瓜菜花粉细胞学观察及活力测定概述

摘    要： 植物的生长发育从花粉发育开始，对植物花粉细胞学的观察与活力测定是研究雄配子发育的工作基础。花粉的生长发育关系到瓜菜类作物自身的生活发育，花粉的活力为花粉发育、植株受精提供了保障，花粉细胞学观察为更好利用掌握花粉发育过程进而研究花调控的分子机制做准备。但影响花粉整个生长发育阶段的因素有很多，为准确地判断花粉活力以及花粉发育关系到植株育性、花芽分化、结实率、光周期等，进一步影响到分子育种及农业经济效益，因此对花粉进行活力测定与细胞学观察必不可少。笔者对葫芦科植物花粉细胞学以及活力测定方法进行了综述，重点介绍了花粉细胞学以及活力测定的方法，对各种相应的方法在蔬菜中的应用进行了总结，并对观察测定的应用进行了一定程度的展望。所介绍的观察测定方法为更好地选出适合判断西瓜、甜瓜、黄瓜等花粉活力及细胞学观察的方法提供了一定的参考，以便于开展授粉育种工作。

关键词： 瓜菜作物; 花粉细胞学观察; 花粉活力测定

Summary of pollen cytological observation and vigor determination of melon and vegetable crops

JIA Shengfeng1，2， SUN Dexi1， SUN Shouru2， DENG Yun1， ZHU Yingchun1， AN Guolin1， LI Weihua1， LIU Junpu1

（1. Zhengzhou Fruit Research Institute， CAAS， Zhengzhou 450009， Henan， China; 2. College of Horticulture， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract： The growth and development of plants begins with pollen development. The study of pollen is related to the observation of plant pollen cytology and the determination of vitality is the basic work to study the development of male gametes. The growth and development of pollen is related to the life and development of melons and vegetables. The vitality of pollen provides guarantee for pollen development and fertilization of plants. Pollen cytology observation is to better utilize the pollen development process and prepare for studying the molecular mechanism of flower regulation. However， there are many factors affecting the whole growth and development stage of pollen. In order to accurately judge pollen vigor and pollen development， it is related to plant fertility， flower bud differentiation， seed setting rate， photoperiod， etc.， which further affects molecular breeding and agricultural economic benefits， so pollen vitality measurements and cytological observations are essential. We summarize the application of pollen vigor and cytological methods in melons and vegetables， providing a reference for better selection of methods suitable for judging watermelon pollen vigor and cytological observation in order to carry out pollination breeding jobs.

Key words： Melon and vegetable crops; Pollen viability determination; Pollen cytology observation

現所知的植物种类近30万种，开花植物比例较大，占据90%以上，其中我国栽培的蔬菜包括20多个科，其中葫芦科为8大科之一，包括苦瓜、冬瓜、丝瓜、黄瓜、西瓜、南瓜、西葫芦等，在中国蔬菜生产中占有重要到地位[1]。根据中国农业统计资料显示，全国2015年蔬菜总产量比粮食总产量高1.64亿t，占农作物播种面积1/10，创造了占种植业近1/3的产值。在蔬菜作物中瓜菜类作物种植面积也在随之增长，其中西瓜的种植面积就占到73%[2]。瓜菜中花作为整个生活史中重要的器官，承载着信息遗传，但具有一定的遗传保守性，对花发育过程的研究关系到植物的生殖过程，进一步关系到植物的经济效益。从花粉的综合性状、大小、萌发孔样式以及外部纹络来进行比较，存在着巨大的差异性，种间差异要大于品种、类型间差异。花粉的发育伴随着花的外部形态的改变，随着开花时间环境的不同，花粉的发育状态以及活力情况也不相同。对花粉细胞学观察及活力测定一方面能更好地掌握花的发育过程，另一方面为更好利用花的调控机制为育种奠定基础和判断作用。当前，对花粉的细胞学观察及花粉活力的测定虽说在不断地进步，在花粉细胞学观察方法方面，主要包括切片法、压片法、电镜检测等方法，以及对花粉活力测定的直接授粉法、染色法、离体培养法等均在不同的作物中进行应用验证，但对细胞学观察以及花粉活力测定在瓜菜中的运用方法并没有系统性地进行总结对比，在各类瓜菜中根据不同的种类观察方法效果也不尽相同。笔者通过对瓜菜中已经运用的观察测定方法进行了概述，以找到适合西瓜花粉细胞学观察与活力测定的方法并加以运用。