干燥條件及貯藏時(shí)間對(duì)煙草花粉活力的影響

古吉 喬雨 鄭昀曄 馬文廣

摘 要：為了解不同干燥條件對(duì)煙草花粉活力的影響，以紅花大金元、云煙97花藥為試驗(yàn)材料，10 ℃、25 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃溫度下分別干燥12、24、36和48 h，測(cè)定花粉收集率及花粉活力，并將花粉樣品置于4 ℃貯藏12、24和36 h，每12 小時(shí)測(cè)定花粉活力。結(jié)果表明：（1）不同干燥溫度下，紅花大金元及云煙97花粉收集率隨干燥時(shí)間迅速下降，干燥12 h最高；（2）10 ℃、25 ℃干燥收集的紅花大金元花粉活力、25 ℃干燥收集的云煙97花粉活力較高；紅花大金元超過(guò)25 ℃、云煙97超過(guò)10 ℃，隨干燥溫度升高和干燥時(shí)間延長(zhǎng)，花粉活力下降；（3）4 ℃貯藏條件下，相同溫度干燥的花粉活力隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而下降，并隨干燥時(shí)間延長(zhǎng)下降速度加快，但25 ℃干燥收集的花粉較10 ℃干燥的活力下降更慢，更耐貯藏；（4）4 ℃貯藏36 h 后，25 ℃干燥12 h收集的紅花大金元、云煙97花粉活力最高。綜合分析，25 ℃干燥12 h收集的紅花大金元、云煙97花粉收集率及花粉活力較高，花粉耐貯藏性較好，是較適宜的干燥條件。

關(guān)鍵詞：煙草花粉活力；干燥溫度；干燥時(shí)間；花粉貯藏

中圖分類號(hào)：S572.03 文章編號(hào)：1007-5119（2018）06-0007-07 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2018.06.002

植物花粉是一種重要的種質(zhì)資源，成熟的花粉包含植物全部的遺傳信息，高活力花粉是植物育種工作順利開展的關(guān)鍵因素[1]。花粉活力除受自身遺傳特性影響外，還與外界溫度、相對(duì)濕度、貯藏介質(zhì)、輻射、光照、貯藏時(shí)間等因素相關(guān)[1-2]。近年來(lái)，隨著煙草農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，烤煙雜交育種和雄性不育系培育技術(shù)不斷推廣。在煙草雜交種子繁殖生產(chǎn)的過(guò)程中，父本煙株花藥采集后的干燥處理?xiàng)l件影響著花粉活力的高低，進(jìn)而對(duì)后續(xù)煙株授粉座果產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生重要影響[3]。根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道，花粉活力與干燥溫度[4]、干燥時(shí)間[5-6]、貯藏時(shí)間[7-8]均呈負(fù)相關(guān)性。廖雪芳等[9]發(fā)現(xiàn)，煙草花粉活力隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈下降趨勢(shì)，不同品種間表現(xiàn)存在差異，但有關(guān)不同干燥條件下煙草花粉活力變化情況的詳細(xì)研究鮮見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)選用紅花大金元、云煙97兩個(gè)煙草品種花藥，設(shè)置不同干燥溫度、干燥時(shí)間和貯藏時(shí)間對(duì)花粉進(jìn)行處理，探討不同干燥條件對(duì)煙草花粉活力的影響，以期為煙草不育系繁育及雜交育種工作提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為紅花大金元、云煙97花藥，兩個(gè)煙草品種煙株由玉溪中煙種子有限責(zé)任公司提供。

1.2 研究地點(diǎn)與方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)于2017年2—4月在云南省西雙版納傣族自治州景洪市煙草種子冬繁基地開展?；氐乩砦恢脰|經(jīng)100°25′、北緯21°27′，海拔552.7 m，北熱帶和南亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫18.6～21.9 ℃，年均降水量1200～1700 mm，年均日照1800～2300 h。

1.2.2 試驗(yàn)儀器 冷凍干燥機(jī)（上海喬躍，F(xiàn)D-1B-80），電熱恒溫干燥箱（武漢格萊莫，JTMX-202-4）、電子分析天平（賽多利斯，CPA3202S）。

1.2.3 試驗(yàn)方法 紅花大金元及云煙97煙株中心花開放5 d后采集始開期[10]花朵花藥，使用冷凍干燥機(jī)設(shè)置10 ℃、25 ℃干燥溫度，使用電熱恒溫干燥箱設(shè)置30 ℃、40 ℃、50 ℃干燥溫度。采集的花藥均勻平鋪為單層，放置在干燥盤上，保證所有樣品表面與空氣充分接觸，15 min內(nèi)降溫/升溫至目標(biāo)溫度后開始計(jì)算時(shí)間。干燥12、24、36和48 h收集花粉，測(cè)定花粉收集率及花粉活力。花粉樣品置于4 ℃冰箱貯藏12、24和36 h，每12小時(shí)取樣檢測(cè)花粉活力。

花粉活力測(cè)定方法：液體培養(yǎng)基（濃度配比10%蔗糖溶液+25 mg/L硼酸）直接萌發(fā)法[11]。取不同處理所得花粉與液體培養(yǎng)基混合，花粉濃度2.5 g/L。取樣滴于載玻片，放置于加兩層濕潤(rùn)濾紙培養(yǎng)皿中，常溫（25 ℃±2 ℃）暗培養(yǎng)3 h，測(cè)定花粉萌發(fā)率。每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3個(gè)視野，每個(gè)視野花粉?！?0，以花粉管長(zhǎng)度超過(guò)花粉粒直徑為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)[12]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

