蔗糖和硼酸不同質(zhì)量濃度對(duì)樟子松花粉生命力的影響

孫玉福，李秀紅，王連奎

(吉林省三岔子林業(yè)局，吉林白山 134702)

在自然環(huán)境條件下，花粉在雌蕊柱頭(被子植物)上或珠心組織(裸子植物)中萌發(fā)生長的能力，稱之為花粉的生活力。花粉生活力測(cè)定在雜交育種工作中十分重要，尤其當(dāng)雜交親本花期不遇或需要從外地采集花粉作父本時(shí)，花粉都要經(jīng)過一段較長時(shí)間的貯藏和運(yùn)輸過程，因此，在雜交前應(yīng)檢驗(yàn)花粉的生活力，以免使用無生活力的花粉而造成雜交工作的失敗。

樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica Litv.)為松科松屬常綠大喬木，是歐洲赤松的地理變種，自然分布于我國東北大興安嶺林區(qū)，有山地和草原沙丘兩種不同類型的種源。樟子松樹干通直，生長迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，是我國三北地區(qū)主要造林樹種，亦是優(yōu)良的城鄉(xiāng)綠化樹種。由于地理分布上的隔絕，自然界中不存在樟子松與其它松屬的雜交種。而樟子松抗逆性極強(qiáng)，是培育優(yōu)良抗逆性材料的雜交親本。有關(guān)樟子松的研究文獻(xiàn)較多，但是，研究在引種造林條件下花粉生命力的報(bào)道甚少。作者以山地引種造林的樟子松花粉為材料，研究培養(yǎng)基不同有效成分對(duì)生命力的影響，旨在為樟子松雜交育種提供技術(shù)依據(jù)。

1 研究材料與方法

1.1 研究材料與來源

樟子松花粉采自吉林省三岔子林業(yè)局局址附近的人工林植株上，為山地引種栽培性質(zhì)。5月下旬當(dāng)樟子松開始傳粉時(shí)，在樹上套袋收集備用。

1.2 研究方法與內(nèi)容

1.2.1 配制基本培養(yǎng)基

以固體培養(yǎng)基為花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基質(zhì)，在100 ml蒸餾水中加入2 g瓊脂，加熱使之充分溶解，配制成基本培養(yǎng)基。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置含不同質(zhì)量濃度梯度的蔗糖和硼酸培養(yǎng)基，觀測(cè)其對(duì)花粉萌發(fā)的影響。對(duì)照:蔗糖和硼酸質(zhì)量濃度為0。培養(yǎng)基中蔗糖和硼酸不同質(zhì)量濃度組合見表1。

表1 培養(yǎng)基中蔗糖和硼酸不同質(zhì)量濃度組合

1.2.3 制片、播種花粉

將培養(yǎng)基滴入雙凹載玻片的凹形槽內(nèi)，將采集的花粉均勻地撒在培養(yǎng)基上，播入花粉后鏡檢是否均勻，若不均勻需重新制片。然后將載玻片(片下加墊)置于培養(yǎng)皿中，皿底放置濾紙，加入適量蒸餾水保濕。

1.2.4 培養(yǎng)與鏡檢

將培養(yǎng)皿置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱(150 RH)中培養(yǎng)，溫度25℃，相對(duì)濕度80%，隨時(shí)進(jìn)行鏡檢，觀測(cè)花粉萌發(fā)狀況。達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，分別每種培養(yǎng)基在顯微鏡下隨機(jī)取5個(gè)視野觀測(cè)統(tǒng)計(jì)花粉萌發(fā)狀態(tài)，取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)典型鏡像進(jìn)行拍照。用下式計(jì)算花粉生命力。

花粉萌發(fā)率(%)=(萌發(fā)花粉粒數(shù)/觀察的總花粉粒數(shù))×100

2 結(jié)果與分析

樟子松屬于風(fēng)媒花，其花粉具兩個(gè)氣囊，在恒溫恒濕培養(yǎng)箱里培養(yǎng)一段時(shí)間后，花粉的一端出現(xiàn)透明突起，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，花粉管逐漸形成。在恒溫恒濕培養(yǎng)箱里經(jīng)過72 h培養(yǎng)，在顯微鏡下觀察花粉萌發(fā)狀況，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表2。

2.1 蔗糖對(duì)樟子松花粉生活力的影響

通過表2數(shù)據(jù)可以看出，樟子松花粉萌發(fā)對(duì)蔗糖質(zhì)量濃度的適應(yīng)范圍比較寬泛，換句話說，培養(yǎng)基中的蔗糖質(zhì)量濃度對(duì)樟子松花粉萌發(fā)的影響比較弱。在蔗糖質(zhì)量濃度為0、5%、10%、15%、20%條件下，花粉萌發(fā)率的均值分別 為 80.0%、92.9%、94.0%、94.0% 和91.2%，除對(duì)照外(蔗糖0)，其余處理差異甚微，只有蔗糖質(zhì)量濃度為15%時(shí)，花粉的萌發(fā)率才略高一些，萌發(fā)率為94.2%?；ǚ勖劝l(fā)狀態(tài)表現(xiàn)整齊、同步性高，發(fā)育良好。由此可見，樟子松花粉萌發(fā)對(duì)蔗糖質(zhì)量濃度的適應(yīng)范圍寬泛，甚至在培養(yǎng)基中不添加蔗糖的情況下，花粉仍具有較高的萌發(fā)率，可達(dá)到80.0%。

