朱頂紅‘蘋果花’花粉活力和貯藏性研究

周婷 林芙蓉 婁曉鳴

摘要：采用三因素正交試驗，離體培養(yǎng)篩選了適宜朱頂紅‘蘋果花花粉萌發(fā)的最佳液體培養(yǎng)基，并通過萌發(fā)試驗研究了貯藏性，結(jié)果表明：最適合朱頂紅‘蘋果花花粉萌發(fā)液體培養(yǎng)基為蔗糖10%、硼酸0.05%、氯化鈣0.15%.在不同貯藏條件和培養(yǎng)時間對花粉生活力的試驗中，朱頂紅‘蘋果花花粉最適合的條件是4℃+干燥劑，在試驗的90d中一直保持活性。

關(guān)鍵詞：朱頂紅‘蘋果花；花粉活力；貯藏

花粉在有性繁殖中傳遞著雄性親本的遺傳信息，在植物的常規(guī)育種中，為了進行人工輔助授粉或雜交授粉，需要早期采集和貯存花粉，尤其在雜交育種工作中，研究花粉的活力是必不可少的基礎性工作，通常在使用采集和貯存的花粉之前，需要做花粉活力的測定。測定花粉活力是傳統(tǒng)雜交育種的關(guān)鍵和基礎環(huán)節(jié)。利用花粉萌發(fā)來測定花粉活力有2種方法：一是活體內(nèi)受精，二是活體外萌發(fā)（花粉離體培養(yǎng)）。因為活體內(nèi)受精法可控力差和受局限性大，目前大多數(shù)花粉活力測定研究都采用花粉萌發(fā)方法進行，所以這次試驗選擇花粉離體培養(yǎng)。

本文選用朱頂紅‘蘋果花品種進行花粉活力和貯藏性研究，從而找出朱頂紅‘蘋果花品種花粉萌發(fā)的最佳培養(yǎng)基和最適宜的貯藏條件，為雜交育種工作奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

花粉采自蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院相城科技園球根花卉種質(zhì)資源圃。2014年9月晴天上午9～10時采集朱頂紅‘蘋果花（H.Apple Blossom）品種盛花期花粉，置于室內(nèi)24h陰干，使其散出花粉。

1.2 試驗方法

1.2.1 最佳培養(yǎng)基配方的篩選。試驗采用三因素（蔗糖、硼酸、氯化鈣）3水平的試驗隨機區(qū)組設計，蔗糖質(zhì)量濃度選取5%、10%、20%，硼酸質(zhì)量濃度選取0.01%、0.05%、0.1%，氯化鈣質(zhì)量濃度選取0.05%、0.1%、0.15%。分別組合設計了9個處理（表l、表2）。

將配制好的培養(yǎng)基取1滴滴于載玻片的凹槽上，將帶有培養(yǎng)液和花粉的載玻片置于鋪有一層濕濾紙的培養(yǎng)皿中，在（25±1）℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2h、4h、6h以后，在光學顯微鏡下觀察統(tǒng)計出萌發(fā)的花粉和未萌發(fā)的花粉粒數(shù)，花粉管明顯伸長為有生活力。然后計算萌發(fā)率，公式為：萌發(fā)率（%）=已萌發(fā)的花粉粒數(shù)/總花粉粒數(shù)×100，每處理重復3次，每重復統(tǒng)計花粉數(shù)不少于100粒。

1.2.2 花粉貯藏性試驗。將從大棚里采回的新鮮花粉帶回陰干24h后置于消過毒的醫(yī)用小瓶中，用脫脂棉封口后，放在密封容器中，放在以下4種環(huán)境條件下：A，室溫；B，室溫+干燥劑；C，4℃；D：4℃+干燥劑。貯藏lOd、20d、30d、60d、90d后，用最佳培養(yǎng)基進行花粉的離體培養(yǎng)，再放在光學顯微鏡底下進行花粉萌發(fā)情況觀察，采用三因素方差分析，并計算發(fā)芽率。發(fā)芽率（%）=發(fā)芽花粉數(shù)/總花粉數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 最佳培養(yǎng)基配方的篩選

