培養(yǎng)基組分對稠李花粉離體萌發(fā)的影響

劉雪蓮

(通化師范學院生命科學學院，吉林 通化 134002)

培養(yǎng)基組分對稠李花粉離體萌發(fā)的影響

劉雪蓮

(通化師范學院生命科學學院，吉林 通化 134002)

以新鮮稠李花粉為試材，采用花粉離體培養(yǎng)法，研究蔗糖、硼酸、鈣等組分對其萌發(fā)和花粉管生長的影響。結(jié)果表明：蔗糖、硼酸、鈣在一定濃度范圍內(nèi)能夠促進花粉萌發(fā)，但超過一定濃度花粉萌發(fā)率和花粉管生長都有所下降。綜合分析認為蔗糖、硼酸、鈣的質(zhì)量分數(shù)分別為18%、0.015%、0.015%最為適宜，此時花粉萌發(fā)率最高，花粉管生長較好。

稠李；花粉萌發(fā)；培養(yǎng)基組分

稠李(PrunuspadusL.)別名臭耳子、臭李子，為薔薇科李屬落葉喬木，稠李是早春樹種，春季發(fā)葉較早，且秋葉變?yōu)樽霞t色，極具觀賞價值；花、果、樹皮和葉可藥用，木材可利用，是庭院優(yōu)美觀賞樹種及主要蜜源樹種[1-2]。目前，有關(guān)稠李種苗繁殖[2-3]、揮發(fā)油化學成分[1]、果實色素理化性質(zhì)[4-5]等方面的研究較深入，然而有關(guān)稠李花粉離體培養(yǎng)影響因素的研究尚未見報導。使用培養(yǎng)基培養(yǎng)可實現(xiàn)花粉離體萌發(fā)，培養(yǎng)基主要組分如蔗糖、礦質(zhì)元素等對很多植物花粉的離體萌發(fā)有很大影響[6-8]。本研究以稠李為試驗材料，探討其花粉離體萌發(fā)的培養(yǎng)基條件，其結(jié)果可為稠李的生殖生物學研究、花粉貯藏、種質(zhì)資源保存等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

稠李新鮮花粉采于通化師范學院植物園，于盛花期采集大蕾狀花朵，置于室內(nèi)備用。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用單因素試驗對影響花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基組分蔗糖、硼酸、鈣離子濃度進行篩選。其中蔗糖設(shè)7個處理，即蔗糖質(zhì)量分數(shù)分別為：0、10%、12%、14%、16%、18%、20%；硼酸設(shè)6個處理，即硼酸質(zhì)量分數(shù)分別為：0、0.005%、0.010%、0.015%、0.020%、0.025%；硝酸鈣設(shè)6個處理，即硝酸鈣質(zhì)量分數(shù)分別為：0、0.010%、0.015%、0.020%、0.025%、0.030%。

1.2.2 花粉培養(yǎng)方法 采用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)方法，按試驗設(shè)計配制培養(yǎng)基，在研究其中某一因素時，其他因素取中間值，并加入5 g·L-1的瓊脂，調(diào)pH值為6.5，趁熱將配制好的培養(yǎng)基滴在載玻片上，待培養(yǎng)基凝固后，將適量花粉均勻抖落在培養(yǎng)基上，然后將載玻片置于事先準備好的鋪了濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)溫度25 ℃，培養(yǎng)時間0.5 h。

于10×10倍生物顯微鏡下觀察統(tǒng)計，花粉萌發(fā)標準為花粉管長度超過花粉粒直徑，每處理統(tǒng)計3個視野，每個視野統(tǒng)計花粉100粒，并用測微尺測量花粉管長度。每個視野測量10個花粉管，重復3次。花粉萌發(fā)率/%=萌發(fā)的花粉數(shù)/花粉總數(shù)×100%；花粉管生長長度(μm)=微尺格數(shù)×0.1×1000。

1.2.3 統(tǒng)計分析 利用Excel輔助計算，DPS統(tǒng)計軟件進行試驗數(shù)據(jù)差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔗糖濃度對稠李花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響

由圖1可以看出，低濃度蔗糖對花粉萌發(fā)和花粉管生長起促進作用，蔗糖質(zhì)量分數(shù)在18%時花粉萌發(fā)率達到最大，為78.9%，是對照的2.37倍；超過18% 時，花粉萌發(fā)率下降；蔗糖質(zhì)量分數(shù)達到20%時，花粉萌發(fā)率為50.2%，僅為對照的1.5倍。而蔗糖濃度對花粉管長度的影響，當蔗糖質(zhì)量分數(shù)在10%時，花粉管最長，為3.49 mm，是對照的1.36倍；當蔗糖質(zhì)量分數(shù)增加到16%時，花粉管長度最短，僅為1.66 mm；當蔗糖質(zhì)量分數(shù)增加到18%時，花粉管長度達到第2個高峰，為3.21 mm；之后又下降。說明在本試驗條件下對花粉萌發(fā)和花粉管生長最為有利的蔗糖質(zhì)量分數(shù)為18%。