表2 蔗糖和硼酸不同質(zhì)量濃度對(duì)樟子松新鮮花粉萌發(fā)的影響

2.2 硼酸對(duì)樟子松花粉生活力的影響

從表2試驗(yàn)數(shù)據(jù)中還可以看出，硼酸對(duì)樟子松花粉萌發(fā)的影響亦不是十分明顯。在硼酸質(zhì)量濃度為0、0.01%、0.03%、0.05%、0.07%條件下，花粉萌發(fā)率的均值分別為80.0%、80.5%、93.7%、85.5%和74.7%，所有處理的差異均不明顯，只有硼酸質(zhì)量濃度為0.03%時(shí)，花粉的萌發(fā)率才略高一些，萌發(fā)狀態(tài)表現(xiàn)整齊、同步性高，發(fā)育良好。由此可見，樟子松花粉萌發(fā)對(duì)硼酸質(zhì)量濃度的適應(yīng)范圍同樣比較寬泛。

2.3 蔗糖和硼酸疊加作用對(duì)樟子松花粉生活力的影響

利用表2的數(shù)據(jù)繪制直方圖，直觀比較蔗糖和硼酸不同質(zhì)量濃度對(duì)樟子松花粉萌發(fā)的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 樟子松花粉在蔗糖和硼酸不同質(zhì)量濃度培養(yǎng)基上的萌發(fā)率

圖2 蔗糖15%+硼酸0.03%花粉萌發(fā)狀態(tài)

圖3 蔗糖0+硼酸0花粉萌發(fā)狀態(tài)

通過圖1可以清晰地看出，培養(yǎng)基中蔗糖和硼酸的含量對(duì)樟子松花粉萌發(fā)沒有明顯的促進(jìn)或抑制作用，所有處理的差異甚微，只是在含15%蔗糖+0.03%硼酸的培養(yǎng)基上花粉萌發(fā)略顯優(yōu)勢(shì)，萌發(fā)率為98.5%。由此可見，樟子松花粉萌發(fā)對(duì)培養(yǎng)基中蔗糖和硼酸含量的反映是不敏感的;花粉基本都能夠萌發(fā)，并且表現(xiàn)出一定的整齊度，花粉管的長度大多數(shù)為花粉直徑的3倍，少數(shù)為1～2倍，而且花粉的萌發(fā)狀態(tài)良好，花粉管健壯。樟子松花粉生命力測(cè)定的適宜培養(yǎng)時(shí)間為72 h。

3 小結(jié)

在基本培養(yǎng)基中添加不同質(zhì)量濃度的蔗糖和硼酸，觀測(cè)其對(duì)樟子松花粉生命力的影響，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，新鮮花粉對(duì)蔗糖和硼酸質(zhì)量濃度的適應(yīng)范圍寬泛。在蔗糖質(zhì)量濃度為0、5%、10%、15%、20%條件下，花粉萌發(fā)率的均值分別 為 80.0%、92.9%、94.0%、94.0% 和91.2%，除對(duì)照外(蔗糖0)，其余處理差異甚微，只有蔗糖質(zhì)量濃度為15%時(shí)，花粉的萌發(fā)率才略高一些，萌發(fā)率為94.2%。在硼酸質(zhì)量濃度為0、0.01%、0.03%、0.05%、0.07%條件下，花粉萌發(fā)率的均值分別為80.0%、80.5%、93.7%、85.5%和74.7%，所有處理的差異均不明顯，只有硼酸質(zhì)量濃度為0.03%時(shí)，花粉的萌發(fā)率才略高一些，萌發(fā)率為93.7%。蔗糖和硼酸疊加作用對(duì)花粉萌發(fā)率的影響亦不明顯，只是在含15%蔗糖+0.03%硼酸的培養(yǎng)基上花粉萌發(fā)略顯優(yōu)勢(shì)，萌發(fā)率為98.5%。樟子松花粉對(duì)培養(yǎng)基有效化學(xué)成分反映不敏感，因此，在對(duì)樟子松花粉進(jìn)行生命力測(cè)定時(shí)，配制簡單培養(yǎng)基即可。

［1］陳品良，金煒.木本植物花粉生活力測(cè)定及生活力下降原因探討［J］.植物學(xué)通報(bào)，1990，7(1):64－66.

［2］胡適宜.植物胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)方法［J］.植物學(xué)通報(bào)，1993，10(2):60－62.