NaCl脅迫對梔子花粉萌發(fā)的影響

蔣海燕，徐芬芬

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NaCl脅迫對梔子花粉萌發(fā)的影響

蔣海燕1，徐芬芬2

（1. 江西農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院，江西 南昌 330045；2. 上饒師范學院 生命科學學院，江西 上饒 334100）

以梔子（Elli）花粉為試驗材料，采用花粉人工培養(yǎng)法研究了不同濃度NaCl對梔子花粉萌發(fā)特性的影響。結(jié)果表明：低濃度（≤10 mmol/L）NaCl對梔子花粉萌發(fā)和花粉管長度均有顯著促進作用(<0.01)，高濃度（≥20 mmol/L）NaCl對梔子花粉萌發(fā)和花粉管長度均為顯著抑制作用(<0.01)，當NaCl濃度超過50 mmol/L時，花粉萌發(fā)幾乎完全抑制。NaCl顯著(<0.01)抑制梔子花粉萌發(fā)的濃度為20 mmol/L。低濃度的NaCl可刺激梔子花粉游離脯氨酸含量的增加和SOD活性的增強，而高濃度NaCl則通過顯著抑制花粉SOD活性，從而顯著抑制花粉萌發(fā)。

梔子；NaCl脅迫；花粉萌發(fā)

梔子（Elli）又名黃梔子，為龍膽目，茜草科，梔子屬的常綠灌木或小喬木。因其枝葉繁茂，葉色四季常綠，花芳香素雅，為重要的園林綠化樹種。梔子的果實是傳統(tǒng)中藥，屬衛(wèi)生部頒布的第一批藥食兩用資源，具有護肝、利膽、降壓、鎮(zhèn)靜、止血和消腫等作用[1]。具有美化和藥用的雙重功能。通過遺傳改良的方法使其能適應(yīng)鹽堿地的立地條件，對于豐富濱海鹽堿地城市綠化樹種資源具有深遠的意義和廣闊的應(yīng)用前景。研究表明，植物的花粉萌發(fā)受營養(yǎng)元素、pH值等多種因素的影響[2-3]。目前關(guān)于環(huán)境脅迫對梔子的研究僅限于低溫脅迫[4-5]，而未見鹽脅迫對其生長特別是花粉萌發(fā)的報道。為此，本研究采用花粉人工培養(yǎng)法，研究了不同濃度NaCl對梔子花粉萌發(fā)的影響，以期為梔子在鹽堿地的引種栽培提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試梔子植株種植于上饒師范學院校園。2011年6月12日取梔子微開花朵，于晴天08:00—09:00采集盛花期花粉。

1.2 試驗設(shè)計與處理

基本培養(yǎng)基：30 mg/L蔗糖，15 mg/L硼酸，添加8 g/L瓊脂?；九囵B(yǎng)基中加入0，5，10，20，30，50，80，100 mmol/L等不同體積濃度的NaCl。將上述含不同體積濃度NaCl的培養(yǎng)基制成半固體培養(yǎng)基，把現(xiàn)采的花粉均勻地輕拍到培養(yǎng)基上，置于25 ℃的恒溫箱內(nèi)暗處培養(yǎng)3 h后，開始觀察花粉萌發(fā)情況。觀察視野中萌發(fā)花粉數(shù)和花粉?？倲?shù)，計算花粉萌發(fā)率，在目鏡測微尺下測量萌發(fā)花粉的花粉管長度，花粉萌發(fā)以花粉管伸長超過花粉粒直徑為標準。每處理重復3個載玻片，每個載玻片觀察5個視野?；ǚ勖劝l(fā)率和花粉管長度取各重復不同視野的平均值。

花粉萌發(fā)率=(萌發(fā)花粉數(shù)/花粉總數(shù))×100%

1.3 花粉游離脯氨酸含量和SOD活性的測定

準確稱取0.2 g新鮮花粉，置于小燒杯中，分別用基本培養(yǎng)基、添加不同體積濃度NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)，3 h后過濾洗滌。然后分別測定過濾后花粉的游離脯氨酸含量和SOD活性，按丁彬[6]方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)差異顯著性分析采用SAS軟件Duncan’s新復極差多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對梔子花粉活力的影響

由表1分析可知，低體積濃度（5~10 mmol/L）NaCl對梔子花粉萌發(fā)有顯著促進作用(<0.01)，當NaCl體積濃度超過20 mmol/L時，花粉活力受到顯著抑制(<0.01)，且抑制程度隨培養(yǎng)基中NaCl濃度的增大而加強，50 mmol/L幾乎完全抑制花粉萌發(fā)（活力僅0.21%）（表1、圖1）。NaCl顯著(<0.01)抑制梔子花粉萌發(fā)的體積濃度為20 mmol/L，此時花粉萌發(fā)率下降到8.90%，比CK（16.91%）降低了47.37%（表1、圖1）。

