兩種連翹的花粉萌發(fā)力研究

趙秀玲，楊　露，史寶勝，高群英，任士福，劉紅霞

（1.秦皇島林業(yè)局，河北 秦皇島，066000；2.河北農(nóng)業(yè)大學園林與旅游學院，河北 保定 071000；3.河北農(nóng)業(yè)大學林學院，河北 保定 071000）

兩種連翹的花粉萌發(fā)力研究

趙秀玲1，楊露1，史寶勝2，高群英2，任士福3，劉紅霞3

（1.秦皇島林業(yè)局，河北 秦皇島，066000；2.河北農(nóng)業(yè)大學園林與旅游學院，河北 保定 071000；3.河北農(nóng)業(yè)大學林學院，河北 保定 071000）

通過測定不同蔗糖濃度、硼酸、4種生長調(diào)節(jié)劑以及不同培養(yǎng)時間對2種連翹花粉萌發(fā)情況的影響，闡明連翹花粉的適宜萌發(fā)條件。結果表明：適宜散粉條件為陰干，適宜蔗糖和硼酸濃度分別為15%和400mg/L，大部分生長調(diào)節(jié)劑對花粉萌發(fā)起抑制作用，花粉活力隨培養(yǎng)時間的延長而下降，連翹花粉抗寒性較差。

連翹；花粉萌發(fā)；蔗糖；硼酸；生長調(diào)節(jié)劑

連翹（Forsythia suspense）是木犀科連翹屬落葉灌木，別名黃花桿、黃壽丹、綏帶等，主要分布于我國中西部地區(qū)的99個縣（市）［1］，蘊藏量達1.6×107kg，其中山西、陜西、河南3省占全國總量的80%以上。連翹喜光、抗寒、對土壤要求不嚴、耐干旱瘠薄、適應性強。其枝條細長柔軟，可做編織材料；葉能制茶，果實為著名中藥；種子是制作香皂和油漆的原料。連翹集醫(yī)藥保健、綠化生態(tài)等作用于一身，是優(yōu)良的觀花植物和理想的水保經(jīng)濟灌木樹種，開發(fā)利用前景廣闊。

花粉是植物攜帶遺傳信息的雄性生殖細胞，與其它組織器官相比其性狀更穩(wěn)定，環(huán)境因素對它形態(tài)特征的影響較小。因此，植物的花粉形態(tài)特征也可用來研究種類間的親緣關系，為研究植物的演化關系提供一定的參考價值［2］。目前對于連翹的研究主要集中于連翹藥理活性的研究，而對連翹花粉生物學特性的研究較少。本研究通過測定不同條件下連翹花粉活力和萌發(fā)率，為提高連翹的人工授粉效果及連翹的結實率提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

2010年3～4月連翹盛花期的上午8：00～10：00，在河北農(nóng)業(yè)大學苗圃采集長花柱、短花柱兩個類型的連翹花朵，立即帶到實驗室進行各項測定。

1.2方法

1.2.1適宜散粉條件的測定

采集含苞待放時的花粉，在日光燈照射、自然光照和陰干3種條件下散粉，收集散粉后的花粉，測定其活力。

1.2.2不同蔗糖濃度下花粉萌發(fā)率的測定

試驗設置5%、10%、15%、20%、25%共5個不同蔗糖濃度［3］，以不加蔗糖為對照（CK），培養(yǎng)基均含6g/L瓊脂、pH5.8～6.0。將開花前1d的花粉播在滴有培養(yǎng)基的載玻片上，顯微鏡察勻后放入用濕濾紙墊的培養(yǎng)皿中，加蓋，標明品種、培養(yǎng)基蔗糖濃度、時間，然后放置于20℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3h，培養(yǎng)完畢，轉入4℃的冰箱中終止花粉管的生長，在OLYMPUS CH-2光學顯微鏡（10×40）下鏡檢，每個處理重復3次［4-5］，每個重復隨機觀察3個有代表性的視野，共觀察300粒以上的花粉粒，花粉萌發(fā)標準以花粉管長度超過花粉粒直徑的1/2以上的花粉認定為萌發(fā)花粉，統(tǒng)計花粉萌發(fā)率［6］。

1.2.3不同硼酸濃度下花粉萌發(fā)率的測定

利用1.2.2中篩選的適宜蔗糖濃度，添加100、200、300、400、500mg/L硼酸，以不加硼酸為對照（CK），篩選適宜花粉萌發(fā)和花粉管生長的硼酸濃度。測定方法同1.2.2。

1.2.4不同植物生長調(diào)節(jié)劑下花粉萌發(fā)率的測定

在1.2.2試驗選出的適宜蔗糖濃度的情況下，在含6g/L的瓊脂培養(yǎng)基中，分別添加不同濃度的萘乙酸（NAA）、赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）和2，4-D配制試驗用培養(yǎng)基，放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4h，測定方法同1.2.2。植物生長調(diào)節(jié)物質濃度分別為：①NAA、IAA、2，4-D：分別設置5、10、25、50、100mg/L 4個濃度；②GA3：100、200、300、400、500、1000mg/L；上述設計均以不添加生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基為對照（CK）。

