全 文 ：　[收稿日期 ] 　2010-06-30;2010-09-09修回
　[基金项目 ] 　贵州省省长基金资助项目 “贵州特色果树育种新材料的创制 ” (黔省专合字 2007-18);贵州省果树学科科技创新人才团队建
设项目 [黔科合人才团队(2008)88007] ;贵州省特色农业产业人才培养基地建设项目;贵州省果树工程技术研究中心建设项
目 [黔科合农 G字(2007)4001]
　[作者简介 ] 　程秀枝(1982-),女 ,在读硕士 ,研究方向:喀斯特山地果树资源研究与利用。E-mail:yf2008cxz@163.com
　＊通讯作者:陈　红 ,男 ,博士 ,副教授 ,从事生物技术与园艺植物遗传育种研究。 E-mail:chenh96@yahoo.com.cn
[文章编号 ] 1001-3601(2010)10-0643-0028-03
刺梨花粉萌发的培养基筛选
程秀枝1 , 陈 红 1, 2＊
(1.贵州大学 喀斯特山地果树资源研究所 , 贵州 贵阳 550025;2.贵州省果树工程技术研究中心 , 贵州 贵阳 550025)
　　[摘　要 ] 为筛选刺梨花粉萌发的最佳培养基 ,研究了不同蔗糖浓度 、硼酸浓度和 Ca2+浓度对刺梨花粉
萌发率的影响 ,进一步探讨了不同品种在最佳培养基上花粉萌发率的差异。结果表明 ,最佳培养基组合为
200g/L蔗糖 +20mg/LH3BO3 +20mg/LCaCl2 +10g/L琼脂;不同刺梨品种的萌发率差异较大 ,贵农 1号 、2号 、5号 、6号 、7号花粉的萌发率分别为 74.8%、54.51%、83.29%、70.92%和 80.48%。[关键词 ] 刺梨;花粉;培养基;品种;萌发率[中图分类号 ] S668.9 [文献标识码 ] A
ScreeningforCultureMediumforRoseroxburghiPolenGermination
CHENGXiu-zhi1 , CHENHong1, 2＊
(1.ResearchInstituteforFruitResourcesofKarstMountainRegion, GuizhouUniversity, Guiyang, Guizhou
550025;2.GuizhouEngineeringResearchCenterforFruitCrops, Guiyang, Guizhou550025, China)
　　Abstract:Efectsofdiferentconcentrationofsucrose, boricacidandCa2+ ongerminationratewerestudiedbyinvitroculturetoscreenouttheoptimumculturemediumforRoseroxburghipolengerminationandfurtherexploredgerminationratediferenceofdiferentcultivarsontheoptimumculturemedium.Theresultsshowedthattheoptimalculturemediumwas200 g/Lsucrose+20 mg/Lboricacid+20 mg/LCaCl2 +10 g/Lagar.ThePolengerminationratesofGuinong1, Guinong2, Guinong5, Guinong6andGuinong7 was74.8%, 54.51%,
83.29%, 70.92% and80.48%respectively, whichindicatedthatthereisgreatdiferenceofgerminationrateamongseriescultivars.Keywords:Roseroxburghi;polen;culturemedium;cultivar;germinationrate
　　刺梨是一种高营养 、高药用 、多用途的新一代营
养保健型水果珍品 [ 1] ,现有大多数刺梨品种籽多而
