5種油桐花粉數(shù)量及花粉萌發(fā)率的測(cè)定

杜洋文，鄧先珍，徐永杰，聶 明

（1.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院，湖北 武漢 430075；2. 重慶市巴南區(qū)林業(yè)局，重慶 巴南 401320）

5種油桐花粉數(shù)量及花粉萌發(fā)率的測(cè)定

杜洋文1，鄧先珍1，徐永杰1，聶 明2

（1.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院，湖北 武漢 430075；2. 重慶市巴南區(qū)林業(yè)局，重慶 巴南 401320）

以LF96、LF62、S2、LF79和LF99油桐花粉為試驗(yàn)材料，研究了花藥內(nèi)花粉數(shù)量和花粉立體培養(yǎng)萌發(fā)率。結(jié)果表明：5種油桐單花花粉平均數(shù)量分別為9 070粒、6 120粒、10 600粒、16 203粒和12 870粒；5種油桐花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基條件為0.1 g·L-1硼酸+100 g·L-1蔗糖+10 g·L-1瓊脂，且LF79和LF99花粉萌發(fā)率最高，分別為86.75%和82.75%。

油桐；花粉數(shù)量；花粉萌發(fā)率

油桐Vernicia fordii是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)林木，與油茶、核桃、烏桕并稱我國(guó)四大木本油料植物。同時(shí)也是世界著名的工業(yè)油料樹種，其種子含油率高，桐油色澤金黃或棕黃。已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，是制造優(yōu)質(zhì)油漆和油墨的基本原料, 還是制造生物柴油和優(yōu)質(zhì)復(fù)合功能新材料的優(yōu)質(zhì)原料[1]，是優(yōu)良的干性油和重要的工業(yè)用油[2]。油桐作為一種工業(yè)油料樹種具有栽培歷史悠久、分布范圍廣、生長(zhǎng)迅速等優(yōu)勢(shì)[1]。通過色譜分析發(fā)現(xiàn)桐油中至少具有 63 種脂肪酸成份, 其中油桐特有的桐酸含量高達(dá) 72%，桐酸含量的高低決定了桐油的品質(zhì)及其在工業(yè)上的用途[3]，因此，一直以來對(duì)于油桐的豐產(chǎn)栽培、油脂合成、生物柴油制備等已進(jìn)行了較多的研究[4-8]。但在油桐花或花粉方面的研究報(bào)道相對(duì)較少[9-11]。本試驗(yàn)對(duì)5種油桐花粉數(shù)量進(jìn)行觀察測(cè)定，并研究在不同培養(yǎng)基條件下5種油桐花粉萌發(fā)率，探究出油桐花粉萌發(fā)的適宜培養(yǎng)基條件，旨在為生產(chǎn)上合理地選擇授粉樹和正確進(jìn)行人工輔助授粉提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以LF96、LF62、S2、LF79和LF99 5種家系油桐為試驗(yàn)材料，該材料采集于湖北省林科院油桐資源圃，位于湖北省武漢市九峰國(guó)家森林公園。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 油桐花粉采集

于2014年4月油桐開花盛期時(shí)，選擇生長(zhǎng)健壯無病蟲害的植株每個(gè)家系分別采摘20朵含苞待放花蕾的花枝。其中15朵花枝，取下花藥儲(chǔ)藏于4 ℃冰箱里，其余花枝水培[12]。

1.2.2 油桐花粉量的測(cè)定

花粉數(shù)量的測(cè)定采用纖維素酶法，統(tǒng)計(jì)各家系單花雄蕊數(shù)。分別取完整花藥10枚放入1 mL離心管中，使花粉完全散出，加入1%纖維素酶1 mL處理24 h，充分振蕩，取5 μL溶液滴于載玻片上，重復(fù)3次，顯微鏡下觀察統(tǒng)計(jì)花粉數(shù)量。

