王 娟,王 麗,吳增芳,王靜靜,張傳武

(濰坊市昌樂縣林業(yè)局,山東 昌樂262400;2.昌樂縣國土資源局;3.昌樂縣紅河鎮(zhèn)林業(yè)站)

培養(yǎng)基法測定仙客來花粉生命力的研究

王 娟1,王 麗2,吳增芳1,王靜靜,張傳武3

(濰坊市昌樂縣林業(yè)局,山東 昌樂262400;2.昌樂縣國土資源局;3.昌樂縣紅河鎮(zhèn)林業(yè)站)

以仙客來“大紅”品種新鮮花粉為試材,用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)花粉的方法比較了不同濃度的蔗糖、硼酸、氯化鈣對花粉萌發(fā)的影響。結(jié)果表明:蔗糖和硼酸對花粉萌發(fā)的作用極顯著,而氯化鈣的作用沒有達到顯著水平。適宜的花粉培養(yǎng)液為:蔗糖10%＋硼酸20mg/L＋氯化鈣30mg/L。低濃度的培養(yǎng)液會導(dǎo)致花粉內(nèi)含物外流；高濃度的培養(yǎng)液會導(dǎo)致原生質(zhì)體失水以致質(zhì)壁分離。

仙客來；花粉；生命力；萌發(fā)

Based on the fresh pollen ofCyclamen“Great Red”,this experiment compaired the different effect of sucrose,boracic acid and,using.The results illustrate that the effects of sucrose and boracic acid are remarkable,while the effect of calcium chloride is unconspicuous.The fitting liquid substrate is that 10%of sucrose plus 20mg/L boracic acid and 30mg/L calcium chloride.Lower consistency of liquid substrate can lead to extravasation of fovilla,while higher consistency of liquid substrate can lead to dehydration of the protoplast and plasmolysis.

Cyclamen;pollen;viability;germination

仙客來(Cyclamen persicumMill.),為報春花科仙客來屬多年生草本球根花卉,原產(chǎn)歐洲中部和地中海地區(qū)。仙客來在冬春季節(jié)開放,是圣誕和春季期間的首選盆花,花期長,花姿飄逸。既可以室內(nèi)盆栽觀賞,又可作切花瓶插觀賞,在南方?jīng)鏊竟?jié)還可以用來組成豐富多彩的花壇或配植在綠地庭園之中。

仙客來的育種工作近年來在我國興起,而花粉生命力是育種的一個重要條件,關(guān)于仙客來花粉生命力的研究,國內(nèi)尚未見報道。本實驗采用液體培養(yǎng)基,對蔗糖、硼酸、氯化鈣對花粉萌發(fā)的影響進行了探討,旨在找出適宜花粉培養(yǎng)的液體培養(yǎng)基,為仙客來育種打好基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

仙客來“大紅”品種晴天時開放1～2天的花粉,上午10時取材。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

對蔗糖、硼酸、氯化鈣3個因子分別進行單因子試驗。蔗糖濃度采用0、5%、10%、15%、20%;硼酸、氯化鈣濃度均采用10、20、30、40、50、60、80mg/L。

根據(jù)上述單因子試驗結(jié)果,采用3因子5水平正交試驗設(shè)計。

1.2.2 取材與培養(yǎng)

用膠頭滴管滴兩滴培養(yǎng)液于單孔凹玻片上,取充分混合的適量新鮮花粉于凹玻片一側(cè),輕輕吹向培養(yǎng)液(此法可使花粉均勻漂浮在培養(yǎng)液上),培養(yǎng)液p H5.8～6.0,將凹玻片放在鋪有一層潤濕紗布的培養(yǎng)皿中保濕,置于25℃的恒溫箱中培養(yǎng),6小時后觀察花粉管萌發(fā)情況。每種培養(yǎng)液觀測6個凹孔,每個凹孔測100粒花粉,共測600?；ǚ邸Ｃ糠N培養(yǎng)液重復(fù)3次。

1.2.3 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計

以肉眼可見花粉管萌發(fā)為標(biāo)準(zhǔn),萌發(fā)率＝已萌發(fā)的花粉粒數(shù)/花粉?？倲?shù)×100%。試驗數(shù)據(jù)用DPS進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔗糖、硼酸、氯化鈣單因子對仙客來花粉萌發(fā)的影響

結(jié)果表明,蔗糖5個濃度均達到了極顯著水平,10%時花粉萌發(fā)率最高為12.8%。蒸餾對照出現(xiàn)了花粉內(nèi)含物外溢現(xiàn)象(圖2)。20%蔗糖明顯出現(xiàn)了質(zhì)壁分離現(xiàn)象(圖1)。

圖1 培養(yǎng)液濃度太高導(dǎo)致質(zhì)壁分離

圖2 原生質(zhì)體外滲

表1 仙客來花粉在不同蔗糖含量的溶液中的萌發(fā)率Table1 The germination of pollen of Cyclamen in different content of sucrose

硼酸、氯化鈣溶液單因子試驗結(jié)果表明,這兩種物質(zhì)對花粉萌發(fā)均有促進作用,相比之下,硼酸的作用更明顯。40mg/L硼酸單因子花粉萌發(fā)率最高,為18.2%。30mg/L單因子氯化鈣花粉萌發(fā)率最高,為11.9%。

這兩種物質(zhì)對花粉萌發(fā)均有作用,但硼酸的作用更顯著。

表2 仙客來花粉在不同濃度的硼酸氯化鈣溶液中的萌發(fā)率Table2 The germination of pollen of Cyclamen in different chroma of boric acid and chloridize calcium

