全 文 :第 39卷 第 1期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.39No.1
2011年 1月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Jan.2011
1)中央高校基本科研业务费专项资金项目(DL09BA37);黑龙江
省博士后科研启动基金(LBH—Q08156)。
第一作者简介:安勇, 男 , 1970年 6月生, 东北林业大学园林学
院 ,副教授。
通信作者:张彦妮 ,女 ,东北林业大学园林学院 ,副教授。
收稿日期:2010年 7月 28日。
责任编辑:任 俐。
贮藏温度及时间对百合花粉萌发率的影响 1)
安 勇 张彦妮 钱 灿
(东北林业大学 ,哈尔滨 , 150040)
摘 要 研究 2种野生百合和 6种百合栽培品种的花粉在不同贮藏温度下贮藏时间及对百合花粉活力的影
响 ,结果表明:百合种(品种)间新鲜花粉生活力存在差异 , 野生百合花粉生活力高于栽培品种。低温能延长花粉
的寿命。室温条件下贮藏 25d后百合花粉活力已接近 0;4℃贮藏 75d后 , 2种野生百合和`普瑞头 花粉的活力仍
在 2.7%以上;-20℃贮藏 200d后 2种野生百合花粉的活力在 2.2%以上 ,栽培品种花粉的活力已接近 0;-80℃
贮藏 365d后 , 所有的种(品种)的花粉均有一定的活力(3.2%以上),细叶百合花粉的萌发率最高 , 为 15.2%。
关键词 百合;花粉;贮藏时间;贮藏温度
分类号 Q944.42;Q949.71+8.23EffectsofStorageTemperatureandTimeonGerminationRateofLilyPolen/AnYong, ZhangYanni, QianCan(SchoolofLandscapeArchitecture, NortheastForestryUniversity, Harbin150040, P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2011, 39(1).-44 ~ 45Anexperimentwasconductedtostudythevitalityandstoragecapacityoflilypolensunderdiferentstorageconditionsinordertoprovidereferencesforpollenstorageandartificialpollination.Polensoftwospeciesofwildliliesandsixlilycultivarswereusedasexperimentalmaterials.Thedifferenceinpolenvitalitywasfoundamongvariousvarietiesandthevitalityofthewildlilieswashigherthanthatofthecultivatedlilies.Thepolenlongevitywasextendedatlowtempera-tures.Thepolensofthelilieslostvitalityafter25daysofstorageatroomtemperature, butthepolensofthetwowildliliesand`Proto stilkeptagerminationrateofmorethan2.7%at4degreesC.Thepolensofthetwowildlilieshadagermi-nationrateofmorethan2.2% at20 degreesCbelowzerofor200 days, whilethepollensofthecultivatedlilieshadlostvitality.Thepolensofalthelilieshadagerminationrateofmorethan3.2% at80 degreesCbelowzerofor365 days,andthegerminationrateofLiliumpumilumwasthehighest(15.2%).Keywords Lily;Polens;Storagetime;Storagetemperatures
百合花色丰富 、花姿优美 ,自古以来就深受人们的喜爱 ,
被广泛应用于鲜切花 、园林布景及盆栽观赏等方面。目前 ,百
合的育种主要是杂交育种 , 而花粉的活力及杂交亲本花期相
遇是杂交成功的关键因素之一。 在百合杂交育种的过程中 ,
