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风信子花粉活力与育性



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风信子花粉活力与育性
陶懿伟,许洁婷,史益敏
(上海交通大学 农业与生物学院,上海 ()!!)!)
摘 要:对蓝巨人等 #个风信子品种进行了花粉活力的研究及子房、胚珠的发育观察。结果表明不同风信子品种的花粉,在 & +,
条件下,蓝巨人的花粉活力最高,保持时间最长,达 &- .,其他品种能保持 !) / (- .。蔗糖对花粉管生长具有明显的促进作
用,最适的培养基蔗糖浓度为 !-0。在 #个风信子品种中,蓝巨人的花粉管萌发情况最好。&个风信子品种获得了种子。
关键词:风信子;花粉活力;子房发育
中图分类号:12(3 (% 文献标识码:4
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风信子 ’ 1456%.-789 :;%(.-5<%9 R3 *,又名洋水仙、五色水仙,为百合科风信子属多年生草本球根花卉,
原产南欧、地中海东部沿岸及小亚细亚一带,是球根花卉的重要种类。风信子种球为植株的地下鳞茎,呈卵
圆或扁圆形,有小子球生于母球基部。叶片基生,自地下茎抽出,& / 2枚,叶长约 (- 5P。花自叶丛中央抽
出,肉质花茎长 !- / &- 5P,总状花序,小花多而密生花茎上部,单瓣或重瓣,有紫、玫瑰红、粉红、黄、白、蓝
等色,深浅不一。多数园艺品种具芳香,是早春开花的著名球根花卉之一 S ! T。
在我国,风信子是重要的春季花卉,其品种多,花期早,在花卉业中占有重要的地位 S ( T。目前国内对风
信子的组织培养与器官分化进行了较多研究 S U,& T,但对风信子花粉活力及花粉贮藏性的研究尚无报道。研
究花粉活力和贮藏特性D对种质资源保存和人工辅助授粉具有重要意义 S - T。本文对风信子几个品种花粉活
力、花粉贮藏及花粉管生长的适宜培养基进行了试验,观察了它们的子房、胚珠发育和种子形成,以期为风
信子育种工作提供依据。
! 材料与方法
收稿日期:())&$)!$)2
基金项目:上海交通大学 VWV项目
作者简介:陶懿伟(!%&$),男,上海浦东新区人,实验师,研究方向:观赏植物;史益敏为本文通讯作者 3
上海交通大学学报 ’ 农业科学版 *
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第 (( 卷 第 &期
())&年 !(月
!#第 ! 期
$ 材料
风信子种植于上海交通大学农业与生物学院教学实验实习场,%%%年从荷兰引进,驯化种植,每年能
正常开花。试验共用 #个品种,分别为蓝巨人 & ’()* +,-./ 0、蓝马甲 & ’()* 1-23*/ 0、陶蓝 &4*(5/ ’()* 0、粉珍珠
& 6,.3 6*-7( 0、安娜玛丽 &8..- 9-7,* 0、白珍珠 &:;,/* 6*-7( 0和哈尔莱姆城 & <,/= >5 ?--7(*@0。
$ A 方法
$ A$ 风信子花粉活力和贮藏特性测定 花粉活力以花粉染色率为研究指标,染色剂为 B $ CD EE<(A,
F,C G氯化三苯基四氮唑)溶液。具体方法是:将采集来的 #个品种风信子花粉,取少量于载玻片上,加 H
A滴 EE<溶液,盖上盖玻片,置于 FC I恒温箱 FB @,.。于显微镜下统计盖玻片中央部位 C个视野中红色花
粉所占的比例,计算花粉活力百分率 J K H L M。
风信子花序采摘后于 ! I条件下保存,每隔 C N测 次花粉活力,连续测 %次至 !C N为止。
$ A$ A 不同蔗糖浓度培养基对风信子花粉萌发的影响 采用 C种不同蔗糖浓度的培养基,分别是:B$ CD琼脂 P B @Q·3Q G 硼酸;8$ CD蔗糖 P B$ CD琼脂 P B @Q·3Q G 硼酸;’$ BD蔗糖 P B$ CD琼脂
P B @Q·3Q G 硼酸;<$ CD蔗糖 P B$ CD琼脂 P B @Q·3Q G 硼酸;4$ ABD蔗糖 P B$ CD琼脂 P B @Q·
3Q G 硼酸。具体方法是:将配置好的培养基,加到培养皿中,均匀撒播花粉后即置于 AB I恒温培养箱内培
养,每隔 AB @,.做 次镜检,共 K次,在显微镜下测算其花粉管长度。每个处理观测 C个视野,每个视野观