圖1 蔗糖濃度對稠李花粉萌發(fā)率和花粉管長度的影響

2.2 硼酸濃度對稠李花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響

由圖2可知，硼酸在一定濃度范圍內(nèi)可促進花粉萌發(fā)，對照組花粉萌發(fā)率為41.39%，花粉萌發(fā)率最低，隨著硼酸濃度的增加，花粉萌發(fā)率有所提高，當硼酸質(zhì)量分數(shù)為0.015%時，花粉萌發(fā)率最高，為90.27%；超過此濃度，花粉萌發(fā)率呈下降趨勢。硼酸濃度對花粉管長度的影響呈現(xiàn)出波浪起伏趨勢，濃度達0.015%時，花粉管最長，為3.89 mm，因此硼酸質(zhì)量分數(shù)為0.015%為最適宜濃度。

圖2 硼酸濃度對稠李花粉萌發(fā)率和花粉管長度的影響

2.3 鈣離子濃度對稠李花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響

由圖3可知，鈣離子濃度對花粉萌發(fā)與對花粉管生長的影響趨勢基本相同，在較低濃度范圍內(nèi)，花粉萌發(fā)率和花粉管長度隨鈣濃度的增加而增大，超過一定濃度后，隨鈣離子濃度增加，花粉萌發(fā)率和花粉管生長反而有所下降。鈣質(zhì)量分數(shù)為0.015%時，花粉萌發(fā)率達到最大值，為85.6%，為對照組花粉萌發(fā)率(49.55%)的1.73倍；鈣質(zhì)量分數(shù)為0.02%時，花粉管長度最長，為2.48 mm，超過最適濃度，二者都急劇下降。經(jīng)綜合分析，鈣質(zhì)量分數(shù)為0.015%為最適宜濃度。

圖3 鈣離子濃度對稠李花粉萌發(fā)率和花粉管長度的影響

3 小結(jié)

研究表明，花粉離體萌發(fā)需要碳源、硼酸及礦質(zhì)元素的參與。蔗糖是花粉萌發(fā)的主要營養(yǎng)物質(zhì)，同時可調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，硼酸可促進構(gòu)成花粉管壁的成分果膠物的合成，可增加糖的吸收、運轉(zhuǎn)和代謝，還可作為Ca2+誘導劑引導胞外Ca2+進入細胞內(nèi)，形成花粉管頂端生長依賴的Ca2+梯度[9-10]。本試驗條件下蔗糖、硼酸、鈣的質(zhì)量分數(shù)分別為18%、0.015%、0.015%，花粉萌發(fā)率最高，花粉管生長較好?？蔀檫M一步研究稠李花粉貯藏方法、活力及育種等內(nèi)容提供參考。有關(guān)培養(yǎng)條件和植物生長調(diào)節(jié)劑對花粉離體萌發(fā)的影響有待于進一步研究。

[1]朱俊潔，孟祥穎，烏垠，等.稠李果、莖、葉、皮及樹干揮發(fā)油化學成分的分析[J].分析化學，2005(11)：11-12.

[2]孫冬偉，鄔俊才，徐士波，等.稠李苗木的繁殖[J].林業(yè)實用技術(shù)，2006(2)：24-25.

[3]姜長陽，周曉麗，李萍，等.稠李的組織培養(yǎng)及無性系的建立[J].遼寧大學學報，2003，30(4)：384-387.

[4]辛越.稠李屬三種果實花色苷抗氧化活性研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2013.

[5]王振宇，任健，張寧，等.稠李屬果實色素理化性質(zhì)研究[J].食品科學，2010，31(17)：92-97.

[6]陳國平，郭得平.溫度及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對番茄花粉萌發(fā)的影響[J].中國蔬菜，1989(3)：25-26.

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[8]辛建華，傅振清.哈密瓜花粉離體萌發(fā)特性的研究[J].石河子大學學報：自然科學版，2004，12(6)：6-7.

[9]田翠婷，呂洪飛，王鋒，等.培養(yǎng)基組分對青離體花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響[J].北京林業(yè)大學學報，2007，29(1)：47-52.

[10]田翠婷.蛋白激酶C參與調(diào)控青桿花粉管的極性生長[D].金華：浙江師范大學，2007.

Medium Components on Pollen Germination in Vitro inPrunuspadusL.

LIU Xue-lian

(CollegeofLifeScience，TonghuaNormalUniversity，Tonghua134002，Jilin，China)

The experiment used the fresh flowers ofPrunuspadusL.as material，The influences of different concentration of sucrose，boron Ca2+on pollen germination an pollen tube growth were studied.The experimental results showed that in a certain range sucrose，boric acid，calcium concentration can promote pollen germination，but above the certain concentration the pollen germination and pollen tube growth fell.Under the experimental conditions，the most optimum mass fractions of medium component forPrunuspadusL.germination in vitro was：sugar 18%，boric acid 0.015%，calcium nitrate 0.015%，in this medium the rate of pollen development was highest，and pollen tube growth is better.

PrunuspadusL.；pollen germination；medium component

2014-06-29；

2014-08-12

通化師范學院自然科學科研項目(200842)

劉雪蓮(1978—)，女，吉林集安人，通化師范學院生命科學學院講師，在讀博士，從事植物資源多樣性保護與利用方面的研究。E-mail：liuxuelian1023@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.02.027

S684；Q943.1

A

1002-7351(2015)02-0125-03