2.2 NaCl脅迫對梔子花粉管生長的影響

由表1分析可知，低體積濃度（5~10 mmol/L）NaCl對梔子花粉管生長有顯著促進作用(<0.01)，當NaCl體積濃度超過20 mmol/L時，花粉管長度受到顯著抑制(<0.01)，且抑制程度隨培養(yǎng)基中NaCl濃度的增大而加強，當NaCl體積濃度達80 mmol/L時，花粉管長度降低到0.09 μm。NaCl顯著(<0.01)抑制梔子花粉萌發(fā)的體積濃度為20 mmol/L，此時花粉管長度下降到8.11 μm，比CK（36.00 μm）降低了77.47%。

表1 NaCl脅迫對梔子花粉萌發(fā)的影響

相同大小寫字母分別表示差異達0.01和0.05顯著水平

由左至右NaCl 的體積濃度依次為：0，5，10，20，30，50，80 mmol/L

2.3 NaCl脅迫對梔子花粉質(zhì)膜透性和SOD酶活性的影響

脯氨酸是花粉萌發(fā)期間重要的代謝物質(zhì)，也是植物重要滲透保護物質(zhì)，成熟花粉中脯氨酸的大量積累對花粉的正常萌發(fā)至關(guān)重要。由圖2分析可知，在基本培養(yǎng)基中萌發(fā)的花粉內(nèi)脯氨酸含量較低，為23.4 μg/gFW，5，10，50 mmol/LNaCl處理下，梔子花粉脯氨酸含量與對照相比均顯著(<0.01)提高。

由圖3可知，5 mmol/L和10 mmol/LNaCl處理對花粉SOD活性有促進作用，而50 mmol/LNaCl處理顯著抑制了花粉SOD活性。說明，低體積濃度NaCl可刺激花粉SOD酶活性，從而促進梔子花粉萌發(fā)，而高體積濃度NaCl可通過抑制花粉SOD活性而抑制花粉萌發(fā)。

圖2 NaCl脅迫下梔子花粉游離脯氨酸含量

圖3 NaCl脅迫下梔子花粉SOD活性

3 結(jié) 論

目前，關(guān)于鹽脅迫對花粉萌發(fā)方面的報道較少。本試驗通過測定不同體積濃度NaCl脅迫下梔子花粉活力和花粉管長度，結(jié)果表明，低體積濃度（≤10 mmol/L）NaCl對梔子花粉萌發(fā)和花粉管生長均有顯著促進作用，高體積濃度（≥20 mmol/L）NaCl對梔子花粉萌發(fā)和花粉管生長為抑制作用，NaCl顯著抑制梔子花粉萌發(fā)的體積濃度為20 mmol/L，當NaCl體積濃度超過50 mmol/L時，花粉萌發(fā)幾乎完全抑制。高體積濃度（≥20 mmol/L）NaCl主要是通過降低花粉體內(nèi)SOD活性，抑制花粉萌發(fā)。

[1] 成向榮, 周俊宏, 陳永輝, 等. 山梔子幼苗表型可朔性對不同光環(huán)境的響應(yīng)[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報，2016，38(1): 180-186.

[2] 姚成義, 趙潔. 鈣和硼對藍豬耳花粉萌發(fā)及花粉管生長的影響[J]. 武漢植物學研究, 2004, 22(1): 1-7.

[3] 盛仙永,胡正海. Ca2+、pH在花粉及萌發(fā)花粉管生長中的作用研究進展[J]. 西北植物學報, 2005, 25(1): 194-199.

[4] 嚴寒靜, 談鋒. 梔子葉片生理特性與抗寒性的關(guān)系[J]. 植物資源與環(huán)境學報, 2005, 14(4): 21-24.

[5] 嚴寒靜, 談鋒. 自然降溫過程中梔子葉片脫落酸、赤霉素與低溫半致死溫度的關(guān)系[J]. 西南師范大學學報(自然科學版), 2001, 26(2): 195-199.

[6] 丁彬, 岳曉翔, 彭建云. 鈣對NaCl脅迫下百合花粉萌發(fā)、脯氨酸含量和SOD活性的影響[J]. 菏澤學院學報, 2006, 28(5): 98-102.

Effects of Salt Stress on The Germination ofElliPollens

JIANG Hai-yan1, XU Fen-fen2

(1. School of Agronomy Sciences, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 2. College of Life Sciences, Shangrao Normal University, Shangrao, Jiangxi 334100, China)

Elliwas used to study the effects of salt stress on pollen germination characteristics ofElli, with the method of pollen artificial culture, and by adding different concentrations of NaCl, The results showed as follows: the germination and tube length were promoted in low concentration (≤10 mmol/L) of NaCl, and the germination and tube length were suppressed in high concentration (≥20 mmol/L) of NaCl (<0.01); when the NaCl concentration was more than 50 mmol/L, the pollen germination was almost completely inhibited; the germination ofElli pollen was significantly inhibited when the concentration of NaCl was 20 mmol/L (<0.01).

Elli; salt stress; pollen germination

S685.99

A

2095-3704（2018）04-083-03

10.3969/j.issn.2095-3704.2019.01.17

2018-11-05

2018-12-03

蔣海燕(1974—)，女，副教授，主要從事植物生理研究，171180424@qq.com。

蔣海燕, 徐芬芬. NaCl脅迫對梔子花粉萌發(fā)的影響[J]. 生物災害科學, 2019, 42(1): 83-85.