植物生長調(diào)節(jié)劑對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響1)

劉雪蓮

(通化師范學(xué)院，通化，134002)

楊晴晴

(揚州大學(xué))

秦佳梅 劉麗娟

(通化師范學(xué)院)

紫丁香(Syringa oblata Lindl)，木犀科丁香屬落葉灌木，原產(chǎn)我國華北地區(qū)，在中國已有1 000多a的栽培歷史，現(xiàn)已成為庭院中著名的觀賞花木，并廣泛栽培于世界各溫帶地區(qū)，有栽培品種1 000種以上［1］。近年來，很多學(xué)者通過研究植物生長調(diào)節(jié)劑對花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響［2－6］，確定能促進花粉受精的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)種類及其使用濃度，為提高人工授粉的效率提供了理論依據(jù)。目前，植物生長調(diào)節(jié)劑在紫丁香花粉萌發(fā)上的研究未見報道，為此，本文探討了不同植物生長調(diào)節(jié)劑對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響，以期為紫丁香花粉的生殖生物學(xué)研究、植物的雜交育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

供試植物為通化師范學(xué)院校園內(nèi)栽植的紫丁香，于5月盛花期采集新鮮花粉作為試驗材料。

采用固體培養(yǎng)法，基本培養(yǎng)基為蔗糖20 g·L－1+硼酸0.06 g·L－1+硝酸鈣0.06 g·L－1+瓊脂粉 5 g·L－1［7］，培養(yǎng)基 pH 值6.0。將添加不同植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基均勻涂抹在載玻片上，采集新鮮花粉，將其抖落在培養(yǎng)基表面，每個培養(yǎng)基用2～3個花蕾，每個處理3次重復(fù)，將載玻片放入墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，置于25℃條件下培養(yǎng)，3 h后在光學(xué)顯微鏡10倍物鏡下觀察花粉萌發(fā)和花粉管生長情況，以花粉管長度超過花粉粒直徑作為萌發(fā)標準，每處理統(tǒng)計約100?；ǚ酆?0個花粉管，重復(fù)3次。

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

選用生產(chǎn)上常用的4種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，分別按以下質(zhì)量濃度配制培養(yǎng)基。試驗所用試劑均為分析純。

赤霉素:25、50、100、200、400 mg·L－1;6－芐基腺嘌呤:10、25、50、100、200 mg·L－1;2，4－二氯苯氧乙酸:5、10、25、50、100 mg·L－1;萘乙酸:5、10、25、50、100 mg·L－1。

以不加生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的基本培養(yǎng)基為對照，進行紫丁香花粉離體培養(yǎng)。

試驗所得數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 赤霉素對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響

赤霉素作用效果如表1所示，其對花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響趨勢基本一致，即在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)起促進作用，超過一定質(zhì)量濃度后則起抑制作用，但其最適宜質(zhì)量濃度各不相同。其中，赤霉素質(zhì)量濃度為50 mg·L－1時，紫丁香花粉萌發(fā)率最大，為50.81%，顯著高于對照;當(dāng)質(zhì)量濃度超過50 mg·L－1時，隨質(zhì)量濃度的提高花粉萌發(fā)率逐漸降低;赤霉素質(zhì)量濃度為25～100 mg·L－1時，對花粉管生長起促進作用，花粉管隨赤霉素質(zhì)量濃度的提高而加長;質(zhì)量濃度為100 mg·L－1時，花粉管最長為0.47 mm，與對照(0.28 mm)相比差異顯著;當(dāng)質(zhì)量濃度超過100 mg·L－1時，花粉管生長明顯受到抑制。一般地說，花粉管生長長度比花粉萌發(fā)率更能代表花粉的代謝活力，與能否完成受精關(guān)系更為密切，所以認為赤霉素在50～100 mg·L－1內(nèi)更有利于紫丁香花粉的萌發(fā)和花粉管的生長，最適質(zhì)量濃度為100 mg·L－1。

表1 不同質(zhì)量濃度GA3對紫丁香花粉萌發(fā)和花粉管長度的影響

2.2 6－芐基腺嘌呤對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響

由表2可見，不同質(zhì)量濃度6－BA處理的培養(yǎng)基中花粉萌發(fā)率和花粉管長度各不相同。低質(zhì)量濃度的6－BA對花粉萌發(fā)和花粉管生長起促進作用，高質(zhì)量濃度的6－BA對花粉萌發(fā)和花粉管生長有顯著抑制作用，質(zhì)量濃度越大抑制作用越強，達到一定質(zhì)量濃度時，花粉的萌發(fā)則完全被抑制。適宜花粉萌發(fā)和花粉管生長的質(zhì)量濃度為10 mg·L－1，花粉萌發(fā)率達33.86%，花粉管長度為0.31 mm。

表2 不同質(zhì)量濃度6－BA對紫丁香花粉萌發(fā)和花粉管長度的影響

2.3 2，4－二氯苯氧乙酸對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響

試驗結(jié)果見表3，2，4－D對花粉萌發(fā)和花粉管生長有顯著的抑制作用，隨2，4－D質(zhì)量濃度的提高，花粉萌發(fā)率明顯下降，花粉管生長受到明顯抑制。質(zhì)量濃度超過10 mg·L－1時花粉萌發(fā)率和花粉管長度與對照相比差異達顯著水平。不加2，4－D的對照培養(yǎng)基上，花粉萌發(fā)率最高為9.46%，花粉管長度為0.28 mm，當(dāng)質(zhì)量濃度增加到100 mg·L－1時，萌發(fā)率為0。