经常会遇到花期不遇的问题 ,因此 , 研究百合花粉的适宜贮藏
条件 ,对百合育种工作意义重大。许多学者研究百合花粉贮
藏方法时认为保持相对较低的温度有利于花粉的保存 [ 1-4] 。
但是百合种类丰富 ,不同种和品种的花粉所需最佳贮藏温度
和湿度有所不同 ,迄今为止 , 仍有大部分种和品种缺乏花粉保
存方面的研究。年玉欣等 [ 5]对花粉的采集时间和贮藏方法
进行了研究 ,试验结果表明 , 不同时期采集的花粉生命力差异
很大 ,当天开放的花朵花粉生命力最强 , 且贮藏时间最长 ,较
适宜的贮藏条件为 0 ~ 4℃干燥条件 , 在此条件下贮藏百合花
粉 25d后 ,花粉萌发率仍可达到 20%左右。孙晓梅等 [ 6]对花
粉贮藏环境的研究表明 , 不同品种的百合在不同的温度条件
下 ,贮藏的花粉生活力有很大差异。本试验在前人研究的基
础上对所选试验材料在花粉贮藏温度方面进行了相关研究 ,
旨在为以后的百合育种工作提供更多的相关资料。
1 材料与方法
采集细叶百合(Liliumpumilum)(W1)、兰州百合(L.davidi)
(W2)、`布鲁赛尔 (L.` Brunelo )(A1)、`普瑞头 (L.` Prato )
(A2)、`多安娜 (L.`Polyanna)(A3)、`新中心 (L.`Nove
Center )(A4)、`索邦 (L.brownicv.`Sorbonne )(O1)、`西伯
利亚 (L.` Siberia )(O2)花朵开放当天的新鲜花粉, 放于小玻
璃瓶中,并用脱脂棉封口后置于密封的硅胶中 ,放在不同的贮藏
温度条件(室温贮藏 、4℃贮藏 、-20℃贮藏、 -80℃贮藏)下 ,定
期采用花粉培养液进行花粉生活力的测定[ 5] 。
2 结果与分析
2.1 室温下贮藏时间对花粉萌发率的影响
不同百合种或品种花粉的萌发率不同 , W1萌发率最高 ,
A1最低。室温贮藏条件下 , 所试百合花粉萌发率均下降较快
(表 1),室温贮藏 5d后 , O1、A1、A4、A2、A3、W2、O2、W1的花
粉萌发率分别下降了 47.2%、38.6%、37.2%、 36.7%、 30.6%、
29.0%、27.7%、26.1%;贮藏 15d后 ,花粉萌发率下降速度由
大到小 ,依次为 A1、A4、O1、O2、A3、A2、W2、W1, 分别下降了
86.2%、79.9%、78.4%、74.6%、73.4%、72.3%、69.1%、58.1%;
室温贮藏 25d后所试百合花粉均丧失生活力。可见 ,不同花
粉生活力下降速度有一定差异。总体来看 , 野生百合 W1和
W2花粉萌发率较高 , 且下降速度相对较慢。
2.2 4℃贮藏条件下贮藏时间对花粉萌发率的影响
4℃贮藏条件下 ,百合花粉萌发率随贮藏时间的延长而降低
(表 1),但与室温条件下相比 ,花粉的贮藏时间明显延长。 4℃贮
藏 10d后, A1、O2的花粉萌发率下降较慢 ,分别下降了 32.4%、
30.0%;A2、W2的花粉萌发率分别下降了 15.0%、9.4%。贮藏 30d后 , A4、O2、A3、A1、W2的花粉萌发率分别下降了 67.2%、
65.5%、64.6%、64.1%、63.9%;O1、W1、A2的花粉萌发率分别下
降了 57.6%、46.4%、45.2%。贮藏 60d后, W1、W2、A1、A2、A3、
A4、O1、O2花粉萌发率下降幅度很大, 为 76.2% ~ 95.9%。贮藏
至 75d左右所试百合花粉大多完全失去活力。
2.3 -20℃贮藏条件下贮藏时间对花粉萌发率的影响
在 -20℃贮藏条件下 , 百合花粉的萌发率先是迅速降
低 , 之后缓慢下降(表 1)。这可能是因为 -20℃贮藏条件下
部分花粉粒结冰 ,对细胞组织结构造成一定的伤害 , 导致萌发
率显著下降 ,随着贮藏时间的延长 ,冷冻的伤害作用小于低温
对生活力的保存作用,就会出现萌发率下降速度减慢的结果。 -
20℃条件下贮藏 10d后 , W1、W2、A1、A2、A3、A4、O1、O2花粉
的萌发率下降幅度为 25.3% ~ 34.8%, W2花粉萌发率的下
降幅度最小 ,从 62.8%下降到 46.9%;A1花粉萌发率的下降
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2011.01.013
幅度最大 ,从 37.6%下降到 24.5%。贮藏 30d后 ,花粉萌发
率下降幅度超过 50%的有 O1、A2、A1、O2,其萌发率分别降到
了 15.4%、21.6%、16.5%、25.7%。贮藏 60d后,只有 W1、W2
花粉的萌发率下降幅度较小 ,分别为 45.4%、62.7%, A1、A2、A3、
