不同培養(yǎng)條件對紫荊、西府海棠花粉萌發(fā)的影響

田 晶

（張家口市園林管理處，河北 張家口075000）

前言：我國具有豐富的野生和栽培花卉種質(zhì)資源［1］.如何利用我國豐富的花卉種質(zhì)資源，創(chuàng)造新的花卉品種，是花卉工作者將要面臨的任務(wù).研究園林植物花粉生活力，對園林植物育種與品種選育具有重要的理論和實(shí)踐意義.目前對于果樹、農(nóng)作物花粉生活力的研究報道已有很多，對園林植物花粉生活力的研究報道相對較少.

紫荊（Ceris chinensis Bunge）豆科紫荊屬.分布于湖北西部、遼寧南部、河北、陜西、河南、甘肅、廣東、云南、四川等省.紫荊早春葉前開花，枝、干布滿紫花，艷麗可愛.葉片心形，圓整而有光澤，宜叢植庭院、建筑物前草坪邊緣.不但是優(yōu)美的觀賞植物，而且具有一定的經(jīng)濟(jì)用途.樹皮及花?？扇胨帲薪舛鞠[之效；種子可制農(nóng)藥，有驅(qū)殺害蟲之效.木材紋理直，結(jié)構(gòu)細(xì)，可供家具、建筑等用.

西府海棠（Malus micromalus Mark.）薔薇科蘋果屬，又稱小果海棠，為山荊子與海棠花之雜交種.原產(chǎn)中國北部，各地有栽培.本種春天開花粉紅艷麗，秋季紅果綴滿枝頭，果味甜而帶酸，可鮮食及加工成蜜餞，因此是良好的庭園觀賞兼果用樹種.

雖然有關(guān)花粉的研究日益增多，如馬鋒旺［2］等人在杏花和李的研究，此三種植物卻未見報道.本研究旨在了解各種環(huán)境因子對其花粉生活力的影響，為同類植物育種提供依據(jù)，對其他花粉研究提供參考.

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料采自園林實(shí)驗(yàn)站，四月中下旬采集紫荊、西府海棠兩種花的花粉.

1.2 方 法

于盛花期采集紫荊、西府海棠的花粉，剝?nèi)』ㄋ幵谑覝叵伦匀魂幐桑ǚ凵⒊龊罅⒓磁囵B(yǎng).

1.2.1 花粉生活力測定

根據(jù)王欽麗、熊濤在花粉生活力測定中總結(jié)的方法中選擇TTC染色法［3］.

1.2.2 Mn、Ca對花粉萌發(fā)的影響

依據(jù)谷淑芳、張旭東、李淑華［4］在丁香花粉貯藏及生命力的測定方法，本試驗(yàn)選擇15%的蔗糖＋1%的瓊脂的培養(yǎng)基中分別加入礦質(zhì)元素Mn（硫酸錳）、Ca（氯化鈣），其濃度分別為Mn：0.1%、0.3%、0.5%、0.7%；Ca：0.1%、0.2%、0.3%、0.4%，以基本培養(yǎng)基為對照，每處理重復(fù)三次.將花粉播于載有不同培養(yǎng)基的載玻片上，置于放有濕毛巾的方盤中，保持一定濕度，然后置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中.在10＊16的顯微鏡下鏡檢，每片觀察4個視野（約100-200個花粉粒），統(tǒng)計花粉萌發(fā)率.花粉萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)以花粉管超過花粉粒半徑為準(zhǔn).

1.2.3 NAA、GA對花粉萌發(fā)的影響

在基本培養(yǎng)基上分別加入不同濃度的激素，分別是 NAA：0.5%、1.0%、2.0%、3.0%；GA：0.1%、0.5%、1.0%、2.0%.方法與觀測標(biāo)準(zhǔn)同上.

