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粉团蔷薇和多花蔷薇花粉萌发及花粉活力研究



全 文 :第 1期湖南农业科学
月季花是世界上重要的花卉之一,随着生活水
平和欣赏水平的提高,人们对月季花的品种要求也
不断提高。近年来月季育种已取得了重大进展,但
在花色育种(蓝色和绿色)、抗性育种(双抗或多抗
品种)等方面进展比较缓慢。野生的蔷薇是普遍应
用的重要砧木资源,特别在培育大型植株、蔓性、耐
寒月季品种等方面更是优良的种质资源[1],因此,对
野生蔷薇品种花粉萌发及生活力的研究在育种学
上具有重要意义。粉团蔷薇和多花蔷薇是野生蔷薇
中非常重要、分布较广的两个种质资源,是月季育
种研究的优良种质材料,为了解蔷薇花粉的形态和
生理特征,笔者对粉团蔷薇和多花蔷薇花粉生活力
进行了研究,以期为合理开发利用这些资源提供可
靠的参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试的野生蔷薇为湖南农业大学园艺园林学
院教学基地的多花蔷薇(Rosa multiflora. Thunb)及
其变种粉团蔷薇(Var cathyensis Rehd. et. wils)。
1.2 试验方法
1.2.1 花粉的采集与处理 采集植株上含苞待放
的花蕾,在室内立即用镊子拨开花瓣,将花药取下
(不带花丝),于培养皿内摊开,置于硅胶干燥器内
放置 24 h。待花药开裂,花粉散出,用小瓶收集花
粉,密封贴好标签贮存于不同环境下待用。
花粉贮存:方法 I:放置在室温干燥条件下;方
法Ⅱ:置于冰箱低温(4℃左右)条件下。
1.2.2 培养基配制 试验均采用含蔗糖与硼酸的
琼脂培养基。蔗糖浓度设 0、3%、5%、10%、15%、
20%、25%、30%共 8个水平,分别以 S0、S3、S5、S10、
S15、S20、S25、S30表示。硼酸浓度设 0.01%和 0.1% 2
个水平,分别以 B0.01和 B0.1表示。将蔗糖和硼酸按
不同浓度配成 16个处理组合。每组合内称取 1%琼
脂,经电炉加热煮沸成透明溶液后,分别加入相应
质量的蔗糖和硼酸,即为不同浓度比例的培养基。
pH值调至 5.5~6.0。
1.2.3 花粉的播种 将少量花粉均匀涂抹在载有
琼脂培养基的盖玻片上,注意在花粉环内滴一滴蒸
馏水,用于粉保湿,然后将盖玻片与花粉环、载玻片
用凡士林粘好。分别在载玻片上注明花粉类型和浓
度配比。将处理好的载玻片放入 25℃的恒温培养
箱(自然光照)内培养。
1.2.4 镜检与花粉萌发率计算 培养 2 h后,在光
学显微镜(16×10)下检查,用计数器统计每个视野
内花粉总粒数和萌发粒数(取 6个视野的平均值),
并进行显微摄像。统计每个视野内萌发数时以花粉
管伸长的长度超过花粉粒本身直径为萌发标准。以
后每隔 2 h测定一次花粉生活力。
花粉萌发率 =萌发花粉数 /花粉粒总数×100%
2 结果与分析
2.1 培养基不同配比对野生蔷薇花粉萌发
率的影响
在恒温箱内培养 2 h后经显微镜观察,发现两
种花粉萌发都非常迅速。从表 1可以看出,对于多
花蔷薇和粉团蔷薇,花粉萌发较适宜的蔗糖浓度都
在 3%~15%之间。在不含蔗糖的培养基中,花粉萌
发率均为零。在蔗糖高于 20%的情况下,在两种硼
粉团蔷薇和多花蔷薇花粉萌发及花粉活力研究
解检清 1,张宏志 1,彭义春 1,2,刘 旦 1,2,谷祥云 1,于晓英 1
(1.湖南农业大学,湖南 长沙 410128;2.湖南省农业厅,湖南 长沙 410005)
摘 要:为了解野蔷薇花粉的形态、生理特征和花粉特性,寻求较适合野蔷薇花粉萌发的培养基,以及合理利用这些种质提供理论