在（25±1）℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2h、4h、6h以后，在光學顯微鏡下觀察統(tǒng)計出萌發(fā)的花粉和未萌發(fā)的花粉粒數(shù)，以6h花粉最高發(fā)芽率來統(tǒng)計朱頂紅‘蘋果花花粉萌發(fā)率，進行方差分析，結(jié)果如表3。

從朱頂紅‘蘋果花花粉萌發(fā)率的方差分析結(jié)果來看（表3），處理5處理下的花粉萌發(fā)率是最好的，達到了75.333%，與其他8個處理形成了顯著性差異。其他8個處理都有一定的萌發(fā)率，效果最不好的為處理4，平均萌發(fā)率只有19%。從方差分析來看，處理3、處理8和處理4之間差異不大，0.05水平上無顯著性差異。綜合分析而言，處理5為了朱頂紅‘蘋果花花粉萌發(fā)的最適培養(yǎng)基。

2.2 不同貯藏條件和時間對朱預紅‘蘋果花花粉生活力的影響

通過2.1的花粉離體培養(yǎng)實驗，得出最有利于朱頂紅‘蘋果花粉萌發(fā)的是處理5，就確定了5號培養(yǎng)基來做不同貯藏條件和培養(yǎng)時間對花粉生活力的實驗，結(jié)果如圖1。

從圖1可以看出，4℃與4℃干燥2種貯藏環(huán)境條件下，干燥的花粉萌發(fā)率要高，在同一環(huán)境條件下，隨著貯藏天數(shù)的增加，花粉萌發(fā)率有明顯的下降趨勢，室溫貯藏的花粉在第10天試驗時就已經(jīng)失去了活力，花粉不再萌發(fā)，說明室溫的條件是極不利于花粉保存的。4℃保存的花粉萌發(fā)率呈先增再減，而4℃干燥器的環(huán)境下的花粉萌發(fā)率呈逐漸遞減的趨勢。這是因為花粉生活力的強弱受溫度的影響，低溫可降低花粉呼吸作用及其他生理功能，有利于花粉較長時期保存活力。但是隨著貯藏時間的增加，花粉內(nèi)貯藏物質(zhì)的消耗增多，酶活性下降，水分逐步流失，以至于花粉的生活力會下降。這也就是為什么圖表中顯示花粉萌發(fā)率一直處于一個下降的狀態(tài)，具體的原因和結(jié)果還需進一步的驗證和探討，但此次試驗表明，朱頂紅‘蘋果花粉在90d里，經(jīng)過低溫處理，以及低溫加干燥器雙重處理下的花粉一直是有生活力的。

3 結(jié)論與討論

3.1 朱頂紅‘蘋果花花粉離體萌發(fā)培養(yǎng)基

在離體培養(yǎng)花粉萌發(fā)試驗中，測定植物花粉萌發(fā)率的培養(yǎng)基一般都是由蔗糖、硼酸和氯化鈣組成。其中硼酸可以促進糖的吸收和代謝，與糖結(jié)合能極大地提高花粉的萌發(fā)率，可以增加氧氣的含量和吸收，并且參與果膠物質(zhì)的合成，對花粉管的形成有很大的促進作用。本試驗表明，最適合朱頂紅‘蘋果花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基為蔗糖10%、硼酸0.05%、氯化鈣0.15%，并且花粉在進行試驗的90d中都保持著很好的活性。

3.2 不同貯藏環(huán)境條件對花粉生活力的影響

花粉生活力的強弱受遺傳因素和環(huán)境因素的影響。濕度、水分、溫度幾個要素中，低溫是影響花粉生活力的最重要的因素。低溫可降低花粉呼吸作用及其他生理功能，有利于花粉在較長時間內(nèi)保持活力。本研究表明，低溫有利于朱頂紅‘蘋果花花粉的保存，但干燥也有利于花粉的保存。因此朱頂紅‘蘋果花花粉在低溫4℃+干燥劑的情況下可長期保持生活力，并且在試驗的90d里一直保持活力。