表3 不同質(zhì)量濃度2，4－D對紫丁香花粉萌發(fā)和花粉管長度的影響

2.4 萘乙酸對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響

結(jié)果如表4所示，NAA在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)對花粉萌發(fā)和花粉管生長有顯著的促進作用，超過一定質(zhì)量濃度反而起抑制作用，且抑制作用隨質(zhì)量濃度的提高而增強。質(zhì)量濃度為10 mg·L－1時，花粉萌發(fā)率最高為36.02%，花粉管長度為0.34 mm，當(dāng)質(zhì)量濃度增加到 100 mg·L－1時，萌發(fā)率僅為0.31%，花粉管長度為 0.03 mm。

表4 不同質(zhì)量濃度NAA對紫丁香花粉萌發(fā)和花粉管長度的影響

3 結(jié)論與討論

植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的激素具有與內(nèi)源激素同樣的生理功能，對調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育有重要作用。很多學(xué)者通過研究植物生長調(diào)節(jié)劑對植物花粉離體萌發(fā)的影響對其花期人工授粉、提高結(jié)實率、雜交育種等方面提供了相應(yīng)的理論支持。研究報道結(jié)果顯示不同植物其所適宜的植物生長調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度各不相同，同一植物生長調(diào)節(jié)劑對不同植物花粉離體萌發(fā)的影響亦不盡相同。有學(xué)者研究認為赤霉素、三十烷醇、吲哚乙酸、6－BA和2，4－D在低質(zhì)量濃度時能促進花粉萌發(fā)和花粉管生長，超過一定質(zhì)量濃度時則起抑制作用，萘乙酸對花粉萌發(fā)和花粉管生長有抑制作用［2－3，8］。也有試驗結(jié)果表明，萘乙酸在低質(zhì)量濃度時起促進作用，超過一定質(zhì)量濃度時起抑制作用，高質(zhì)量濃度的赤霉素對花粉萌發(fā)有促進作用，低質(zhì)量濃度的赤霉素對花粉萌發(fā)的作用效果不顯著［9］。本研究結(jié)果與前者相近，即赤霉素、6－BA、NAA 在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)對花粉離體萌發(fā)起促進作用，超過一定質(zhì)量濃度后則起抑制作用，其赤霉素適宜質(zhì)量濃度范圍為50～100 mg·L－1，最適質(zhì)量濃度為 100 mg·L－1。最適 6－BA 質(zhì)量濃度為 10 mg·L－1，最適 NAA 質(zhì)量濃度為 10 mg·L－1。2，4－D對紫丁香花粉離體萌發(fā)起抑制作用。

目前，有關(guān)較低質(zhì)量濃度的赤霉素和6－BA能促進花粉的萌發(fā)和花粉管生長的機制尚不清楚。但已有研究表明，花粉自身富含生長素及赤霉素等生長激素類物質(zhì)，這些物質(zhì)的多少對花粉自身的萌發(fā)、生長及貯藏壽命均有較大影響，對花粉管在花柱內(nèi)生長、受精及果實膨大也有重要作用［10］。此外，赤霉素能抑制植物體內(nèi)生長素分解系統(tǒng)的活動，以保證體內(nèi)生長素含量水平，因此，一定質(zhì)量濃度的外源赤霉素處理，能促進花粉萌發(fā)和花粉管生長［2］。

本試驗條件下同為生長素的NAA和2，4－D對花粉萌發(fā)及花粉管生長的影響不同，一定質(zhì)量濃度的NAA起促進作用而2，4－D卻表現(xiàn)出抑制作用，且抑制作用隨其質(zhì)量濃度的增加而增強，結(jié)果與其他學(xué)者研究結(jié)果不同，其原因可能是花粉自身含有2，4－D生長素的質(zhì)量濃度較高，或者試驗誤差所至。另外，不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合及其質(zhì)量濃度配比和低溫條件下添加植物生長調(diào)節(jié)劑對紫丁香花粉萌發(fā)的影響還有待于進一步研究。

［1］霍寶貴，張冬梅.紫丁香及其栽培技術(shù)［J］.內(nèi)蒙古林業(yè)，2008(6):29.

［2］張紹鈴，高付永，陳迪新，等.植物生長調(diào)劑物質(zhì)對豐水梨花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響［J］.西北植物學(xué)報，2003，23(4):586－591.

［3］薛曉敏，王金政，張安寧，等.植物生長調(diào)節(jié)劑對旭日桃花粉萌發(fā)及花粉管生長的影響［J］.園藝園林科學(xué)，2008，24(3):274－278.

［4］錢晶晶，曾凡鎖，王曉鳳，等.培養(yǎng)基組分、激素及pH值對轉(zhuǎn)基因白樺花粉萌發(fā)的影響［J］.生物技術(shù)通報，2008(6):106－109.

［5］李曉林.低溫和植物生長調(diào)節(jié)劑對桃花粉萌發(fā)的影響［J］.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2005，27(4):526－529.

［6］李學(xué)強，李秀珍，司鳳云，等.不同貯藏條件及生長調(diào)節(jié)劑對歐李花粉生活力的影響［J］.西北植物學(xué)報，2007，27(11):2251－2256.

［7］劉雪蓮，李慶玲，秦佳梅，等.不同培養(yǎng)基對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，38(7):61－63.

［8］薛曉敏，王金政，張安寧，等.植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對桃花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008，36(4):123－127，134.

［9］張義，王亞莉，陳俊才.低溫及藥劑處理對李花粉生活力的影響［J］.湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2003，23(4):248－250.

［10］巖波洋造.花粉學(xué)［M］.昭和55年版.東京:講談社，1980:58－73.