花粉量（粒/花藥）=（載玻片上總花粉粒數(shù)×200）/10。

1.2.3 油桐花粉萌發(fā)率的測(cè)定

試驗(yàn)采用瓊脂培養(yǎng)基萌發(fā)法[13-15]。試驗(yàn)分別設(shè)置蔗糖質(zhì)量濃度為50、100、150 g·L-1，硼酸為0.05、0.1、0.15 g·L-1，加入1%的瓊脂配制成不同的培養(yǎng)基。用玻璃棒滴1滴培養(yǎng)基于載玻片凹穴內(nèi)，冷卻后用干凈毛刷沾取少許花粉均勻撒播于培養(yǎng)基表面，蓋上載玻片，在溫度為（25±1）℃、濕度為75%的條件下培養(yǎng)，每處理重復(fù)3次，每次檢測(cè)3個(gè)視野。4 h后在顯微鏡下觀察花粉的萌發(fā)狀況，統(tǒng)計(jì)視野的花粉總數(shù)、萌發(fā)花粉粒數(shù)?；ǚ勖劝l(fā)以花粉管超過花粉粒半徑為標(biāo)準(zhǔn)。

萌發(fā)率%=(發(fā)芽花粉數(shù)/花粉?？倲?shù))×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種油桐花粉數(shù)量比較

由 表1可 知，LF96、LF62、S2、LF79和LF99 5種油桐單?；ㄋ幓ǚ蹟?shù)量分別為907、680、1 060、1 473和1 287粒。經(jīng)對(duì)5種油桐花觀察得知，雄蕊數(shù)量分別為10、9、10、11和10個(gè)。5種油桐單花花粉數(shù)量分別為9 070粒、6 120粒、10 600粒、16 203粒和12 870粒，LF79花粉數(shù)量是LF62的2.65倍?？芍?，不同油桐家系間單花花粉數(shù)量存在一定差異，以LF79和LF99兩個(gè)家系單花花粉數(shù)量居多。

2.2 不同培養(yǎng)基對(duì)油桐花粉發(fā)芽率的影響

蔗糖和硼酸是影響花粉萌發(fā)率的重要因素。蔗糖為花粉萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)，又維持外界環(huán)境一定的滲透壓。較多的研究認(rèn)為：硼酸對(duì)促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管伸長(zhǎng)的作用機(jī)理是其能增加花粉對(duì)糖的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和代謝，形成糖硼酸復(fù)合體，增加氧的吸收，并促進(jìn)果膠物的合成[16-17]。

由表2可知，不同質(zhì)量濃度硼酸與蔗糖組合對(duì)5種油桐花粉萌發(fā)率影響差異極顯著（P＜0.01）。另外，不同質(zhì)量濃度硼酸與蔗糖和瓊脂組成的不同培養(yǎng)基對(duì)油桐花粉萌發(fā)率差異極顯著（P＜0.01），不同油桐花粉萌發(fā)率差異極顯著（P＜0.01），不同培養(yǎng)基與不同種類油桐二者共同對(duì)花粉萌發(fā)率的交互影響也是極顯著的（P＜0.01）。

表1 5種油桐單?；ㄋ幓ǚ蹟?shù)量比較Table1 Comparison of pollen number of single-anther of species of Aleurites fordii

表2 不同質(zhì)量濃度硼酸與蔗糖組合對(duì)5種油桐花粉萌發(fā)率的方差分析?Table 2 ANOVA of boric acid and sucrose concentration on pollen germination of five species of Aleurites fordii

通過對(duì)5種油桐在不同質(zhì)量濃度蔗糖和硼酸的培養(yǎng)基上花粉萌發(fā)的觀察，結(jié)果見表3。硼酸以質(zhì)量濃度0.1 g·L-1處理對(duì)5種油桐花粉萌發(fā)促進(jìn)作用顯著高于質(zhì)量濃度 0.05 g·L-1和 0.15 g·L-1處理。該處理時(shí)5種油桐花粉萌發(fā)率分別為：LF96為40.99%～49.00%，LF62為46.51%～56.42%，S2為 50.16%～ 66.17%，LF79為 63.12%～86.75%，LF99為64.43%～82.75%。其中以質(zhì)量濃度100 g·L-1蔗糖處理花粉萌發(fā)率效果最好。質(zhì)量濃度硼酸0.1 g·L-1+蔗糖100 g·L-1組合處理時(shí)，5種油桐花粉萌發(fā)率分別為：LF96為49.00%、LF62為 56.42%、 S2為 66.17%、 LF79為86.75%、 LF99為82.75%?？芍?LF79和LF99兩種油桐花粉萌發(fā)率最高。

質(zhì)量濃度 0.15 g·L-1硼酸 + 50 g·L-1蔗糖處理與0.1 g·L-1硼酸 + 50 g·L-1蔗糖（100 g·L-1蔗糖）處理差異不顯著，也適于LF96油桐花粉萌發(fā)。0.1 g·L-1硼酸 + 50 g·L-1蔗糖（100 g·L-1蔗糖）與 0.05 g·L-1硼酸+150 g·L-1蔗糖處理差異不顯著，都適于LF62油桐花粉萌發(fā)。