A4、O1、O2花粉萌发率下降幅度为 81.3% ~ 96.4%。 W1和 W2
的花粉在贮藏 200d后仍然有一定的生活力 ,花粉萌发率分别为
8.1%、2.2%,其他百合品种的活力只能维持到 100d左右。
表 1 不同贮藏条件下不同百合花粉的萌发率
贮藏条
件 /℃
贮藏时
间 /d
萌发率 /%
W1 W2 A1 A2 A3 A4 O1 O2
室温 0 68.1 62.8 37.6 50.2 62.8 53.7 39.4 52.7
5 50.3 44.6 23.1 31.8 43.6 33.7 20.8 38.1
10 41.2 36.9 12.7 22.7 32.4 20.9 13.7 24.6
15 28.5 19.4 5.2 13.9 16.7 10.8 8.5 13.4
20 14.8 12.8 0 0 11.3 0 0 0
25 0 0 0 0 0 0 0 0
4 0 68.1 62.8 37.6 50.2 62.8 53.7 39.4 52.7
5 62.6 60.2 33.2 47.8 56.3 45.2 33.5 49.4
10 55.7 56.9 25.4 42.7 52.1 41.9 31.5 36.9
15 50.4 49.4 22.3 33.9 46.5 36.4 26.2 34.2
20 41.8 45.2 20.1 31.3 32.1 23.5 21.6 27.6
30 36.5 22.7 13.5 27.5 22.2 17.6 16.7 18.2
40 29.2 18.6 11.6 22.3 10.5 14.7 12.4 14.3
50 24.9 14.3 6.4 13.1 7.2 6.1 6.2 11.5
60 16.2 6.2 3.5 6.8 4.6 2.2 2.5 6.6
75 12.7 2.7 0 4.3 0 0 0 0
-20 0 68.1 62.8 37.6 50.2 62.8 53.7 39.4 52.7
5 56.2 50.4 28.7 43.5 51.5 41.2 28.3 42.1
10 50.1 46.9 24.5 34.2 43.8 36.6 26.7 35.7
15 48.2 42.1 21.6 26.7 43.5 31.4 23.2 32.3
30 41.3 35.5 16.5 21.6 32.2 27.5 15.4 25.7
60 37.2 23.4 5.8 9.4 10.1 8.9 1.4 6.4
100 16.2 10.6 2.5 1.8 1.4 0 0 2.1
200 8.1 2.2 0 0 0 0 0 0
365 0.4 0 0 0 0 0 0 0
-80 0 68.1 62.8 37.6 50.2 62.8 53.7 39.4 52.7
5 64.3 57.2 35.1 47.5 56.1 50.2 36.8 51.2
10 58.4 51.1 24.5 41.8 52.3 45.3 33.3 46.5
15 46.3 46.7 23.2 38.8 46.6 40.1 29.2 41.4
30 37.2 39.3 20.1 31.2 42.1 35.2 26.7 35.2
60 34.6 31.5 16.4 28.3 36.3 26.1 21.4 31.7
100 30.7 26.4 13.5 21.1 23.7 22.5 16.8 24.3
200 22.6 10.6 6.1 14.4 11.1 14.3 10.1 11.3
365 15.2 6.5 3.7 5.9 3.8 5.5 3.2 5.3
2.4 -80℃贮藏条件下贮藏时间对花粉萌发率的影响
在 -80℃贮藏条件下 , 百合花粉的萌发率下降幅度较
小 ,呈缓慢下降趋势(表 1)。 贮藏 30d后 , W1、W2、A1、A2、
A3、A4、O1、O2花粉萌发率的下降幅度为 32.2% ~ 46.5%,
O1下降幅度最小;A1花粉萌发率下降幅度最大。贮藏 60d后,
W1、W2、A1、A2、A3、A4、O1、O2花粉萌发率的下降幅度为 39.8%
~ 56.4%, A1下降幅度最大 , 从 37.6%下降到了 16.4%。贮
藏 100d后 , W1、W2、A1、A2、A3、A4、O1、O2花粉萌发率下降
幅度增大 ,为 53.9% ~ 64.1%, 这可能是由于急速的降温使
花粉细胞内的水急速冷却 ,迅速达到玻璃化状态 ,减少了对花
粉的损伤 ,从而提高了花粉的成活率。随着时间的延长 ,花粉
自身养分消耗殆尽 , 活力大幅下降。贮藏 200d后 , W1、W2、
A1、A2、A3、A4、O1、O2花粉萌发率的下降幅度为 60.1% ~ 78.
