貯藏條件對(duì)贛無(wú)系列油茶花粉活力和萌發(fā)率的影響

王玉娟，何小三，敖婉初，黃建建，左繼林，龔 春

(江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330013)

油茶Camellia oleifera是山茶科常綠小喬木或喬木，是我國(guó)主要的木本食用油料樹種之一。茶油色清味香、營(yíng)養(yǎng)豐富、耐貯藏，是優(yōu)質(zhì)食用油，也可作為潤(rùn)滑油、防銹油用于工業(yè)。我國(guó)的油茶科技工作者在油茶雜交育種方面做了大量研究工作，但在油茶的品種改良方面仍存在諸多問(wèn)題，如普遍產(chǎn)量不高，產(chǎn)量不穩(wěn)定等[1-2]。油茶育種仍以常規(guī)育種為主。普通油茶為異花授粉植物，自花授粉率低，對(duì)花粉活力及貯藏等的研究是人工授粉、雜交育種的基礎(chǔ)，可為解決普通油茶授粉不良落花落果、無(wú)性系及不同品種和物種間的雜交提供理論依據(jù)?；ǚ刍盍Υ碇涫芫芰?，研究油茶花粉活力的報(bào)道較多[3-6]，但關(guān)于贛無(wú)系列油茶花粉活力的研究鮮見(jiàn)報(bào)道?；ǚ圪A藏是雜交育種的基礎(chǔ)，筆者通過(guò)花粉貯藏試驗(yàn)的研究，旨在得出最有效的花粉貯藏條件，為花期相差較大的品種或物種間的育種研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

材料均來(lái)自于江西省林業(yè)科學(xué)院山茶屬種質(zhì)基因庫(kù)中所收集的油茶優(yōu)良無(wú)性系、優(yōu)良農(nóng)家品種和物種。于油茶花開(kāi)放當(dāng)天上午，在生長(zhǎng)健壯的植株上剪取發(fā)育良好即將成熟的花蕾，連枝采回，放入盛有清水的玻璃瓶中，置于陽(yáng)光充足、干燥無(wú)風(fēng)的房間，水培催花。待花開(kāi)放，花藥破裂后，用毛筆把花粉輕輕從花藥上刷下備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同品種花粉活力的測(cè)定

應(yīng)用0.5％TTC(氯化三苯四氮唑)溶液顯色反應(yīng)法鑒定花粉的生活力。具有生活力花粉的脫氫酶在催化去氫的過(guò)程中把氫轉(zhuǎn)移到TTC上，TTC與氫結(jié)合后，使有生活力的花粉變成紅色，不顯紅色者是喪失生活力或敗育的花粉。

1.2.2 不同培養(yǎng)基中花粉的萌發(fā)率

配制不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖溶液和硼酸溶液，加入l％的瓊脂配制成不同的培養(yǎng)基，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。用玻璃棒滴1滴培養(yǎng)液于玻片，稍冷卻后，用干凈的毛刷沾取少許花粉均勻撒播于培養(yǎng)基表面，所滴培養(yǎng)基表面要厚薄均勻、接近圓形。置于25℃恒溫箱中培養(yǎng)3h后觀察。以花粉管長(zhǎng)度超過(guò)花粉粒直徑作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)花粉萌發(fā)率。

表1 油茶花粉萌發(fā)率試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design of pollen germination rate inCamellia

發(fā)芽率＝(已發(fā)芽的花粉數(shù)/花粉粒總數(shù))×100％。

1.2.3 不同貯藏條件花粉的萌發(fā)率

花粉、花藥分別在25℃干燥箱、4℃冰箱、-20℃冷凍冰箱、真空25℃干燥箱、真空4℃冰箱、真空-20℃冷凍狀態(tài)下貯藏，于5％蔗糖＋0.01％硼酸＋1％瓊脂的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，13h、37h、85h、181h、30d、50d、85d、110d、155d、202d、272d后分別測(cè)定各個(gè)貯藏條件下的花粉萌發(fā)率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的油茶花粉活力