利用Excel 2013軟件對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及方差分析。

2 結(jié) 果

2.1 干燥溫度及時(shí)間對(duì)煙草花粉收集率的影響

從圖1～2中可見，不同干燥溫度下，紅花大金元及云煙97花粉收集率隨干燥時(shí)間的延長(zhǎng)迅速降低，花藥干燥12 h時(shí)花粉收集率最高，干燥48 h時(shí)花粉收集率為0.00%。10 ℃、25 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃干燥12 h，紅花大金元花粉收集率分別為8.39%、11.86%、10.93%、8.51%、8.57%，云煙97花粉收集率分別為9.09%、10.08%、10.62%、9.26%、8.73%，其中，25 ℃、30 ℃干燥溫度下的花粉收集率略高于其余處理。

2.2 干燥溫度及時(shí)間對(duì)煙草品種花粉活力的影響

由圖3可知，對(duì)于紅花大金元，干燥溫度為10 ℃、25 ℃時(shí)，干燥12、24、36 h收集的花粉活力間無(wú)顯著差異，均顯著高于其余處理；干燥溫度超過(guò)25 ℃，花粉活力隨干燥溫度的升高、干燥時(shí)間的延長(zhǎng)降低。

對(duì)于云煙97，干燥溫度為10 ℃時(shí)，干燥12 h的花粉活力顯著低于干燥24 h的花粉，干燥12、36 h的花粉間活力無(wú)顯著差異，干燥24、36 h的花粉間活力無(wú)顯著差異；干燥溫度超過(guò)10 ℃，花粉活力隨干燥溫度的升高、干燥時(shí)間的延長(zhǎng)降低。25 ℃干燥12 h收集的云煙97花粉活力最高。且與紅花大金元相比，云煙97花粉活力受干燥溫度、干燥時(shí)間影響更加明顯，因此，云煙97花粉的干燥收集過(guò)程更需嚴(yán)格控制干燥溫度和干燥時(shí)間。

2.3 貯藏時(shí)間對(duì)煙草花粉活力的影響

由表1看出，10 ℃干燥12 h的紅花大金元花粉，在4 ℃貯藏24 h內(nèi)活力無(wú)顯著變化，貯藏36 h后活力顯著下降；干燥24 h的花粉，貯藏12 h內(nèi)活力無(wú)顯著變化，24 h后活力顯著下降；而干燥36 h的花粉貯藏12 h后活力即顯著下降?？梢姡ǚ刍盍﹄S貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而下降，干燥時(shí)間越長(zhǎng)，花粉活力隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)下降越快，越不耐貯藏。

25 ℃條件下干燥的紅花大金元花粉，活力變化的規(guī)律與10 ℃干燥的相同，表現(xiàn)為干燥時(shí)間越長(zhǎng)，花粉活力隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)下降得越快。但與10 ℃干燥的相比，其活力在貯藏過(guò)程中出現(xiàn)下降的時(shí)間更晚，下降速度更慢。即干燥同樣時(shí)間，25 ℃干燥的花粉較10 ℃干燥的更耐貯藏。

由表2可以看出，4 ℃貯藏條件下云煙97花粉活力變化規(guī)律與紅花大金元相似，25 ℃干燥的花粉較10 ℃干燥的更耐貯藏。其中25 ℃條件下干燥12 h的花粉，在貯藏36 h后活力較貯藏前沒有顯著變化，仍在各處理中處于最高水平。

從表1和表2還可以看出，干燥溫度≥30 ℃時(shí)，花粉活力隨干燥時(shí)間和貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而下降的趨勢(shì)仍然存在，但當(dāng)干燥溫度進(jìn)一步升高，花粉活力過(guò)低并迅速下降至接近0的水平，已經(jīng)失去了貯藏的意義。

干燥收集的花粉可貯藏時(shí)間更短。這一現(xiàn)象可能與花粉含水量差異有關(guān)，干燥時(shí)間相同時(shí)，10 ℃干燥收集的花粉失水速度較慢，細(xì)胞自由水含量較高，花粉在低溫貯藏過(guò)程中更易形成細(xì)胞內(nèi)結(jié)晶，引起細(xì)胞破裂，導(dǎo)致花粉活力降低[24-25]。

此外，25 ℃干燥24 h、36 h收集的紅花大金元花粉，以及25 ℃干燥36 h收集的云煙97花粉在4 ℃貯藏，花粉活力隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，與已有文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)論一致[26-32]；但25 ℃干燥12 h收集的紅花大金元花粉、25 ℃干燥12 h和24 h收集的云煙97花粉在4 ℃貯藏，貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，花粉活力間無(wú)顯著差異，這一特殊現(xiàn)象的出現(xiàn)可能與實(shí)驗(yàn)設(shè)置的貯藏時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，同時(shí)也為今后煙草花粉收集貯藏工藝的確定及驗(yàn)證提供了研究方向。

綜合比較不同干燥條件對(duì)花粉收集率、花粉活力及花粉耐貯藏性的影響可知，25 ℃干燥12 h收集兩個(gè)煙草品種的花粉，花粉收集率及花粉活力較高，在4 ℃貯藏36 h仍可保持較高活力水平。

4 結(jié) 論

兩個(gè)煙草品種花藥干燥12 h花粉收集率最高；兩個(gè)煙草品種花粉收集最適干燥條件均為25 ℃干燥12 h，該條件下收集的花粉可在4 ℃貯藏36 h而花粉活力無(wú)顯著變化。

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