0%。贮藏 365d后 , W1、W2的花粉萌发率分别为 15.2%、6.
5%, 其他百合品种花粉萌发率十分低 ,均在 6.0%以下。
3 结论与讨论
通过对百合花粉在不同贮藏温度条件下萌发率的比较和
不同贮藏时间对花粉萌发率的影响 ,可看出 , 8种百合的花粉
萌发率和同一温度下的贮藏时间不同 , 2种野生百合的花粉
活力高于 6种栽培品种的花粉活力。这与周蕴薇等 [ 7]的研究
结果相反 ,与郝瑞娟等 [ 8]的研究结果一致。可能是因为周蕴
薇等是将花粉放在 25 ℃培养条件下 24 h后 , 测得的 `普瑞
头 、`多安娜 的花粉活力高于细叶百合 , 而本试验和郝瑞娟
等是将花粉放在室温条件下 24h后测定的花粉萌发率。本
试验中 ,常温下测定的 `西伯利亚 、兰州百合的花粉萌发率
高于乔红莲等 [ 9]的研究结果 , 而 `普瑞头 、`多安娜 低于周
蕴微等 [ 7]的研究结果 , 这可能与所用的花培液有密切的关
系。花粉生活力的高低虽然主要取决于种(品种)自身的遗
传特性 , 但培养液 、培养温度等其他外界条件也会影响到花粉
萌发率 [ 10] 。
贮藏温度影响花粉萌发率下降速度。研究结果表明 , 在
4种贮藏温度条件下 , 随着贮藏时间延长 ,百合花粉萌发率均
呈下降趋势 ,室温下萌发率下降最快 , 贮藏时间最短 , 这与许
多人的研究结果一致 [ 1, 4 , 6 , 11-12] 。所有百合种(品种)室温贮
藏 25d后花粉丧失生活力 ,可能是因为温度高增强了花粉内
部呼吸强度 ,从而导致花粉营养枯竭 , 同时室内温度 、湿度又
会使花粉脱水变质死亡。 -4 ℃适用于百合花粉的短期贮
藏 , 贮藏 75d左右后花粉丧失生活力;-20、 -80℃适用于百
合花粉的长期贮藏 , 但贮藏时间各种(品种)间存在较大差
异。本试验中 ,兰州百合在 -20 ℃贮藏 100 d后仍有 10.6%
的萌发率 ,而乔红莲等 [ 9]认为兰州百合在 -18℃贮藏 50d后
萌发率接近 0。这可能与本试验所用的花培液种类不同有
关。花粉种类不同 ,能够长期贮藏的时间也有所不同。 低温
贮藏的花粉之所以能保持较高的活力 , 可能是由于低温可以
降低可溶性糖类和有机酸类物质的消耗 ,延长了花粉的寿命 ,
使花粉保持一定的萌发率。花粉的生活力及寿命除了与温度
密切相关外 , 还受到贮藏环境的的湿度 、花粉自身含水量的影
响。一般情况下 , 温度越低 ,花粉贮藏寿命越长。大多数植物
的花粉在贮藏时的最适环境湿度都在 60%以下 , 湿度过高或
过低均会降低花粉的萌发率。也有研究发现 ,有很多物种的
花粉在贮藏时的相对湿度不能低于 40%, 否则 , 花粉的生活
力就会很快降低 [ 13] 。因此 ,研究百合花粉贮藏时的含水量与
贮藏方式 , 找出适合于各种花粉的贮藏方法对杂交育种具有
重大意义。百合花粉的最佳贮藏条件有待进一步研究。
参 考 文 献
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45第 1期 安 勇等:贮藏温度及时间对百合花粉萌发率的影响