 不同粗花粉添加量處理對果實(shí)種子數(shù)量和單果重的影響
由表2可知，4%處理的種子數(shù)為921粒，其他處理的種子數(shù)在1102.2~1221.2粒。方差分析和Duncan多重比較結(jié)果，4%處理的單果種子數(shù)顯著地低于其他各處理；16%處理與12%、20%處理間無顯著性差異，但與對照(0.5%精制花粉)間存在顯著性差異；對照與12%、20%處理間無顯著性差異。
不同處理果實(shí)大小見表2。4%處理與12%、對照處理間單果重?zé)o顯著性差異，與16%和20%處理間具有顯著性差異;除4%處理外,其他處理間單果重?zé)o顯著性差異。
就種子數(shù)與單果重的關(guān)系來說，回歸分析結(jié)果表明,獼猴桃種子數(shù)與單果重之間存在顯著相關(guān)關(guān)系，即 y=66.9267x+0.02880,r=0.861857,P<0.05。
▲獼猴桃授粉溫度
2.6 不同粗花粉添加量處理對果實(shí)品質(zhì)的影響
從不同處理對果實(shí)品質(zhì)的影響看，可溶性固形物含量未追熟果為7.4%~7.8%，追熟果為16%左右；酸含量未追熟果為3g/100mL左右，追熟果為0.7~0.8g/100 mL。無論是未追熟果還是追熟果，各處理間的可溶性固形物含量和酸含量均無顯著性差異(表2)。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同粗花粉添加量處理對果實(shí)品質(zhì)沒有明顯影響。
▲獼猴桃液體授粉
3 結(jié)論
以含有5%蔗糖的0.1%瓊脂溶液作為稀釋劑制備花粉懸濁液，進(jìn)行獼猴桃液體授粉，適宜的粗制花粉添加量為12%~16%(w/v)，花粉濃度可達(dá)125萬粒/mL~175萬粒/mL，與對照(0.5%精制花粉懸濁液)花粉濃度相當(dāng)；花粉發(fā)芽率85%左右，坐果率幾乎100%，單果重、可溶性固形物含量、酸含量等與對照無顯著性差異，每果種子數(shù)高于對照。該方法省去了花粉精制工序，是一種省力化獼猴桃人工授粉技術(shù)。
▲選擇半開的獼猴桃雄花
4討論
果樹栽培的各項管理作業(yè)，高效、省力都將是今后的發(fā)展趨勢，尤其是對于老齡化程度逐年增高，且農(nóng)村勞動力大量向城市轉(zhuǎn)移，果園管理主要由留守老人承擔(dān)的中國國情，栽培管理的省力化已成為重要課題。本試驗(yàn)的目的在于簡化獼猴桃人工液體授粉時花粉懸濁液制備程序，實(shí)現(xiàn)省力化。
筆者研究表明，12%~20%粗花粉添加量等不同處理懸濁液的花粉數(shù)為125萬粒/mL~234萬粒/mL(表1)。在日本，獼猴桃液體授粉通常所用的花粉懸濁液，是將0.5%(w/v)精制花粉稀釋于液體填充劑，填充劑基本配方為蔗糖10%+0.08%~0.12%瓊脂(或0.1%~0.2%結(jié)凍膠)+蒸餾水+精制花粉，懸濁液中含花粉約為70萬粒/mL~160萬粒/mL。筆者添加12%~16%粗花粉的懸濁液花粉濃度與日本用精制花粉的相當(dāng)，而添加20%粗花粉時，花粉濃度則高達(dá)234萬粒/mL。就獼猴桃液體授粉坐果效果來說，本研究各種粗花粉添加量處理都可滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。然而，花粉添加量越大，花藥采集投工就越多，會相應(yīng)增加生產(chǎn)成本。
▲Kiwi pollination by honey bee
一般認(rèn)為，授粉效果影響果實(shí)種子數(shù)量，從而影響果實(shí)大小凹。郭曉成報道，對獼猴桃來說，一般種子越多，果實(shí)越大，風(fēng)味越好，獼猴桃果實(shí)中種子數(shù)量與果實(shí)大小成正比，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.899，可見要生產(chǎn)單果重100g以上的獼猴桃，需要1000粒以上的種子；一個正常的海沃德果實(shí)，其種子數(shù)約為1500粒，通過人工授粉，可實(shí)現(xiàn)單果重150g左右和果實(shí)大小整齊的目標(biāo)。在獼猴桃果實(shí)種子的數(shù)量與果實(shí)重量的關(guān)系方面,本試驗(yàn)的結(jié)果與其一致。而劉旭峰等的研究結(jié)果，生產(chǎn)重量100g以上的果實(shí)需要850粒種子。藤島宏之叫報告需要820粒種子。本試驗(yàn)中4%粗花粉添加量處理的種子數(shù)已達(dá)920粒，高于劉旭峰等所確定的種子數(shù)850和820粒的指標(biāo)；其他各處理的果實(shí)種子數(shù)均約為1100~1200粒，種子數(shù)量并未隨花粉添加量的增加而增多，但均低于郭曉成所提出的每果1500粒的種子數(shù)指標(biāo)。這可能是由于試驗(yàn)所用獼猴桃品種不同。脇孝一等報道，花粉液中花粉濃度越高，單果重越大，種子數(shù)量增多。這也與筆者試驗(yàn)結(jié)果不盡一致。
▲選擇半開的獼猴桃雄花
吸光指數(shù)與花粉濃度間存在密切的相關(guān)關(guān)系(圖1)，當(dāng)花粉懸濁液的吸光指數(shù)在2.5以上時，則花粉懸濁液的花粉濃度可達(dá)100萬粒/mL以上，因此認(rèn)為，在配制花粉懸濁液時，可將吸光指數(shù)2.5作為花粉濃度是否適宜的判斷指標(biāo)。不過，獼猴桃栽培者無論是公司還是農(nóng)戶，每次授粉都要測定吸光度太過不便，因此仍應(yīng)以粗制花粉的稀釋倍數(shù)或添加量作為指標(biāo)為宜。
綜上所述，不同粗花粉添加量處理間在花粉發(fā)芽率、坐果率、果實(shí)品質(zhì)等方面沒有顯著性差異，考慮到應(yīng)用的方便性和生產(chǎn)成本，生產(chǎn)中在配制花粉懸濁液時，粗花粉的使用量應(yīng)以12%~16%為宜。
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紅心獼猴桃“雄花粉”到底貴不貴？采集花粉和人工授粉的注意事項
初學(xué)者如何區(qū)分紅心獼猴桃公樹母樹（雄株雌株）掌握這幾點(diǎn)事就不難了
詳細(xì)了解獼猴桃“雄雌開花”的特征，提升授粉質(zhì)量
現(xiàn)在正是獼猴桃授粉季節(jié)，注意預(yù)防花腐病
2019.10.23中央電視臺農(nóng)業(yè)農(nóng)村頻道播出我們公司在貴州山區(qū)種植獼猴桃創(chuàng)業(yè)者的故事
（獼猴桃授粉）
（獼猴桃授粉）
（獼猴桃授粉）
（獼猴桃花粉制作過程）
▲播宏獼猴桃花粉
（獼猴桃花粉制作過程）
（紅心獼猴桃花粉制作過程）
（獼猴桃授粉過程）
（東紅獼猴桃授粉）
（東紅獼猴桃花粉）
（東紅獼猴桃花粉）
（獼猴桃花粉）
（陽光金果G3獼猴桃花粉）
（陽光金果G3花粉）
（黃心獼猴桃花粉）
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