测 B个花粉管长度,求平均值 J L,% M。
$ A$ F 风信子花后子房和种子的发育观察 风信子开花后每隔 C N用体视显微镜观察子房和种子的发
育过程并摄影记录。
A 结果与分析
A$ 不同风信子品种的花粉活力
由表 可知,在试验的 #个品种中,花粉活力最高的是蓝巨人,达 %#$ %%D;其次是安娜玛丽、粉珍珠
和蓝马甲,分别为 %!$ FD、%F$ LD和 %B$ C!D;陶蓝和哈尔莱姆城较低,为 !%$ LFD和 !$ !CD;白珍珠最
低,仅为 FF$ %%D。可见,不同品种间花粉活力存在较大差异。因此在育种时应选用花粉活力较高的品种,
如蓝巨人、蓝马甲。
A$ A 不同风信子品种花粉的贮藏特性
试验结果表明,在相同的贮藏条件下,蓝巨人贮藏 !C N后,花粉活力仍达 #$ KAD,仅下降 AK$ F#D;
哈尔莱姆城和陶蓝,虽然花粉活力较低,但降幅不大,!C N后只下降了 L$ #CD和 AA$ #CD;降幅最大的是
安娜玛丽,AC N后花粉活力只有 F$ LKD,下降了 LB$ A#D,!C N后基本丧失生活力;最差的是白珍珠,不
仅花粉活力最低,且贮藏 AB N后,就基本丧失了生活力(表 )。由此可见,在不同品种间,花粉的贮藏特性
有很大差异。要解决花期不遇的问题,在选种时,应选用那些花粉活力高,贮藏性好的品种,如蓝巨人。
表 ! 不同风信子品种花粉的活力和贮藏特性
#$%& ! ’(%%&) *+,#%+,- (. /+..&0&), 1-#2+),1 *#0+&,+&3 /40+)5 ,1& 3,(0#5&
A$ F 培养基成分对花粉管生长的影响
由表 A可知,蔗糖对风信子花粉萌发有一定促进作用,其中以 CD蔗糖 P B$ CD琼脂 P B @Q·3Q G
品种
’7**N
低温贮藏后花粉活力 6>((*. R,/-(,/= ).N*7 (>S /*@T*7-/)7*
B N C N B N C N AB N AC N FB N FC N !B N !C N
’()* +,-./ %#$ %% %F$ AA %A$ # %$ AB %B$ C% LL$ A L!$ # LF$ #A L$ FF #$ KA
’()* 1-23*/ %B$ C! LL$ #C #L$ LK #!$ %K KF$ A# CK$ %! !F$ BK F#$ #B FA$ AL AK$ FC
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6,.3 6*-7( %F$ L LK$ #B LC$ A% L$ A! KF$ %K C%$ !% C!$ K% !B$ # F!$ L% A#$ L
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陶懿伟,等U风信子花粉活力与育性
!# 上海交通大学学报 $ 农业科学版 % 第 & & 卷
硼酸的培养基效果最好,花粉萌发率最高,花粉管的生长情况最好,其次是 ’(蔗糖 ) ’* +(琼脂 ) ’
,-·.- / 硼酸的培养基。可见,风信子花粉萌发需要一定量的糖分作为营养,但糖分浓度过高就会产生抑
制作用。结果与谷淑芬,张旭东等人描述的相一致 0 ’ 1。
在研究中我们发现,在试验的 2个品种中,蓝巨人不仅花粉活力最高,花粉贮藏期长,而且萌发早,花
药饱满,花粉多而蓬松,生长态势也是 2个试验品种中最优的,花粉管的平均长度最长,培养 &’ ,34后,
达到 ’* !+ ,,,因此蓝巨人可作为育种亲本的最佳选择品种。蓝马甲和陶蓝,虽然花粉活力不如蓝巨人,
但花粉管生长情况良好,长度仅次于蓝巨人,而且花药饱满,花粉松散易取,可作为实验室风信子花药花
粉培养的材料来源,也可用作育种的亲本。最差的是白珍珠,花药干瘪,花粉少,花粉萌发最迟,花粉管长
度仅为 ’* ’’# ,,。
表 ! 不同蔗糖浓度培养基对花粉管生长的影响
#$%& ! ’& &((&)* +( ,-((&.&/* 01).+0& )+/)&/*.#*-+/0 -/ )1%*1.& 2&,-12 +/ ’3#)-/*’ 4+%%&/ *1$& 5.+6*’
&* 5 风信子开花后子房和种子的发育
风信子开花后子房发育迅速,子房内胚珠膨大(图 、图 &、图 5)。花后约 个月,子房内种子成熟(图