2.2 蔗糖、硼酸、氯化鈣3因子正交試驗

在單因子試驗的基礎(chǔ)上,對蔗糖、硼酸和氯化鈣各設(shè)5水平進行正交試驗,得出3因子的最佳組合。

表3 仙客來花粉在正交試驗中的萌發(fā)Table3 The germination of pollen of Cyclamen in positive experiment

表4 花粉試驗方差分析表Table 4 Analysis of pollen experiment

表5 蔗糖不同濃度多重比較Table5 Multiple comparisons of different chroma of sucrose

表6 硼酸不同濃度多重比較Table6 Multiple comparisons of different chroma of boric acid

表7 氯化鈣不同濃度多重比較Table7 Multiple comparisons of different chroma of chloridize calcium

對表3中數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,影響因子從高到低依次為:蔗糖、硼酸、氯化鈣,蔗糖、硼酸的差異達到極顯著水平,氯化鈣的差異沒有達到顯著水平。

將蔗糖、硼酸氯化鈣三因子進行多重比較分析,結(jié)果表明:蔗糖含量10%、20%差異達到極顯著水平,其他濃度差異不顯著,10%效果最好。硼酸在20mg/L、30 mg/L差異達到極顯著水平,20 mg/L效果最好。氯化鈣5個濃度都達到了極顯著水平,30mg/L效果最好。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

1)在單因子試驗中,蔗糖含量10%、硼酸濃度為40 mg/L、氯化鈣濃度為30 mg/L,花粉萌發(fā)率最高。高濃度的液體培養(yǎng)基會使花粉粒細胞失水萎縮而導(dǎo)致質(zhì)壁分離,低濃度的液體培養(yǎng)基會使花粉粒細胞原生質(zhì)體外溢。

2)在蔗糖、硼酸、氯化鈣三因子正交試驗中,最佳組合是蔗糖10%＋硼酸20mg/L＋氯化鈣30mg/L。

3.2 討論

1)在植物花粉萌發(fā)的液體培養(yǎng)基試驗中,蔗糖作為一種碳源提供花粉萌發(fā)需要的能量,適宜的蔗糖濃度不僅可以促進花粉萌發(fā),還可以調(diào)節(jié)滲透壓,但蔗糖濃度過高時,則會造成原生質(zhì)體脫水從而抑止花粉的萌發(fā)。蔗糖作為一種能量的來源,可以被葡萄糖(David B Dickinson,1978)、砂糖和綿白糖等代替,調(diào)節(jié)糖的濃度同樣可以達到較高的萌發(fā)率。

圖3 花粉萌發(fā)率較低的情況

圖4 花粉萌發(fā)率高的情況

2)硼在植物體中屬于微量元素,分布不均,在花的柱頭和子房中含量最高(潘瑞熾,2001),在促進花粉萌發(fā)的過程中作用顯著,與蔗糖一起作用時可以相互促進,極大提高花粉的萌發(fā)率。據(jù)前人的研究,可能是因為硼離子與蔗糖分子形成絡(luò)合物加速了蔗糖的運輸速度,從而促進了糖的吸收與代謝(年玉欣,2005),另外植物細胞壁組織由果膠和蛋白質(zhì)構(gòu)成,硼能夠參與果膠的合成,這樣就有利于花粉管細胞壁的形成(加藤幸雄,志左誠,1987)。本試驗中以硼酸20mg/L的濃度促進花粉萌發(fā)效果最顯著。

3)前人研究表明,花柱組織中存在著鈣離子濃度梯度(潘瑞熾,2001),它是指引花粉管生長的基本因素,鈣離子是花粉萌發(fā)和花粉管生長的關(guān)鍵因子(車代弟等,2003)。試驗結(jié)果表明:鈣離子單獨作用時,作用明顯,可以打破仙客來花粉不萌發(fā)的狀態(tài)并在氯化鈣30mg/L時達到11.9%的萌發(fā)率,過高的鈣離子濃度反而抑止花粉的萌發(fā)。當(dāng)蔗糖、硼酸與鈣離子一同作用時,由試驗數(shù)據(jù)分析可知,鈣離子的作用不顯著。關(guān)于離子間如何相互作用而導(dǎo)致了在促進花粉萌發(fā)時鈣離子的附屬作用,還有待進一步的作用機理的研究。

[1]張穎,羅鳳霞,年玉欣等.矮牽?；ǚ凵y定方法的研究.種子,2005,(8):26－28.

[2]楊中義.甜菜花粉生命力鑒定與保藏方法.中國甜菜糖業(yè).2002,(12):5－7.

[3]毛洪玉,崔文山,王亞斌.地被菊花粉萌發(fā)及花粉生命力的研究.遼寧林業(yè)科技.2004,(5):12－13.

[4]潘瑞熾.植物生理學(xué).北京:高等教育出版社,2001,31,260.

[5]加藤幸雄,志左誠.植物生殖生理學(xué).周永春,劉瑞征譯.北京:科學(xué)出版社,1987,176－180.

[6]年玉欣,羅鳳霞,張穎等.測定百合花粉生命力的液體培養(yǎng)基研究.園藝學(xué)報.2005,32(5):922－925.

[7]車代弟,樊金萍,王金剛.東方百合萌發(fā)培養(yǎng)基組分的優(yōu)化.植物研究,2003,23(2):178－181.

S718.43

A

1002－2724(2016)06－0036－04

2016－10－17