硬 ,且外面多刺 ,可食率较低 ,种子单宁含量高 ,对加
工不利。因此 ,有必要选育少核或无核 、少刺或无刺
的刺梨新品种 。杂交育种是改良植物品质的重要手
段 ,而杂交亲本花粉的生命力高低直接影响育种效
率。所以 ,杂交育种前必须对花粉的生活力进行检
测。目前 ,鉴定花粉生活力多采用离体萌发法[ 2-4] 。
国内外有关花粉萌发培养基的研究较多[ 5-6] ,但有关
刺梨花粉离体萌发适宜培养基筛选的研究较少。笔
者通过花粉离体萌发试验 ,探讨了蔗糖 、H3BO3 、Ca2 +
因子对刺梨花粉萌发的影响 ,从而筛选出刺梨花粉离
体萌发的最佳培养基 ,并对刺梨系列品种的萌发率进
行了研究。旨在为刺梨杂交育种提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
刺梨(RoseroxburghiTrat)系列品种:贵农 1、
2、5、6、7号 ,由贵州大学果树资源圃提供 。
1.2 方法
1.2.1 花粉采集 在 5月上旬的晴天上午 ,采集
健壮植株的含苞待放及刚刚开放的花蕾 ,带回室内
摘取花药 ,平摊于硫酸纸上 ,室温下自然晾干 30 h
左右 ,收集散出的花粉 ,用双层塑料薄膜包裹 , 4℃冷
藏备用。
1.2.2 花粉萌发培养 采用离体萌发法 ,将已配
制好的培养基置于载玻片的凹坑内 ,然后将花粉均
匀地撒在培养基上 ,将载玻片放在垫有湿润棉花的
培养皿内 ,在光照培养箱中 25℃培养 4 h后进行观
察统计。花粉管长度超过花粉直径即为萌发花粉 ,
每次随机选取 3个视野 ,每个视野花粉不少于 30
粒 ,重复 3次。按以下公式计算花粉萌发率:
花粉萌发率 /% =萌发花粉数花粉总数 ×100
1.2.3 花粉萌发培养基的筛选 以刺梨 5号花粉
为材料 ,进行最佳培养基的筛选。
1)以不同蔗糖浓度 (0g/L, 50g/L, 100g/L,
150g/L, 200g/L, 250g/L, 300g/L) + 3 mg/L
H3BO3 +10g/L琼脂为培养基 ,探讨蔗糖浓度变化对
花粉萌发的影响 ,确定最佳蔗糖浓度。
2)以最佳蔗糖浓度 +不同 H3 BO3浓度(0mg/
L, 10mg/L, 20mg/L, 30mg/L, 40mg/L, 60mg/L,
　贵州农业科学　2010, 38(10):28 ～ 30　GuizhouAgriculturalSciences
80mg/L、100mg/L)+10g/L琼脂为培养基 ,探讨 H3
BO3因子对花粉萌发的影响 ,确定最佳 H3BO3浓度。
3)以最佳蔗糖浓度 +最佳 H3BO3浓度 +CaCl2
不同 浓度 (0mg/L, 10mg/L, 20mg/L, 30mg/L,
40mg/L, 60mg/L, 80mg/L, 100mg/L)+10g/L琼脂
为培养基 ,探讨 Ca2+因子对花粉萌发的影响 ,确定
最佳 Ca2 +浓度。
1.3 数据分析
采用 EXCEL2003和 DPS软件对数据进行整理
分析。
2 结果与分析
2.1 蔗糖浓度对花粉萌发的影响
从图 1可知 ,培养基中未加蔗糖时 ,刺梨花粉的
萌发率仅为 54.61%;当加入 50g/L浓度的蔗糖时 ,
花粉的萌发率显著提高 ,并且随着蔗糖浓度的增加 ,
花粉萌发率不断增大 ,当浓度为 200g/L时 ,萌发率
达到最高值 ,即 86.27%,是不加蔗糖的 1.6倍;当
蔗糖浓度高于 200g/L时 ,萌发率随蔗糖浓度的增
加逐渐下降 。蔗糖浓度过高或过低都不利于花粉萌
发 ,确定蔗糖最佳浓度为 200g/L。
2.2 硼酸浓度对花粉萌发的影响
由图 2可知 ,当 H3BO3浓度低于 60mg/L时 ,花
粉萌发率均高于不加H3BO3时的萌发率 , 当浓度
高于 80mg/L时 ,萌发率较不加 H3BO3时低 ,并且随
H3BO3浓度的提高呈不断下降趋势。当 H3BO3浓度
为 20mg/L时 ,刺梨花粉萌发率最高 ,达 85.82%,为
不加 H3BO3时的 1.1倍 。由上可见 ,低浓度的 H3
