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月月竹的花粉萌发力及贮藏力研究



全 文 :应 用 研 究
月月竹的花粉萌发力及贮藏力研究
林树燕 ,骆仁祥 , 丁雨龙 ` , 王福升
(南京林业大学竹类研究所 ,南京 21 0 37 )
摘 要 : 对南京林业大学竹种园的开花竹种月月竹进行了花粉萌发力及贮藏力等方 面的研究 , 结果表明 : 月月竹
花粉在不 同浓度的蔗糖硼酸培养基中培养萌发率不同 , 以 20 % 的蔗糖浓度+D . 001 % 硼酸培养基培养 3 h 花粉萌发
最好 ;一 天之中以 上午 9 时的萌发率最高 ; 不 同贮藏方法对花粉的萌发力有较大影响 , 月月竹花粉保存过程中不千
燥好于千燥 , 一 5 ℃保存萌发力相对较好 , 总之 , 月月竹 花粉不耐贮藏 , 一般 48 h 内失去 生活力
关键词 : 月月竹花粉 ; 生活力 ;贮藏方法
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植物花粉生命力及其贮藏特性研究是开花生物
学特性研究中的一项重要 内容 , 在常规育种中 , 特别
是人工辅助授粉或杂交授粉工作中 ,需要早期采集和
贮藏花粉 ,但在这些过程中花粉的生命力要受到一定
程度的影响 , 自然也就会对杂交的成功率产生影响 。
因此 ,在花粉运输贮藏前后 、 杂交之前都要对其生命
力进行测定 ,并且要充分了解花粉生命力和贮藏力的
特性 , 目前 ,关于花粉生活力鉴定的方法很多 , 主要有
显微镜形态观测法 、 染色法 、 培养基发芽法 〔` 〕 , 其中
染色法又有 T C 染色法 、醋酸洋红染色法 、 I : 一 KI 染
色法等 。 染色法虽然操作简便 ,但其测定误差相对较
大 。 而培养基发芽法应用较为普遍 , 并且其测定结果
比较精确可靠 ,但不同植物花粉萌发的时间不 同 , 适
合萌发的条件也不同。 我们采用培养基发芽法来测
定月月竹花粉的生活力 ,研究适合花粉萌发的培养基
及不同贮藏条件 、贮藏时间对月月竹花粉生活力 的影
响 , 为测定其花粉生活力提供一定的理论依据 。 因此
收稿日期 : 2 008 书6 -( 碑 修回日期 : 2 0 08 刁 6一 6
基金项 目: “ 十一五 ” 国家科技支撑计划课题 “ 竹资源优良品种选择与
育种技术研究 ” (编号 : 2 0 0 6 0 37 0 3 2 0 2 0 ) 。
第一作者简介 : 林树燕 ( 19 76 一 ) ,女 ,讲师 ,博士生 ,研究方向为竹子生
殖生物学 。 通讯作者 : 丁雨龙 , 男 ,教授 ,博士生导师 。 E 一m ial : 沙il ng @
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研究花粉的生活力以及花粉适宜的贮藏条件 , 对月
月竹的遗传改 良 、 育种操作等具有重要意义 。
1 材料与方法
,
.
1 试验材料
试验材料采自南京林业大学南大山竹种园 。 收
集月月竹盛花期成熟但还未散粉的花药 。
1
.
2 试验方法
1
.
2
.
1 花粉活力测定
试剂 : 12 一 lK 。
采用 12 一 M 染色测定法 〔’ 〕。 取 M 2 9溶于 5 -
10 m L蒸馏水中 , 然后加人 1 9 1: , 待全部溶解后 , 再
加蒸馏水至 3 0 0 m L ,贮于棕色瓶中备用 。 取一花药
于载玻片上 , 加 1滴蒸馏水 ,用镊子充分捣碎后 ,再加
1 一 2 滴 l : 一 lK 溶液 , 盖上盖玻片 ,在显微镜下观察 。
1
.
2
.
2 花粉萌发率测定
为了更加准确地确定月月竹的花粉生活力 ,将月
月竹成熟的花药置于不同溶度的营养液中 , 定期观察
其萌发率 。
花粉萌发率的测定采用培养基发芽法 [ ’ J : 配制
所需蔗糖浓度和硼酸浓度的培养基 , p H 值调至 5 . 8
一 6
.