依据,研究了不同培养基对多花蔷薇和粉团蔷薇的花粉萌发的影响以及不同的贮藏方法对其花粉生活力的影响。结果表明:①多花
蔷薇花粉的适宜培养基为 3%蔗糖+0.01%硼酸,其萌发率达 87.80%;粉团蔷薇花粉的适宜培养基为 3%蔗糖+0.1%硼酸,其萌发率可
达 83.51%。②这两种花粉在室温下(20~25℃)干燥器内贮藏到第 3天时,平均生活力降为 43.25%;冰箱内(3~4℃)贮藏花粉第 6~7
天时,花粉平均生活力降为 48.02%。
关键词:野生蔷薇;培养基;花粉;萌发率;生活力;贮藏
中图分类号:S685.12 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2009)01-0008-02
收稿日期:2008-09-28
基金项目:湖南农业大学双百科技工程项目(06SB32)
作者简介:解检清(1973-),女,湖南长沙市人,实验员,硕士,
主要从事实验室管理工作。
湖南农业科学 2009,(1):8~9,12 Hunan Agricultural Sciences
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2009.01.024
第 1期
酸浓度下,多花蔷薇和粉团蔷薇的花粉萌发率都很
低,蔗糖浓度为 30%时均不能萌发。但粉团蔷薇和
多花蔷薇萌发率最高的培养基配比不同。其中,蔗
糖浓度为 3%,硼酸为 0.01%时,多花蔷薇花粉萌发
率最高,为 87.80%,相同条件下粉团蔷薇的萌发率
只有 53.78%。蔗糖浓度为 3%,硼酸为 0.1%时,粉
团蔷薇花粉萌发率最高,为 83.51%,而相同条件下
多花蔷薇只有 77.59%。
2.2 不同贮藏方式对野生蔷薇花粉生活力
的影响
花粉保持生活力时间的长短,一方面由遗传基
因所决定,另一方面也受环境因素的影响,所以贮
藏花粉时选择适宜的贮藏条件十分重要。
将每次花粉萌发率测定结果统计出后,以时间
为横坐标,花粉萌发率为纵坐标,花粉萌发率随时
间变化情况见图 1。从图 1可以看出,对于多花蔷
薇和粉团蔷薇,由于花粉离体后水分和养分的供应
不足,在两种贮藏方法下,花粉生活力都下降很快,
贮藏 3 d后,室温处理下的花粉平均生活力下降为
43.25%,6 d后,花粉平均生活力降到 13.85%,不仅
萌发率低,而且花粉管的生长也慢,且很短,已不能
够用于杂交育种。低温贮藏 7 d后,多花蔷薇花粉
萌发率为 39.23%。为保证人工授粉和杂交授粉的
顺利进行,多花和粉团蔷薇花粉在室温干燥的贮藏
条件下适宜保存 2~3 d,在冰箱低温的贮藏条件下
适宜保存 6~7 d。
3 讨论与结论
在检测蔷薇花粉萌发率时发现,不同的贮藏条
件如温度、光照、湿度等对花粉萌发率有很大的影
响[3- 8]。这可能也是造成相同品种在同一硼酸浓度和
同一蔗糖浓度下花粉萌发率不同的原因之一。在低
温黑暗条件下同一硼酸浓度下粉团蔷薇花粉萌发
速度远远快于多花蔷薇。
试验过程中出现了花粉由于失水而凹陷,花粉
粒胀破,内含物外流的情况。可见,花粉萌发需要一
定的条件:水分、温度、pH值、糖类、激素、矿物质
等,其中糖类、矿物质为主导因素,糖不仅可调节花
粉的渗透势,使其不会过分吸水胀破,还可用作呼
吸底物和合成淀粉的原料,促进花粉管的生长[9- 11]。
潘瑞炽等[12]认为少数植物如玉米花粉中的硼含量
比其他器官都高,但多数植物的花粉还是缺硼。硼
对花粉的作用有 3个方面:第一,促进糖的吸收与
代谢;第二,增加氧的吸收;第三,参与果胶质的合
成,有利于花粉管在生长中壁的建造。花粉萌发试
验中硼的浓度对大多数植物来说为 0.1%,果树花