BO3促进花粉的萌发 , 确定 H3 BO3的最佳浓度为
20mg/L。
2.3 Ca2+浓度对花粉萌发的影响
由图 3可知 , Ca2+浓度对刺梨花粉的萌发促进
作用影响不显著 ,当 Ca2 +浓度为 20mg/L时 ,萌发率
最高 ,达 78.6%,但仅比对照萌发率高出 3.32百分
点。由此可见 ,低浓度 Ca2+对刺梨花粉萌发无显著
影响 ,但适当添加仍能促进刺梨花粉的萌发 ,确定适
合刺梨花粉萌发的最佳 Ca2+浓度为 20mg/L。
2.4 刺梨品种对花粉萌发率的影响
由图 4可见 ,在同一培养基上 ,不同刺梨品种的
花粉萌发率差异较大 。贵农 5号萌发率最高 , 达
83.29%;其次为贵农 7号 ,达 80.48%,二者差异不
显著;贵农 2号萌发率最低 ,仅 54.51%,与其他各
品种差异显著 。 5个刺梨品种的萌发率大小依次为
贵农 5号 >7号 >1号 >6号 >2号 。
3 小结与讨论
刺梨花粉离体萌发的最佳培养基为:200g/L蔗
糖 +20mg/LH3 BO3 +20mg/LCaCl2 +10g/L琼
脂 。新鲜刺梨花粉萌发迅速 , 25℃培养 4h应立即
·29·　第 10期 程秀枝 等　刺梨花粉萌发的培养基筛选
观察 ,否则会因花粉管萌发太长交叉错落而难以计
数 。
刺梨花粉的萌发率随蔗糖浓度的增加呈抛物线
式先升后降 。蔗糖对花粉萌发和花粉管伸长具有极
其重要的作用 ,它是花粉粒萌发及花粉管壁合成的
主要营养物质 ,并参与花粉代谢和跨膜运输 ,维持渗
透压 [ 6-7] 。蔗糖浓度过低 ,则花粉壁破裂 ,内容物析
出;蔗糖浓度过高 ,则发生质壁分离 ,抑制萌发 。刺
梨花粉离体萌发的最佳蔗糖浓度为 200g/L,浓度过
高或过低均不利于花粉的萌发 ,这与吴开志 、张绍铃
和余义等[ 6, 8-10]的研究等结果较为一致 。
低浓度 H3BO3促进刺梨花粉的萌发 ,超过一定
范围则抑制花粉萌发 ,最佳 H3 BO3浓度以 20mg/L
为宜。 Gunes等[ 11]研究认为 ,低浓度 H3BO3不能提
高花粉萌发率 , 200mg/L的 H3BO3抑制花粉萌发 。
车代第 [ 12]和年玉欣 [ 13]等的研究表明 ,不同品种 “东
方百合 ”的最适浓度也有很大差异。不同作物的花
粉萌发最适 H3BO3浓度差异也较大 。其中 ,芝麻花
粉萌发的最适 H3BO3浓度为 40mg/L[ 14] ,月季花粉
萌发的最适 H3BO3浓度为 100 ～ 200mg/L[ 15] ,核桃
花粉萌发的最适 H3BO3浓度为 10 ～ 20mg/L[ 6] 。
低浓度 Ca2+对刺梨花粉萌发的影响作用不大 ,
最适 Ca2 +浓度为 20mg/L。研究表明 ,在花柱组织
中存在 Ca2+浓度梯度 ,是指引花粉管伸长的基本因
素 [ 16] 。Ca2+是偶联胞外信号与胞内生理生化反应
的第二信使 ,是植物代谢和发育的主要调控者之
一 [ 17] ,其中涉及细胞骨架的组装 [ 18] 、分泌小泡的运
输和融合 [ 19] 、花粉管顶端的脉冲式生长 [ 20] 、花粉管
伸长方向调控[ 21]等各个方面 。因此 , Ca2 +浓度的紊
乱将会导致花粉管伸长受到抑制或完全停止 [ 22] 。
白皮松花粉离体培养后期需补充 Ca2+才能使花粉
管正常生长 ,最适 Ca2+浓度为 0.01%[ 23] 。
笔者仅研究了刺梨花粉培养 4 h的萌发率 ,对
之后萌发率的变化未进行研究 ,有待进一步探讨。
不同品种刺梨花粉萌发率差异较大 ,花粉萌发
率依次为贵农 5号 >贵农 7号 >贵农 1号 >贵农 6
号和贵农 2号 。这与大麻花粉萌发[ 10]研究结果一
致 。不同品种刺梨花粉萌发率存在差异的原因有待
进一步研究 。
[参 考 文 献 ]
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(责任编辑:刘　海)
·30· 　　　　　　　　　　　　　　　　　　贵 州 农 业 科 学 2010, 38卷