不同貯藏條件對新疆野巴旦杏花粉活力的影響

蘇婧怡　肖凡　高雯雯　韋家隆　余鎮(zhèn)藩　曾斌

摘要? ? 以新疆裕民、托里、布爾津、塔城、哈巴河5個不同居群的野巴旦杏花粉作為試驗材料，分別置于25、4、-20 ℃下貯藏，分別于貯藏時間1、3、5、7、10、13、20、40、60 d時定期取樣觀測花粉活力，采用離體培養(yǎng)法測定花粉活力。結(jié)果表明，冷凍干燥有利于花粉的貯藏，低溫干燥可適當延長花粉貯藏的時間，但并不是最佳方式，室溫干燥條件下花粉活力下降速度最快。當溫度條件變化時，隨著貯藏時間的增加花粉活力降低，常溫（25 ℃）干燥下活力變化最明顯，而4 ℃和-20 ℃較不明顯。5個不同居群的花粉活力由強至弱的順序為哈巴河>托里>塔城>布爾津>裕民。

關(guān)鍵詞? ? 新疆野巴旦杏;貯藏時間;貯藏溫度;花粉活力;離體培養(yǎng)

中圖分類號? ? S662.2? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）03-0062-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

新疆野巴旦杏（Amygdalus ledebouriana Schleche）屬薔薇科李亞科李屬扁桃亞屬植物[1-3]，新疆野巴旦杏是多年生速生、抗旱、耐寒的油料兼藥用經(jīng)濟樹種[4]。新疆野巴旦杏發(fā)芽早、落葉晚，花期長，秋季葉色變?yōu)轷r紅色，是城市、庭園綠化的優(yōu)良樹種[5]。新疆野巴旦杏也是選育栽培巴旦杏及其近緣和遠緣作物抗寒、抗旱雜交新品種及矮化砧木類型的優(yōu)良原始材料[6]。

筆者對不同溫度條件下貯藏不同時間的新疆野巴旦杏5個居群（裕民、托里、布爾津、塔城、哈巴河）的花粉活力進行了測定，以期篩選出適宜于較長時間保存的新疆野巴旦杏5個居群花粉的溫度條件，為解決新疆野巴旦杏種質(zhì)資源保存技術(shù)和育種技術(shù)研發(fā)的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗材料

試驗于2019年4月上旬開始，在位于新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的三坪實踐教學(xué)基地進行試驗。本試驗以引進的5個居群的野扁桃為試驗材料。

1.2? ? 試驗方法

在晴天上午取5個居群大蕾期的花朵，每個居群各取200朵花朵帶回實驗室。將花瓣等雜物剝離，花藥置于硫酸紙上，待花藥開裂散粉完成后，放入信封袋中，注明信息備用。將散粉完成后的花粉裝入信封袋中，把信封袋裝入密封袋，再加入適量硅膠干燥保存。5個居群花粉均按上述方法保存3份，并分別置于室溫25、4、-20 ℃ 3個溫度下進行貯藏，貯藏時間1、3、5、7、10、13、20、40、60 d時，按時間梯度取樣觀測花粉活力。

花粉活力是指花粉形成后隨著時間進程的萌發(fā)能力?；ǚ勖劝l(fā)率測定采用立體法[7]?；ǚ墼?4 ℃貯藏條件下室溫解凍2 h。低溫（-20 ℃）貯藏條件下的花粉用35 ℃水沖洗1 min解凍。培養(yǎng)基采用10%蔗糖、0.03%硼酸、0.005% CaCl2以及1%瓊脂。需加水定容，加熱充分溶解混勻，然后將配好的培養(yǎng)基添加到帶凹槽的載玻片上，待培養(yǎng)基冷凝后，用棉簽將花粉均勻撒于其上，然后放入底部墊濕濾紙的培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)溫度為25 ℃，培養(yǎng)時間8 h。分別使用顯微鏡觀察并統(tǒng)計萌發(fā)率?；ǚ勖劝l(fā)以花粉管長度超過花粉粒直徑作為發(fā)芽標準，每個居群制片3片，3次重復(fù)，每次重復(fù)鏡檢5個視野，每個視野統(tǒng)計花粉粒100粒以上，觀察并統(tǒng)計，以花粉萌發(fā)率作為花粉生活力的指標。計算公式如下：

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

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 常溫干燥條件下對野巴旦杏花粉活力的影響

在室溫干燥條件下貯藏的野巴旦杏花粉活力變化見表1?？梢钥闯觯?個居群野巴旦杏花粉活力均呈現(xiàn)下降的趨勢。由高到低依次為裕民、托里、塔城、布爾津、哈巴河。但在前一周之內(nèi)5個居群間花粉活力有所上升，其中哈巴河的花粉活力上升至最高（56.2%）。7 d之后呈現(xiàn)穩(wěn)定的下降趨勢。這可能與采收當日花器官未發(fā)育完全、而后進行了二次發(fā)育有關(guān)[8]。在第7天時，哈巴河的花粉活力為42.3%;托里和布爾津的花粉活力接近，分別為35.9%和35.7%;裕民和塔城的活力最低，分別為26.3%和27.9%。在貯藏的第20天，裕民花粉萌發(fā)率下降了24.8%，托里花粉萌發(fā)率下降了17.6%，塔城花粉萌發(fā)率下降了18.6%，布爾津花粉萌發(fā)率下降了27%，哈巴河花粉萌發(fā)率下降了25.9%。5個居群野巴旦杏花粉貯藏20 d后花粉萌發(fā)率降幅速率由快至慢為布爾津、哈巴河、裕民、塔城、托里。在貯藏的60 d之后，裕民的花粉活力僅為0.02%，接近于無活力;哈巴河仍有20%左右的活力，貯藏時間最長。由此可知，常溫干燥下不適宜長時間的貯藏花粉，但是短期內(nèi)是可以貯藏花粉。

