无患子开花进程、花粉活力和柱头可授性研究
张加正1，洪 莉1，俞谐琴2，柏明娥3，王国英4
【摘 要】采用定株观察、花粉离体培养及联苯胺-过氧化氢测定方法，分别对无患子开花进程、花粉活力和柱头可授性进行研究。结果表明，无患子为顶生复总状无限花序，花单性，雌雄同株，雄花和雌花同时着生在花序上，雄花较多，占70%～80%，雌花较少，占20%～30%。5月中旬为初花期，5月下旬为盛花期，6月中旬为终花期，整个花期历时30 d左右，伴随花开花落、幼果逐渐形成的动态过程。雄花自雄蕊伸出至小花脱落为8 d左右；雌花当柱头初露出花瓣时为绿色，之后随着柱头的显露呈现红褐色细点并留存在花枝上。花冠开放第3天的花粉活力最高，平均为40.2%，第4天稍下降，并以中午11∶00活力最高。柱头伸出花瓣1 mm左右且为绿色时活力最高，可授性最强，从柱头初显至与花瓣齐平到柱头伸出花瓣2 mm左右的时间为5～6 d，第1～3天柱头可授性呈上升趋势，第4天后可授性减弱，直到柱头出现细黑点后可授性消失。
【期刊名称】浙江农业科学 【年(卷),期】2017(058)007 【总页数】4
【关键词】无患子； 开花进程； 花粉活力； 柱头可授性
无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)为无患子科乔木树种，又称肥皂树，果皮含丰富的皂苷并具良好起泡性和很强去污能力[1-3]，可生产生物洗涤剂。浙江、福建、贵州等地大面积种植无患子皂用林[4-6]，研究者开展无患子皂用良种选择和造林模式研究[7-11]，但很少有人关注无患子开花结实特性的研究
[12]，特别是花粉的活力和柱头的可授性状尚未见报道。研究花粉活力和柱头的可授性是研究开花结果特性的基础，更是杂交育种的基础。研究表明，无患子分布面积广，不同地理种源或产地与居群在生长量和果皮经济性状等方面存在一定差异和遗传多样性[13-21]，具有潜在杂交优势育种基础。开展无患子开花结实进程和花粉活力及柱头可授性研究，对无患子杂交良种选育和高产良种优化结构模式配置等应用性研究具有重要意义。
1 材料与方法
研究地点为浙江省天台县赤城街道，地理坐标29°10′20.69″E,21°02′36.31″N，属亚热带季风气候区。据1961—2005年气象统计[22]，年平均温度16.9 ℃，其中1998年最高为18.1 ℃，1981年最低为16.0 ℃，极端最高气温41.7 ℃(1961年7月23日)，极端最低气温-9.1 ℃(1967年12月30日)。年平均降水量1 370.0 mm，其中1962年最多为1 780.5 mm，1967年最少为838.4 mm。全年日照时数在1 768.2～2 296.4 h。表现为四季分明，夏季酷热，雨水较多，热量充足的气候特点。地带性植被为中亚热带常绿阔叶林。 2013—2015年，选择3株25年生的成年无患子作为固定样株，连续3年定期观察群体花期和单花花期的开花进程。于2015年开展花粉活力和柱头可授性测试。花粉活力测试采用离体培养法，培养基为12%蔗糖+30 mg·L-1硼酸进行花粉萌发试验，培养温度25 ℃，培养时间4 h，在Olympus 10×10倍数显微镜下镜检计数，以花粉管长度超过花粉粒直径作为萌发标准，24 h后仍不萌发的花粉粒定为不萌发花粉，重复5次。采用联苯胺-过氧化氢法(MTT)测定柱头可授性，联苯胺-过氧化氢反应液由1%联苯胺∶3%过氧化氢∶水按4∶11∶22配制，取花瓣不同开放程度，也即柱头不同出露程度，将柱头浸入
凹面载玻片中含有联苯胺-过氧化氢反应液凹陷处，如果柱头周围呈现蓝色并有大量气泡出现则显示可授性，重复5次。
2 结果与分析
2.1 无患子开花结实进程 2.1.1 花器官特征
无患子圆锥花序顶生；花小，黄白色，辐射对称，直径3～5 mm；花梗很短，几乎贴生于花枝上。萼片5，卵圆形，大的长约2 mm，覆瓦状排列；花瓣5，卵状披针形，长约2 mm。花盘蝶状；雄蕊8，花丝下部被白色长柔毛；花柱短，子房三角状卵形，无毛，3室，每室有1胚珠。
雌雄同株是单性和两性花同时存在于花序枝上。由图1可见，单性雄花明显缺乏子房，8枚雄蕊直立，花丝长约3.5 mm。两性花中的雄蕊退化成矮缩或卷曲的花丝，当柱头伸出花瓣时，退化的雄蕊还蜷缩在花瓣内。在同一花序枝上单性和两性花并存，但以单性雄花为多，占70%～80%，两性花较少，占20%～30%。 2.1.2 群体花期
经2013—2015年对无患子群体花期的定期观察表明，无患子在浙江天台于4月下旬至5月上旬为花序形成期；5月中旬为初花期，整株树上出现少量的黄白色花；5月下旬为盛花期，花满枝头，同时地面也洒满脱落的小花，盛花期历时15 d左右，整个过程呈现花开花落的过程；6月上旬至中旬为幼果形成期，6月底开花期基本结束；7月以后进入果实生长期；10月中、下旬果实成熟，进入采摘期。无患子整个花期表现出花开花落、幼果形成至果实成熟、相互交叉进行的过程。果实成熟期也很不一致，在整个花轴上可以看到不同发育程度
无患子开花进程、花粉活力和柱头可授性研究