1.2.4 不同溫度和蔗糖濃度對花粉的影響

分別以0%、15%、20%的蔗糖＋1%的瓊脂＋0.01%的硼酸的條件下在20℃、25℃、30℃時進(jìn)行培養(yǎng)，方法與觀測標(biāo)準(zhǔn)均同上.

1.2.5 不同貯藏時間、干燥方法對花粉萌發(fā)的影響

將花粉置于硅膠干燥器常溫干燥2 h，然后放入冰箱常低溫保存5、7、9、12 h；鮮花粉不經(jīng)干燥處理直接放入冰箱保存5、7、9、12 h，然后置于15%的蔗糖＋1%的瓊脂＋0.01%的硼酸的培養(yǎng)基上培養(yǎng).

1.2.6 不同采集時間對花粉萌發(fā)率影響

于一天中8：00-18：00，每隔2個小時采集花粉一次，播于15%蔗糖＋1%瓊脂＋0.01%硼酸的培養(yǎng)基上培養(yǎng).

萌發(fā)率＝（花粉萌發(fā)個數(shù)／花粉總數(shù)）×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 TTC染色法對兩種花粉生活力的染色測定

試驗(yàn)結(jié)果表明，紫荊、西府海棠兩種花粉的生活力分別為95.39%、94.29%（表1）.但是TTC染色法將染色程度的深淺（細(xì)胞完全染成紅色為生活力最強(qiáng)，染成淡紅色的細(xì)胞看起來含有較多的水分，其生活力次之）作為標(biāo)準(zhǔn)來衡量花粉生活力的強(qiáng)弱.雖然可染率很高，但染紅色的很少，依次為11.54%、26.92%.即西府海棠花粉的生活力相對于紫荊花粉更強(qiáng)些.

表1 TTC染色法對兩種花粉生活力的測定

2.2 礦質(zhì)元素對花粉萌發(fā)的影響

Mn對兩種花粉的影響見表2，在一定濃度范圍內(nèi)，萌發(fā)率隨濃度的上升而上升，而后隨濃度的升高而降低.0.1%-0.7%Mn均顯著促進(jìn)了紫荊花粉的萌發(fā)，其中0.3%與對照達(dá)到極顯著水平，而0.1%與0.3%差異顯著.0.5%Mn明顯促進(jìn)西府海棠花粉萌發(fā)，某些濃度低于對照但差異不明顯.由圖1看出硫酸錳總體對紫荊花粉的影響較西府海棠花粉的明顯.與對照相比，紫荊處理后對其有不同程度的促進(jìn)作用，但西府海棠花粉萌發(fā)率有三個濃度低于對照.

紫荊花粉的萌發(fā)隨濃度上升而先升后降（表2）.0.2%-0.3%顯著促進(jìn)了花粉的萌發(fā)，各處理間差異不顯著.西府海棠花粉萌發(fā)率隨Ca2＋濃度升高，而先升后降，在0.2%時極顯著的促進(jìn)了花粉的萌發(fā).

表2 礦質(zhì)元素對紫荊、西府海棠花粉萌發(fā)的影響

圖1 硫酸錳對花粉萌發(fā)的影響

圖2 氯化鈣對花粉萌發(fā)的影響

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑對花粉萌發(fā)的影響

由圖3，表3看出，紫荊花粉萌發(fā)率隨濃度的升高，而先上升而后下降.0.5%、1.0%、2.0%極顯著促進(jìn)了花粉萌發(fā)，但三個濃度間差異不顯著，3.0%時抑制了花粉的萌發(fā).西府海棠花粉的萌發(fā)率也是隨著濃度的升高先升后降.2.0%顯著促進(jìn)了萌發(fā)，其它各處理間差異不顯著，但0.5%水平的NAA的萌發(fā)率低于對照.