粉为 0.01%,过高或过低的硼的浓度是否对蔷薇花
粉管的生长有抑制或促进作用,还有待进一步的研
究。
在室温干燥条件下贮藏了1~2 d的蔷薇花粉
萌发率很高且萌发速度很快,这说明了粉团蔷薇和
多花蔷薇的野生性质。随着花粉贮藏时间的延长,
花粉萌发时间推迟,花粉萌发率降低,经室温干燥
贮藏 1 d的粉团蔷薇花粉,萌发需 1 h,萌发率高达
99%以上;贮藏 2 d的花粉,萌发需 7 h,萌发率降为
57%;贮藏 8 d的花粉,萌发率几乎为 0。黑暗低温
的贮藏方式比较适宜蔷薇花粉的贮藏。但在试验的
过程中发现在黑暗低温条件下贮藏的蔷薇花粉生
活力落差较大,其中的原因还有待进一步研究。
参考文献:
[1] 程金水. 园林植物遗传育种学[M]. 北京:中国林业出版社,2000.
385-403.
(下转第 12页)
表 1 不同培养基配比对多花蔷薇花粉萌发的影响
多花蔷薇
粉团蔷薇
B0.1
B0.01
B0.1
B0.01
S0
0
0
0
0
S3
77.59
87.80
83.51
53.78
S5
81.17
78.92
64.79
55.23
S10
73.79
87.44
63.67
69.39
S15
58.29
59.93
55.26
62.08
S20
29.39
16.37
21.96
49.99
S25
5.65
16.30
0
17.56
S30
0
0
0
0
100
80
60
40
20
0




%)
多花蔷薇 低温贮藏
室温贮藏
1 4 7 10 13
时间(d)
图 1 不同贮藏方式对野生蔷薇花粉萌发率的影响
时间(d)
粉团蔷薇100
80
60
40
20
0




%)
1 4 7 10 13
低温贮藏
室温贮藏
解检清等:粉团蔷薇和多花蔷薇花粉萌发及花粉活力研究 9
第 1期湖南农业科学
3 讨 论
建立高效的原生质体分离体系,是进行原生质
体基础理论研究和原生质体培养与植株再生以及
融合的基础。原生质体分离过程中,影响原生质体
的产量和活力的因素有多种,如材料生理状态[5]、预
处理方法、酶组合及浓度比、酶解时间和酶解液的
渗透压、游离时的理化因素等[6- 8]。这些因素对细胞
生理影响甚大,如细胞膜的变化。何若天等[9]研究认
为在甘蔗和烟草叶原生质体分离期间,膜脂质过氧
化导致膜透性及 MDA含量增高;罗建平等[10]认为
沙打旺原生质体分离和培养中膜损伤及相关酶活
性发生了变化。因此,在月季原生质体分离过程中,
除了本研究中的涉及因素外,适量加入一些原生质
膜稳定剂,同时结合材料的生理状态和游离时的理
化因素,可能有利于分离得到更高产率和活性的原
生质体。
参考文献:
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(责任编辑:石 君)
表 5 原生质体产量影响因素极差分析
处理
均值 1
均值 2
均值 3
极差
纤维素酶
10.8
19.8
31.8
21.0
果胶酶
19.5
22.0
21.0
2.5
甘露醇
19.7
22.2
20.7
2.5
酶解时间
16.5
20.0
26.0
9.5
表 6 原生质体活力影响因素极差分析
处理
均值 1
均值 2
均值 3
极差
纤维素酶
69.0
63.9
60.7
8.3
果胶酶
65.9
64.6
63.3
2.3
甘露醇
66.0
66.3
61.2
5.1
酶解时间
64.3
62.8
66.5
3.7
(上接第 9页)
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(责任编辑:卢红玲)
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