2.2? ? 冷藏（-4 ℃）干燥條件下對野巴旦杏花粉活力的影響

在冷藏（-4 ℃）干燥條件下貯藏的野巴旦杏花粉活力變化見表2?？梢钥闯?，5個居群野巴旦杏花粉活力均呈現(xiàn)下降的趨勢，但下降趨勢與室溫貯藏條件下相比較為平緩。5個居群在貯藏7 d后，裕民和塔城的花粉活力均在30%以上，托里和哈巴河的花粉活力在40%以上，布爾津的花粉活力也幾乎接近于40%。在第40天花粉活力急劇下降，在60 d后花粉活力哈巴河和托里的花粉活力仍分別為22.3%和19.9%;貯藏效果最差的是裕民，花粉活力僅為13.8%。由此可知，冷藏干燥條件下貯藏花粉的效果較室溫干燥條件下好，但并不是最佳的貯藏方式。

2.3? ? 冷凍（-20 ℃）干燥條件下對野巴旦杏花粉活力的影響

在冷凍（-20 ℃）干燥條件下貯藏的野巴旦杏花粉活力變化見表3?？梢钥闯?，隨著貯藏時間的增加，5個居群野巴旦杏花粉活力呈現(xiàn)下降的趨勢，差異并不顯著，但相同條件下品種間存在著差異。至貯藏60 d后，哈巴河的花粉活力從50.9%下降到28.8%，下降了22.1個百分點;托里的花粉活力下降到26.6%;裕民的活力在5個居群之間貯藏效果最差，但是仍有20.0%的活力。5個居群野巴旦杏在冷凍干燥條件下貯藏60 d后花粉活力均在20.0%以上。

以哈巴河為例，新疆野巴旦杏花粉的萌發(fā)狀態(tài)及萌發(fā)率變化如圖4所示。哈巴河的花粉在貯藏1～60 d之間的生活力變化逐漸呈現(xiàn)下降趨勢。

3? ? 結(jié)論與討論

3.1? ? 花粉離體培養(yǎng)培養(yǎng)基的篩選

離體萌發(fā)法是本次對于研究新疆野巴旦杏花粉活力的測定所選用的方法[9]。有研究對蔗糖的濃度設(shè)置了5個梯度，分別是5%、10%、15%、20%、25%，研究證實，在培養(yǎng)基中添加10%的蔗糖時花粉萌發(fā)率最高，在5%蔗糖濃度下的花粉萌發(fā)率最低[10]，影響花粉管的生長。在該研究中，也將硼酸的濃度設(shè)置了3個梯度進行比較，分別是0.01%、0.03%和0.05%。試驗表明，在添加0.01%濃度硼酸時的花粉萌發(fā)率無顯著差異，但在硼酸的濃度添加到0.03%時花粉萌發(fā)率顯著增加并達到最高。在本次試驗中，選用添加不同濃度的CaCl2觀察花粉萌發(fā)率，濃度梯度分別為0.005%和0.010%。結(jié)果表明，花粉萌發(fā)率在CaCl2濃度為0.005%時顯著高于其他濃度，所以當CaCl2添加濃度為0.005%時，能顯著提高花粉的萌發(fā)率和花粉管的生長。綜上可得，測定新疆野巴旦杏花粉活力的最適培養(yǎng)基為10%蔗糖、0.03%硼酸、0.005% CaCl2以及1%瓊脂。

3.2? ? 不同解凍方式對低溫冷凍貯藏花粉生活力的影響

本次試驗設(shè)計了2種不同的解凍方式，即常溫（25 ℃）解凍2 h和37 ℃水浴加熱1 min。通過試驗表明，新疆野巴旦杏花粉在常溫解凍條件下萌發(fā)率低，在37 ℃水浴加熱1 min條件下解凍花粉萌發(fā)率顯著增加并達到最高。超低溫保存中，冰凍傷害有時在冰凍過程中不發(fā)生，但卻在解凍過程中發(fā)生[11]。緩慢解凍時，細胞內(nèi)易發(fā)生劇烈再結(jié)晶，冰晶體增大使細胞死亡，快速解凍能使其通過略低于冰融點的危險溫度區(qū)而防止降溫過程中所形成晶核生長對細胞損傷[12]。

3.3? ? 花粉貯藏力受外界溫度因素的影響

溫度是影響花粉活力的主要因素。一般情況下，溫度越低，花粉貯藏壽命越長。-20 ℃低溫冷凍干燥條件最適于新疆野巴旦杏花粉生活力的保持，在貯藏60 d后，花粉萌發(fā)率依然有將近20%。因此，-20 ℃為最佳貯藏條件;-4 ℃冷藏和25 ℃常溫條件次之，在貯藏60 d后，-4 ℃冷藏條件下花粉萌發(fā)率下降至20%以下;常溫25 ℃貯藏5 d后花粉萌發(fā)率略有上升，其后一直保持穩(wěn)定下降趨勢，60 d后基本上已經(jīng)沒有了生活力。由此可知，在常溫25 ℃時新疆野巴旦杏花粉生活力較差。

4? ? 參考文獻

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