利用TTC法對(duì)26個(gè)油茶優(yōu)良無(wú)性系花粉活力進(jìn)行簡(jiǎn)單快速測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2中可以看出，花粉活力在70％以上的油茶優(yōu)良無(wú)性系共有18個(gè)，占所測(cè)總數(shù)的69.23％。其中，花粉活力最高的無(wú)性系為贛70，達(dá)到93.16％；花粉活力在80％以上的有7個(gè)無(wú)性系，分別為贛70、贛55、贛無(wú)2、贛190、贛6、贛石83-4、贛石83-1；花粉活力在70％～80％的有11個(gè)無(wú)性系，花粉活力在60％～70％的有3個(gè)無(wú)性系，花粉活力在50％～60％的有5個(gè)無(wú)性系，花粉活力低于50％的僅1個(gè)無(wú)性系。

表2 26個(gè)油茶優(yōu)良無(wú)性系的花粉活力Table 2 Pollen vitalities of 26 superior Camellia clones

2.2 不同培養(yǎng)基對(duì)油茶花粉萌發(fā)率的影響

對(duì)添加有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)硼酸與蔗糖的培養(yǎng)基上花期相近的5種油茶優(yōu)良無(wú)性系(贛無(wú)1、白皮中子、贛無(wú)16、贛無(wú)8、贛190)的花粉萌發(fā)情況進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出，不同質(zhì)量濃度的硼酸和蔗糖處理均能促進(jìn)油茶花粉的萌發(fā)，5種油茶優(yōu)良無(wú)性系在相同培養(yǎng)基上的萌發(fā)率有差異。贛無(wú)1、贛無(wú)8和白皮種子在3號(hào)處理中的花粉萌發(fā)率均顯著高于其它處理，其萌發(fā)率分別為79.25％、64.17％和78.13％；而贛無(wú)16和贛190在5號(hào)處理中的花粉萌發(fā)率均顯著高于其它處理，其萌發(fā)率分別為77.08％和77.67％。

表3 不同質(zhì)量濃度硼酸與蔗糖對(duì)油茶花粉萌發(fā)率的影響?Table 3 Effect of different mass concentrations of boric acid and sucrose on pollen germination rate in Camellia ％

因此，贛無(wú)1、贛無(wú)8和白皮種子的花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基為1％瓊脂＋0.005％硼酸＋8％蔗糖，而贛無(wú)16和贛190的花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基為1％瓊脂＋0.01％硼酸＋5％蔗糖。

2.3 不同貯藏條件對(duì)花粉活力的影響

選用贛無(wú)1和贛190無(wú)性系進(jìn)行花粉貯藏試驗(yàn)，其花粉和花藥在不同貯藏環(huán)境下萌發(fā)率的變化曲線見(jiàn)圖1。

圖1 贛無(wú)1與贛190花粉和花藥在不同保存環(huán)境中萌發(fā)率的變化Fig.1 Changes of pollen germination rates of Ganwu No.1 and Gan No.190 and anthers under different storage conditions

從圖1中可以看出，贛無(wú)1花粉和花藥萌發(fā)率的變化曲線均呈下降趨勢(shì)；真空25℃干燥箱和真空4℃冰箱保存的花粉最先失去活力，在保存181h后降為0；25℃干燥箱中保存的花粉和花藥活力較低，在85h內(nèi)顯著低于4℃冰箱和-20℃冷凍條件下保存的花粉；在50d時(shí)，只有在-20℃冷凍條件下真空保存的花粉的萌發(fā)率保持在50.49％，而其它方式保存的花粉和花藥已經(jīng)失去了活力，在110d時(shí)仍在35％以上，在202d時(shí)才降為1％。