1.2.5開花不同天數(shù)的花粉活力的測定

分別采集2個連翹品種開花前1d及開花1～9d的花粉。以1%瓊脂+15%蔗糖+400mg/L硼酸作培養(yǎng)基，pH值5.8～6.0，測定方法同1.2.2。

1.2.6花粉抗寒力的測定

選取開花散粉1d的花放入4℃的冰箱內(nèi)進行冷藏4h，試驗方法同1.2.2，試驗結果與未進行冷處理的對比。

2　結果與分析

2.1散粉條件對萌發(fā)率的影響

自然光照和日光燈照射下的花粉萌發(fā)率均小于5%，而陰干時花粉萌發(fā)率達到29.58%，因此花粉在陰干狀態(tài)下散粉時的萌發(fā)率最高（圖1）。

2.2蔗糖和硼酸濃度對萌發(fā)率的影響隨蔗糖濃度的升高花粉萌發(fā)率呈現(xiàn)“先增大后減小”的趨勢（表1）。在蔗糖濃度為15%時，長花柱和短花柱連翹花粉的萌發(fā)率分別為15.44% 和34.60%，萌發(fā)率均為最高值，因此可認為15%蔗糖是花粉萌發(fā)的適宜濃度。

表1　不同蔗糖濃度對花粉萌發(fā)率的影響（%）

在篩選到的適宜蔗糖濃度基礎上添加硼酸表明（表2）：硼酸可促進花粉萌發(fā)，且當硼酸濃度為400mg/L時花粉萌發(fā)率最高，長花柱和短花柱的萌發(fā)率分別達到22.67%和61.30%。因此，促進連翹花粉萌發(fā)的適宜硼酸濃度為400mg/L。

2.3生長調(diào)節(jié)劑對花粉萌發(fā)的影響

2.3.1生長素類調(diào)節(jié)劑對花粉萌發(fā)的影響

對比3種生長素類調(diào)節(jié)劑對花粉萌發(fā)的影響可知：NAA與IAA的作用相似，隨處理濃度的升高，花粉萌發(fā)率呈先升高后降低的趨勢（表3）；25mg/L的NAA和IAA處理下萌發(fā)率最高，IAA的效果比NAA明顯，此時長花柱和短花柱花粉的萌發(fā)率分別達到49%和52.1%，高于對照；其它濃度處理的萌發(fā)率降低，低于對照水平。2，4-D處理的均表現(xiàn)為抑制作用。

表2　不同硼酸濃度下花粉萌發(fā)率的變化（%）

表3　不同生長素類調(diào)節(jié)劑處理下花粉萌發(fā)率的變化（%）

2.3.2GA3對花粉萌發(fā)的影響

赤霉素對花粉萌發(fā)率也有影響（表4）。當GA3濃度達400mg/L和500mg/L時，長花柱花粉的萌發(fā)率大于對照，分別是對照的1.32倍和1.74倍，其余濃度下均表現(xiàn)為抑制萌發(fā)，且低濃度的抑制作用大于高濃度。對于短花柱連翹，GA3均表現(xiàn)為抑制作用，這種抑制作用隨濃度的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。

表4　不同GA3濃度下花粉萌發(fā)率的變化（單位：%）

2.4開花后時間對花粉萌發(fā)率的影響

連翹花粉的生活力隨著開花后時間的延長而逐漸降低（圖2）。開花第1d時花粉活力最高，長花柱的萌發(fā)率達到43.52%，短花柱為29.72%；在開花的前4d，長花柱的萌發(fā)率一直高于短花柱；隨著開花時間的延長，長、短花柱的萌發(fā)率均降低，在第7d時其萌發(fā)率降低為0，花粉活力喪失；第8d一直到第9天d兩天沒有出現(xiàn)回升，可認定花粉在第7d失去活力。

圖2　開花后花粉萌發(fā)率隨時間變化情況

2.5不同貯藏條件對花粉萌發(fā)率的影響

經(jīng)4℃的低溫冷藏后，長花柱連翹的花粉萌發(fā)率比對照降低了34.27個百分點，短花柱連翹的花粉萌發(fā)率比對照降低了11.21個百分點。因此，低溫可導致連翹花粉活力下降，即花粉的抗寒性較弱；且長花柱的抗寒性比短花柱的抗寒性差（圖3）。

圖3　不同貯藏條件對花粉萌發(fā)率的影響

3　結論與討論

通過研究不同條件下連翹兩個類型花粉的萌發(fā)情況，表明：適宜連翹的散粉條件是陰干，且花粉萌發(fā)所需要的適宜蔗糖濃度和硼酸濃度分別15%和400mg/L，這與李進宇［6］等人得出的適宜蔗糖濃度為14%基本一致。

不同植物生長調(diào)節(jié)劑對連翹花粉萌發(fā)均有一定影響，其中大部分種類和濃度對花粉萌發(fā)起抑制作用，如NAA、GA3、2，4-D對連翹花粉萌發(fā)表現(xiàn)為抑制作用，只有IAA在10～25mg/L的條件下對花粉萌發(fā)起到促進作用，這與李學強［7］、王忠［8］等人得出的結論略有不同，其原因可能與植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度及不同植物花粉的特點等有關。

隨開花時間的延長，連翹花粉活力急劇降低，這說明在花藥開始散粉時立即授粉是提高連翹坐果率的關鍵。同時，連翹花粉抗寒性較弱，倒春寒對連翹的結實也有顯著影響。

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1002-3356（2015）06-0001-02

2015-10-26