GA在所選濃度范圍內(nèi)，對兩種植物花粉的影響見圖4、表3，紫荊花粉萌發(fā)率隨著濃度的升高而升高，2.0%顯著高于對照和0.1%，0.1%時抑制花粉萌發(fā).1.0%的GA顯著促進(jìn)了西府海棠花粉的萌發(fā)，2.0%抑制萌發(fā)，其它各處理也均促進(jìn)了萌發(fā)，但差異不顯著.

表3 植物生長調(diào)節(jié)劑對紫荊、西府海棠花粉萌發(fā)的影響

2.4 不同溫度和蔗糖濃度對花粉萌發(fā)的影響

由表4、圖5、6、可看出，20 ℃時，20%的蔗糖極顯著的促進(jìn)了紫荊的花粉萌發(fā)，15%的蔗糖與對照差異不顯著；15%的蔗糖促進(jìn)了西府海棠的花粉萌發(fā)但差異不顯著，20%的蔗糖與對照差異不顯著.25℃時，兩種花粉加蔗糖的萌發(fā)率均低于對照，其中15%蔗糖極顯著抑制紫荊和西府海棠花粉的萌發(fā)；20%顯著抑制紫荊和西府海棠花粉的萌發(fā).15%的蔗糖顯著促進(jìn)了紫荊花粉的萌發(fā)，20%與對照無差異；20%蔗糖極顯著促進(jìn)了西府海棠花粉的萌發(fā).

不加蔗糖時，25℃時顯著利于紫荊和西府海棠花粉的萌發(fā).在30℃、20℃時分別極顯著的促進(jìn)了紫荊、西府海棠花粉的萌發(fā).20%蔗糖濃度時，20℃極顯著促進(jìn)了紫荊花粉的萌發(fā)；30℃顯著促進(jìn)了西府海棠花粉的萌發(fā).溫度與蔗糖濃度兩個因素綜合作用的結(jié)果是，蔗糖濃度為20%時，紫荊在20℃、20%蔗糖及30℃、15%蔗糖時，花粉萌發(fā)率較高分別為35%、41.43%，蔗糖濃度對其花粉萌發(fā)的影響比溫度影響力差；西府海棠的花粉在30℃、20%，25℃未加蔗糖及20℃、15%蔗糖時，花粉的萌發(fā)率較高，其花粉對溫度和蔗糖濃度的反應(yīng)都不明顯.

圖3 NAA對花粉的萌發(fā)的影響

表4 不同溫度和蔗糖濃度對花粉萌發(fā)的影響

2.5 不同干燥方法和貯藏時間對花粉萌發(fā)的影響

由表5可以看出，各處理花粉的活力均隨著貯藏時間的延長而降低.紫荊除經(jīng)過12小時貯藏的花粉萌發(fā)率降為0外，其它各處理間差異不顯著.但在7 h時出現(xiàn)萌發(fā)率高峰.西府海棠干燥后貯藏5小時時花粉萌發(fā)達(dá)極顯著水平，經(jīng)方差分析可知，各處理之間差異顯著.紫荊、西府海棠在經(jīng)過干燥后貯藏花粉萌發(fā)率高.但是兩種花粉分別在貯藏7 h、9 h出現(xiàn)萌發(fā)率高峰.紫荊和西府海棠的結(jié)果和白淑娟等人試驗(yàn)結(jié)果一致［5］.

圖4 不同溫度和蔗糖濃度對紫荊花粉萌發(fā)的影響

表5 不同貯藏時間和干燥方法對兩種植物花粉萌發(fā)的影響

2.6 不同采集時間對花粉萌發(fā)的影響

由圖8可以看到，兩種花粉在一天不同時間采集，萌發(fā)率較高的時間段分布在上午.紫荊在10∶00-16∶00萌發(fā)率較高，其中12∶00萌發(fā)率最高為50.22%；西府海棠在8∶00-12∶00，8∶00萌發(fā)率較高，其中8∶00萌發(fā)率最高為49.20%.