從圖1中可以看出，贛190花粉和花藥萌發(fā)率的變化曲線均呈下降趨勢(shì)；真空25℃干燥箱貯藏的花粉最先失去活力，在85h時(shí)活力即降為0；25℃干燥箱中保存的花粉和花藥活力較低，效果不如4℃冰箱和-20℃冷凍條件下保存的花粉；在4℃冰箱、-20℃冷凍條件下，油茶花粉和花藥，在181h內(nèi)活力變化不大，但到30d時(shí)，除在-20℃冷凍條件下，真空保存的花粉萌發(fā)率還有30％，其它均為0，而且在-20℃冷凍條件下，真空保存的花粉萌發(fā)率在50d時(shí)還有27％，直到85d時(shí)才降為0。

由以上結(jié)果可初步得出，在-20℃冷凍條件下真空保存的花粉能保存更長(zhǎng)的時(shí)間。為證明這一結(jié)果，選用贛55、浙江紅山茶、廣寧紅花油茶、杯形廣寧紅花、恒豐8號(hào)及閃光紅山茶做進(jìn)一步試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，除杯形廣寧紅花和浙江紅山茶外，其它品種在134d時(shí)仍能保持較高的花粉萌發(fā)率；在199d時(shí)恒豐8號(hào)和閃光紅山茶的花粉萌發(fā)率還有57.66％和30.28％，而其它品種已失去活力；直到272d它們?nèi)跃哂幸欢ǖ幕ǚ勖劝l(fā)率，待到325d時(shí)均降為0。

為了探索更好的花粉貯藏條件，在以上花粉貯藏試驗(yàn)基礎(chǔ)上，附加干燥條件做進(jìn)一步試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。表5中結(jié)果表明：-20℃真空干燥條件下貯藏花粉總體效果要優(yōu)于-20℃真空貯藏花粉。在貯藏272d時(shí)，閃光紅山茶和恒豐8號(hào)在-20℃真空干燥貯藏狀態(tài)下，花粉萌發(fā)率分別高達(dá)39.12％和44.00％，顯著高于-20℃真空貯藏條件下的8.27％和14.21％；直到325d，真空干燥貯藏條件下閃光紅山茶和恒豐8號(hào)的花粉仍有微弱的活力。總體而言，-20℃真空干燥條件下貯藏的花粉能較長(zhǎng)期保存(9個(gè)月左右)，有利于進(jìn)行油茶的遠(yuǎn)緣雜交。

表4 -20℃冷凍條件下真空保存花粉萌發(fā)率的變化Table 4 Changes of germination rates of pollens stored under the condition of vacuum at-20℃ ％

表5 花粉在不同保存環(huán)境中萌發(fā)率的變化Table 5 Changes of pollen germination rates under different storage conditions ％

3 結(jié)論與討論

26個(gè)油茶優(yōu)良無(wú)性系花粉活力快速測(cè)定結(jié)果表明，大部分油茶優(yōu)良無(wú)性系具有較高的花粉活力，花粉活力在70％以上的油茶優(yōu)良無(wú)性系共有18個(gè)，花粉活力低于50％的僅1個(gè)無(wú)性系。

贛無(wú)1、白皮中子、贛無(wú)16、贛無(wú)8、贛190這5個(gè)油茶優(yōu)良無(wú)性系在相同培養(yǎng)基上的萌發(fā)率有差別。贛無(wú)1、贛無(wú)8和白皮中子的花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基為1％瓊脂＋0.005％硼酸＋8％蔗糖，而贛無(wú)16和贛190的花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基為1％瓊脂＋0.01％硼酸＋5％蔗糖。其它油茶優(yōu)良無(wú)性系、優(yōu)良農(nóng)家品種和物種的最適培養(yǎng)基有待進(jìn)一步研究。

通過(guò)對(duì)油茶花粉不同貯藏條件的研究，發(fā)現(xiàn)-20℃真空干燥條件下貯藏的花粉能較長(zhǎng)期保存(9個(gè)月左右)，花粉萌發(fā)率能保持在40％左右，可用于遠(yuǎn)緣雜交育種。

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