!)。在风信子种子成熟期,采收获得蓝巨人、蓝马甲、陶蓝、粉珍珠 !个品种的种子,种子呈黑色。其他 5个
品种没有收到种子,在收到种子的 !个风信子品种中,蓝巨人种子数最多,单粒重最高,达 &’* ’! ,-,其他
5个品种种子重量相差不大,单粒重在 + ,-左右。
5 讨论
研究表明,各种风信子花粉在 ! 6条件下贮藏 ’ 7,可基本保持其活力。据此,采用 ! 6冷藏可解决
品种
89::7
培养基
;<=><9: ,:73<,
不同培养时间花粉管长度 ?@==:4 >B 7<934- 73CC:9:4> D<=><9: >3,: E ’ / &,,
&’ ,34 !’ ,34 F’ ,34 #’ ,34 ’’ ,34 &’ ,34
蓝巨人
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J ’* & * 2’ +* &K F* & 2* & K* K
8 ’* &’ 5* &F +* K 2* 5F 2* K# ’* 2F
; ’* &! 5* K F* 2! #* 5! K* !& !* +’
L ’* ## &* #+ +* &F +* K2 +* #! 2* ’
蓝马甲
8=<: MHD.:>
;I ’ ’* #K &* + &* &! !* ’2 F* 5
J ’ ’* F& &* 5# !* ! 2* 5+ 2* K&
8 ’* ’+ * #! 5* &K +* + #* 2 K* 52
; ’ * ++ 5* #+ +* ! ’* ! * !&
L ’ * F+ &* #2 !* 5 +* ++ 2* &+
陶蓝
L:=C> 8=<:
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J ’ ’* 2! * ! &* ’& F* 2# #* !5
8 ’* ’! * &F 5* !& !* !+ 2* 25 ’* 2
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L ’ ’* 2! &* 5+ ! +* 2 2* #5
粉珍珠
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J ’ ’* + * ’! 5* KF !* 5# +* K#
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安娜玛丽
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白珍珠
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哈尔莱姆城
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J ’ ’* !K * 5* ’# #* K* #F
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!#第 ! 期 陶懿伟,等$风信子花粉活力与育性
短期雌雄花花期不遇的问题。低温冷藏风信子花粉,主要是引起花药内小孢子的营养饥俄,启动营养细胞
%&’的复制、分裂和进一步发育,从而提高小孢子的生活力,延长花粉寿命 ( )。为保存种质资源和克服植
物育种中杂交亲本的花期不遇,世界上许多国家先后开展了花粉贮藏保鲜技术研究,尤其是超低温技术的
运用,可以使贮藏一年的花粉,解冻复苏后仍有活力,授粉后,结实率与新鲜花粉比较,无明显差异 ( *,+ )。如
果将风信子花粉贮藏在更低的温度下,花粉的生活力是否能保持更久,尚待以后实验的证实。
风信子花粉萌发需要一定量的糖分作为营养,但糖分浓度过高会产生抑制作用。培养基以 ,-蔗糖
. /0 ,-琼脂 . / 12·32 4 硼酸的培养基效果最好,花粉萌发率最高,花粉管的生长状况最好。
风信子花的子房较大,在小花开放前就发育并膨大。小花开放后 个月左右种子成熟。花粉活性强、储
藏性好的品种结实好,容易获得种子。其中蓝巨人结实性最好,蓝马甲、陶蓝、粉珍珠也不错,种子多呈黑
色。安娜玛丽、白珍珠和哈尔莱姆城 +个品种都不易收到种子,如何使这些品种结种子,尚待进一步研究。
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