3 結(jié)論和討論

圖6 不同采集時間對花粉萌發(fā)的影響

3.1 TTC染色發(fā)現(xiàn)兩種花粉活力強(qiáng)度不同，雖然可染率都很高.這可能與花粉形態(tài)和花器構(gòu)造有關(guān)［7］.

3.2 適宜濃度的 Mn、Ca對兩種觀賞植物花粉萌發(fā)均有促進(jìn)作用，但不同植物種類適宜的濃度不同，其中Mn、Ca對紫荊花粉萌發(fā)促進(jìn)作用較強(qiáng).Mn最佳濃度是紫荊0.3%，西府海棠0.5%.Ca對兩種花粉萌發(fā)率都有不同程度的促進(jìn)作用，但萌發(fā)率隨濃度加大而降低，紫荊和西府海棠均為0.2%.高濃度的Ca2＋可能造成Ca2＋中毒，以及過高的細(xì)胞膨壓抑制了花粉的萌發(fā)［8］.礦質(zhì)元素是促進(jìn)還是抑制可能和花粉本身對此種元素的含量和需求量也有關(guān).

3.3 不同植物花粉萌發(fā)適宜的激素濃度條件不同，且在不同濃度下植物調(diào)節(jié)劑對花粉的影響不同.NAA有促進(jìn)提高內(nèi)源激素水平和疏去雄花花蕾的作用，使雄花花量大大減少，提高座果率.NAA對兩種花粉萌發(fā)最佳濃度依次是1.0%、2.0%.花粉萌發(fā)時酶的活性大大加強(qiáng)，GA能誘導(dǎo)α—淀粉酶的合成［9］.此外，花粉萌發(fā)使蛋白質(zhì)的合成速度加快，而GA能誘導(dǎo)蛋白酶的形成.適當(dāng)?shù)臐舛瓤纱龠M(jìn)花粉的萌發(fā).試驗(yàn)結(jié)果表明：紫荊、西府海棠最佳濃度依次是2.0%、1.0%.花粉萌發(fā)時內(nèi)部進(jìn)行著復(fù)雜的酶促反應(yīng)，適合的濃度利于酶作用的發(fā)揮.GA對花粉萌發(fā)率的影響是逐漸上升的，如果濃度繼續(xù)升高結(jié)果怎樣還需要進(jìn)一步研究.

3.4 30℃，15%的蔗糖；30℃，20%的蔗糖濃度分別最有利于紫荊、西府海棠花粉萌發(fā).試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度是紫荊花粉萌發(fā)的關(guān)鍵因素之一；西府海棠花粉對蔗糖和溫度反應(yīng)都不敏感.蔗糖可以供給花粉粒生長所需要的養(yǎng)分，對花粉萌發(fā)有很重要作用.但是每種花粉萌發(fā)適宜的濃度不同，對于每種花粉應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)確定較佳的濃度.溫度同樣是個重要的影響因素，但是培養(yǎng)基的溫度對花粉的影響同樣因花粉不同而不同.但據(jù)報道一旦超過30℃花粉萌發(fā)力下降［11］，但對于此兩種植物還有待于進(jìn)一步的研究.

3.5 紫荊、西府海棠花粉經(jīng)過硅膠干燥后貯藏后活力保持較好，這可能與花粉本身的含水量有關(guān).一定的安全含水量有利于花粉的貯藏.同時貯藏時間越短越好，可是兩種花粉都在貯藏一段時間后出現(xiàn)一個萌發(fā)高峰，其原因，有待于進(jìn)一步的研究.

3.6 于一天中采集花粉的活力較好是在上午但是紫荊早晨采集的花粉活力低于下午，這可能與花朵開花時間有關(guān).離開花時間越近，花粉活力越強(qiáng)［6］.所以在采集花粉時不僅需要考慮最佳的采粉時間也要注意花朵的開放時間.

［1］程金水.園林植物遺傳育種學(xué)［M］.中國林業(yè)出版社.

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