[发明专利]开花作物授粉后柱头花粉数量的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于农业科学技术领域，具体地说，涉及开花作物授粉后柱头花粉数量的检测方法。

背景技术

桃是主要的温带水果之一，在全球范围内广泛栽培，中国桃种植面积和产量均居世界第一位。桃属于时令性鲜果，不耐储藏，而设施栽培技术可以通过改变影响桃树生长的环境因子如光照、温度、水分、CO₂、土壤条件等，达到调节果实成熟期的目的，满足消费者对新鲜、无污染、反季桃的需求，同时，可为种植者带来丰厚的利润。

花期传粉是影响开花作物座果结实的重要因素，桃花属于典型的虫媒花，昆虫传粉可以显著提高桃产量。然而近十多年来，随着农业种植结构的调整，经济作物单一品种大规模种植模式（一县一品或一村一品现象）逐步推广，使得野生传粉昆虫丧失了周年栖息的食物源，往往导致主产区野生传粉昆虫数量急剧下降。桃树花期较短，且主产区野生传粉昆虫较少，容易出现授粉不足现象。由于授粉不足而导致桃产量下降的现象在设施栽培中表现更为明显。设施桃在生长过程中，尤其在花期前后，处于与外界相对隔离的环境中，空气流动性较差且缺乏自然传粉昆虫，因授粉受精不充分而导致的落花落果现象尤为严重。为保障桃花充分授粉，提高产量，种植者在花期常采用人工方式或引入传粉昆虫为桃花授粉。虽然人工授粉可以显著提高座果率，但是需要耗费大量人力物力，与之相比，采用昆虫为桃花授粉，不但可降低生产成本，而且可以提高桃产量，改善果实品质，具有明显优势。

在桃生产中应用较为广泛的传粉昆虫主要包括蜜蜂、熊蜂和壁蜂等几大类，由于不同传粉昆虫形态结构及生物学习性等方面存在较大差异，导致其为桃树授粉时效率不同，因而对桃树最终产量造成影响；同时，授粉昆虫配置数量也可影响桃树座果情况。因此，在桃树种植生产过程中，根据桃花开花生物学特点及种植环境，选择传粉效率较高的传粉昆虫并配备适当数量的昆虫进行授粉，成为桃树丰产栽培的必备环节。而在桃树花期选择合适指标评价昆虫的传粉效率，并根据指标及时对传粉昆虫的数量等进行调控，无疑可以最大程度地提高桃树产量。

目前对昆虫传粉效率的研究多集中在访花频率、访花时间，接触柱头频率，携带花粉量等指标上。该类指标虽然可以在一定程度上反映出不同昆虫的访花行为差异，但任一单个指标均无法直接对桃的传粉受精过程造成影响，不能有效地评价昆虫传粉效率。研究表明，植物雌蕊柱头花粉沉降数量与座果率高度相关。在柱头所能承受的花粉数量范围内，花粉沉降数量越多，越有利于受精过程的进行，而成功的受精则是植物座果结实的前提。因此统计昆虫访花后桃花柱头花粉沉降数量，可直接反映出昆虫传粉效率的高低。

目前检测柱头花粉沉降数量的方法主要包括直接在解剖镜下观察柱头和使用盐酸等溶液将花粉与柱头分离，利用血球计数板统计花粉数量。直接在显微镜下观察柱头并统计花粉粒数量需要鉴定者正确识别柱头上的花粉粒，然而桃花花粉颜色与柱头组织相似，并且花粉粒在柱头萌发后吸附在柱头表面不同位置，造成计数时难以观察并辨别花粉粒，加之桃花柱头上的花粉数量有时高达上千粒以上，导致工作量大，统计困难，不同鉴定者的统计结果往往存在较大误差，无法保障结果的可靠性；利用特定溶液将花粉粒与柱头分离，再使用血球计数板在显微镜下计数，虽然避免了柱头组织对花粉粒辨别的干扰并在一定程度上提高了可靠性，但是仍需要耗费大量时间以肉眼统计花粉粒数量，且对人员操作性要求较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种开花作物花期授粉后柱头花粉数量的检测方法，从而有效及快速评价传粉昆虫的传粉效率。

为了实现本发明目的，本发明的一种开花作物花期授粉后柱头花粉数量的检测方法，包括柱头染色、分离并收集花粉、载玻片的制作、扫描载玻片、利用计数软件统计花粉粒数量及显微镜下计数等步骤。

上述检测方法包括以下步骤：

1）柱头染色：采集开花作物花期授粉后的柱头置于离心管中，向离心管中加入孔雀石绿染色液进行染色，收集染色液作为溶液I；

2）分离并收集花粉：将柱头转移至另一盛有孔雀石绿染色液的平底试管中，利用超声波细胞破碎仪破碎柱头组织，实现花粉粒与柱头的分离，收集染色液作为溶液II，用0.85%-1.15%（优选1%）NaCl溶液冲洗细胞破碎仪变幅杆上附着的花粉粒，收集冲洗液作为溶液III；合并溶液I、II和III，用真空抽滤瓶将上述合并液中的花粉粒收集在滤膜上；

3）载玻片的制作及扫描：将花粉粒收集在滤膜上后，将滤膜载有花粉粒面朝上，平展贴服于滴有15%-40%（优选30%）甘油溶液的载玻片上，制作成临时装片，用扫描仪将载玻片上的滤膜扫描为电子照片；