表3 不同質(zhì)量濃度硼酸與蔗糖組合對(duì)5種油桐花粉萌發(fā)率的影響及多重比較?Table 3 Effects of boric acid and sucrose concentration on pollen germination of five species of Aleurites fordii and multiple comparisons

因此，5種油桐花粉萌發(fā)最適條件基本一致，即最適培養(yǎng)基為0.1 g·L-1硼酸+ 100 g·L-1蔗糖+10 g·L-1瓊脂，且以LF79和LF99油桐花粉萌發(fā)率最高，分別為86.75%和82.75%。

3 結(jié)論與討論

（1）LF96、LF62、S2、LF79和 LF99 5種油桐單花花粉數(shù)量分別為9 070粒、6 120粒、10 600粒、16 203粒和12 870粒。不同家系間花粉數(shù)量存在一定差異，以LF79和LF99兩個(gè)家系單花花粉數(shù)量居多。

（2）不同培養(yǎng)基組合及不同種類油桐對(duì)花粉萌發(fā)率影響差異極顯著，且二者是相互影響的。不同質(zhì)量濃度的硼酸與蔗糖對(duì)花粉萌發(fā)率影響有差異，這和油桐花粉萌發(fā)所需的環(huán)境密切相關(guān)，適宜的環(huán)境條件能促進(jìn)花粉萌發(fā)。油茶花粉生活力研究結(jié)果也表明，不同蔗糖濃度和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)油茶花粉萌發(fā)率有差異[18]。硼酸對(duì)花粉萌發(fā)有促進(jìn)作用，但是，濃度過高時(shí)對(duì)花粉萌發(fā)也有一定的抑制作用，張紹玲等[12]對(duì)梨的研究結(jié)果說明了這一點(diǎn)。不同種類油桐由于花粉數(shù)量和自身遺傳特性差異，其生活力和花粉萌發(fā)率也不盡相同。本試驗(yàn)結(jié)果表明， 5種油桐花粉萌發(fā)的最適宜培養(yǎng)基條件為 0.1 g·L-1硼酸 + 100 g·L-1蔗糖 +10 g·L-1瓊脂，且LF79和LF99油桐花粉萌發(fā)率最高，分別為86.75%和82.75%。測(cè)定不同油桐的最適培養(yǎng)基對(duì)于花期噴灑適度質(zhì)量濃度的硼酸于蔗糖有重要參考意義，但影響萌發(fā)率的因子還有Ca2+、Zn2+、pH值等其他外界條件[19]，這還有待進(jìn)一步研究探索。

（3）綜合可知，LF79和LF99油桐單花數(shù)量較多，在適宜的培養(yǎng)基中花粉萌發(fā)率也較好。這對(duì)于油桐雜交育種過程中的時(shí)空障礙和親本選配問題提供了重要參考依據(jù)[20]。

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Determination of pollen number and pollen germination rate of fi veAleurites fordiispecies

DU Yang-wen1, DENG Xian-zhen1, XU Yong-jie1, NIE Ming2
(1.Hubei Academy of Forestry, Wuhan 430075, Hubei, China; 2.Banan Forestry Bureau, Banan 401320, Chongqing, China)

By using the pollens from fi veAleurites fordiispecies (LF96, LF62, S2, LF79 and LF99)as the tested materials, the pollen number and pollen germination rates of their fl owers were investigated. The results show that the average pollen number of one single anther from the fi ve species were respectively 9070, 6120, 10600, 16203, 12870; that the pollen germination rates of the fi ve species were high in the culture medium of 0.01% boric acid+10% sucrose+1% agar, also the pollen germination rates of LF79 and LF99 were the highest, being respectively 86.75%, 82.75%.

Aleurites fordii; pollen number; pollen germination rate

S794.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-923X(2015)12-0055-03

2014-08-20

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)重大項(xiàng)目子項(xiàng)目“油桐種質(zhì)資源收集保存與選育”（201204403-2）

杜洋文，助理研究員

鄧先珍，研究員；E-mail：646412397@qq.com

杜洋文，鄧先珍，徐永杰，等. 5種油桐花粉數(shù)量及花粉萌發(fā)率的測(cè)定[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2015,35(12):55-57,63.

[本文編校：文鳳鳴]