Effect of flowering stage and storage conditions on pollen quality of six male date palm genotypes

• DOI: 10.1016/j.sjbs.2021.12.038
• Publication Date: 2021-12-17T07:23:17Z
• Authors: Kadri Karim; Mohamed A. Awad; Abdelhafidh Manar; Jemni Monia; Aounallah Karim; Elsafy Mohammed
• Keywords: Pollinator; Genetics and Breeding; Genotype; Plant Science; Horticulture; Pollen Wall Development; Pollen source; Gene; Biochemistry; 333; Pollen Germination; Agricultural and Biological Sciences; Biochemistry, Genetics and Molecular Biology; Pollination; Molecular Biology; Biology; Ecology, Evolution, Behavior and Systematics; Botany; Life Sciences; 04 agricultural and veterinary sciences; Date Palm (Phoenix dactylifera) Research; Molecular Mechanisms of Pollen Development and Function; Pollen Tube Growth; Pollen; 0401 agriculture, forestry, and fisheries; Original Article; Impact of Pollinator Decline on Ecosystems and Agriculture

Availability of efficient male genotypes is critical for successful artificial pollination and regular bearing of female date palms. The effect of flowering stage and storage conditions on pollen quality of six male date palm genotypes encoded 'ABD1', 'P4', 'P3', 'P8', 'P7' and 'P13'were evaluated. Pollen collected from spathes developed at the middle of flowering stage exhibited the best viability (90%) and germinability (85%) compared to other stages. Pollen viability was greater than 90%, except for 'P8' that exhibited 80%, while, germinability greatly varied among the genotypes. Pollen quality decreased during 4 months of storage upon genotype and temperature, with a minimum reduction at -30 °C followed by 4 °C. Heat shock exposure (33 ± 2 °C) following storage revealed that pollen stored at -30 °C or 4 °C should be used for pollination on the same day of take out to avoid dramatic quality loss. The 'ABD1', an early flowering genotype, proved highest pollen quality both at fresh stage and after storage. While, the 'P3', a late flowering genotype, retained its pollen quality during storage. However, the 'P13' genotype exhibited excellent pollen quality when fresh, but greatly loses germinability during storage.<br/>La disponibilidad de genotipos masculinos eficientes es fundamental para la polinización artificial exitosa y el porte regular de palmeras datileras femeninas. Se evaluó el efecto de la etapa de floración y las condiciones de almacenamiento en la calidad del polen de seis genotipos de palmera datilera masculina codificados 'ABD1', 'P4', 'P3', 'P8', 'P7' y 'P13'. El polen recolectado de espatas desarrolladas en la mitad de la etapa de floración mostró la mejor viabilidad (90%) y germinabilidad (85%) en comparación con otras etapas. La viabilidad del polen fue superior al 90%, a excepción de 'P8' que exhibió un 80%, mientras que la germinabilidad varió mucho entre los genotipos. La calidad del polen disminuyó durante 4 meses de almacenamiento según el genotipo y la temperatura, con una reducción mínima a -30 °C seguida de 4 °C. La exposición al choque térmico (33 ± 2 °C) después del almacenamiento reveló que el polen almacenado a -30 °C o 4 °C debe utilizarse para la polinización el mismo día de la extracción para evitar una dramática pérdida de calidad. El 'ABD1', un genotipo de floración temprana, demostró la más alta calidad de polen tanto en estado fresco como después del almacenamiento. Mientras que el 'P3', un genotipo de floración tardía, conservó su calidad polínica durante el almacenamiento. Sin embargo, el genotipo 'P13' exhibió una excelente calidad de polen cuando está fresco, pero pierde en gran medida la germinabilidad durante el almacenamiento.<br/>La disponibilité de génotypes mâles efficaces est essentielle à la réussite de la pollinisation artificielle et au port régulier des palmiers dattiers femelles. L'effet du stade de floraison et des conditions de stockage sur la qualité du pollen de six génotypes mâles de palmier dattier codés 'ABD1', 'P4', 'P3', 'P8', 'P7' et 'P13' a été évalué. Le pollen collecté à partir des spathes développés au milieu du stade de floraison présentait la meilleure viabilité (90%) et la meilleure germinabilité (85%) par rapport aux autres stades. La viabilité du pollen était supérieure à 90 %, à l'exception du « P8 » qui présentait 80 %, tandis que la germinabilité variait considérablement entre les génotypes. La qualité du pollen a diminué pendant 4 mois de stockage en fonction du génotype et de la température, avec une réduction minimale à -30 °C suivie de 4 °C. L'exposition au choc thermique (33 ± 2 °C) après le stockage a révélé que le pollen stocké à -30 °C ou 4 °C doit être utilisé pour la pollinisation le jour même de l'enlèvement pour éviter une perte de qualité spectaculaire. Le « ABD1 », un génotype à floraison précoce, s'est avéré être de la plus haute qualité pollinique à la fois au stade frais et après stockage. Alors que le « P3 », un génotype à floraison tardive, a conservé sa qualité pollinique pendant le stockage. Cependant, le génotype « P13 » présentait une excellente qualité pollinique à l'état frais, mais perdait considérablement sa germinabilité pendant le stockage.<br/>يعد توافر الأنماط الجينية الذكورية الفعالة أمرًا بالغ الأهمية لنجاح التلقيح الاصطناعي والحمل المنتظم لنخيل التمر الأنثوية. تم تقييم تأثير مرحلة الإزهار وظروف التخزين على جودة حبوب اللقاح لستة أنماط جينية لنخيل التمر الذكور المشفرة "ABD1" و "P4" و "P3" و "P8" و "P7" و "P13". أظهرت حبوب اللقاح التي تم جمعها من البقع التي تم تطويرها في منتصف مرحلة الإزهار أفضل قابلية للحياة (90 ٪) وقابلية الإنبات (85 ٪) مقارنة بالمراحل الأخرى. كانت صلاحية حبوب اللقاح أكبر من 90 ٪، باستثناء "P8" التي أظهرت 80 ٪، في حين تباينت قابلية الإنبات بشكل كبير بين الأنماط الجينية. انخفضت جودة حبوب اللقاح خلال 4 أشهر من التخزين على النمط الجيني ودرجة الحرارة، مع الحد الأدنى من الانخفاض عند -30 درجة مئوية تليها 4 درجات مئوية. كشف التعرض للصدمة الحرارية (33 ± 2 درجة مئوية) بعد التخزين أنه يجب استخدام حبوب اللقاح المخزنة عند -30 درجة مئوية أو 4 درجات مئوية للتلقيح في نفس يوم الإخراج لتجنب فقدان الجودة بشكل كبير. أثبت "ABD1"، وهو نمط جيني مزهر مبكر، أعلى جودة لحبوب اللقاح في مرحلة جديدة وبعد التخزين. بينما احتفظ "P3"، وهو نمط جيني مزهر متأخر، بجودة حبوب اللقاح أثناء التخزين. ومع ذلك، أظهر النمط الجيني "P13" جودة ممتازة لحبوب اللقاح عندما تكون طازجة، ولكنه يفقد القدرة على الإنبات بشكل كبير أثناء التخزين.<br/>