0
。 滴 1 滴于载玻片上 , 采集开花竹株上即将成
熟而花粉尚未散放的花药置 于滴液 (液体培养基 )
林火科杖开成 20 8 年第 2 卷第 5 期
一 应用研 夯中 ,用解剖针和镊子将其分散均匀 。 然后将玻片放在 良的花粉粒 ,无色的为死亡花粉粒 。 统计结果如下 :有湿滤纸的培养皿中 , 盖上皿盖 , 放人 25 ℃ 的培养箱 共镜检花粉数 4 39 粒 , 其中发育良好粒数 140 粒 , 占内 ,定时取出 ,于显微镜下观察统计发芽率 。 每处理 犯% ;发育不良粒数 107 粒 , 占 24 % ;无活力粒数 19 2重复 5 次 ,每重复镜检 3 个视野 (每个视野花粉数不 粒 , 占料% 。少于 50) , 以花粉管超过花粉粒直径为标准 , 记录萌 对月月竹的成熟花粉 I : 一 KI 涂片观察 , 败育花粉发数 。 花粉随采随用 。 的形态特征往往不一 ,具有 3 种花粉败育类型 [’j , 即花粉萌发率 二某视野萌发花粉数 /该视野统计花 典败型 、 圆败型和浅染型 。 典败型 :花粉瘦小而皱瘪 ,粉总数 x l o % 。 形态很不规则 , 是典型败育花粉 , 简称典败型 ; 圆败1 . 2 . 3 花粉萌发时间的确定 型 : 花粉稍小或大小正常 ,呈圆形 ,但对碘液无蓝色反将 月月 竹 花粉 在 简单 培养基 ( 10 % 蔗 糖 十 应 ;浅染型 : 花粉为圆形 ,并有少量淀粉 。 花粉可被染0 . 001 % 硼酸 )上培养 , 隔 l 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 h 后 , 分别观 成淡颜色或局部蓝色 。 月月竹花粉的败育一般以浅察统计其萌发率 , 以确定月月竹花粉萌发的最适观察 染型 、 圆败型败育为主 ,并有部分典败 。 月月竹的花统计时间 。 粉败育率在 50 % 以上 。1 . 2 . 4 花粉萌发最适培养基的确定 2 . 2 月月竹花粉萌发时间的确定设置 12 种液体培养基 , 分别是 : 0 . 001 % 硼酸 + 月月竹花粉经不同时间培养后 ,其萌发率是有差5% 蔗糖 ;0 . 001 % 硼酸+l O% 蔗糖 ;0 . 0 1% 硼酸 +l 5 % 异的 。 图 1 表明 :随着时间的延长花粉的萌发率逐步蔗糖 ;0 . 001 % 硼酸 十20 % 蔗糖 ;0 . 005 % 硼酸 十乳 蔗 提高 , 3 h 后月月竹花粉萌发率达到最高 , 为 5 . 95 % ,糖 ;0 . 0 5% 硼酸十 10 % 蔗糖 ; 0 . 0 5 % 硼酸 +l 5% 蔗 6 h 后观察结果与 3 h 相近 , 花粉的萌发率趋于平稳 ,糖 ;0 . 005 % 硼酸 +2 0% 蔗糖 ;0 . 01 % 硼 酸+5 % 蔗糖 ; 说明 3 h 有生活力的花粉已萌发完毕 ,萌发率不再随0 . 01 % 硼 酸 + 10 % 蔗糖 ; 0 . 01 % 硼酸 + 巧% 蔗糖 ; 时间的延长而提高 ,故随后的实验均在培养 3 h 后统0 . 0 1% 硼酸+2 0% 蔗糖 。 培养时间为上述确定的最佳 计花粉生活力 。观测时间 ,分别观察统计花粉在各种培养基上的萌发 尸a4ōq曰q`l%\奖擂窦研谬率 ,以确定适合月月竹花粉萌发的最佳培养基 。, . 2 . 5 一 日中不 同时间月月竹花粉萌发率的比较在确定月月竹花粉萌发所需最佳培养基和最佳培
养时间的基础上 ,确定盛花期天气晴好的一天测定一天
之中不同时间月月竹花粉萌发率 ,从 7 :田 开始一直持续
到 16 : o 采样 ,每次间隔 l h ,采集开花竹株上即将成熟
而花粉尚未散放的花药 ,置于最佳培养基上培养 。
1
.
2
.
6 不 同贮藏条件和时间下花粉萌发实验
将盛花期的月月竹花粉 (均为 9 : o 采样 )装人
小瓶中 ,分别置于室温 ( 25 ℃ ) 、 低温 (4 ℃ 、 一 5℃ 、 -
24 ℃ 、液氮 )等储藏条件中分干燥和不干燥两种状态
下保存 , 每隔一段时间取花粉置 于最佳培养基上 ,
25 ℃培养箱中培养后镜检 , 统计花粉萌发率 。 保存于
液氮中的花粉需解冻后再观察 。
从花粉贮藏起开始测定萌发力 ,最初每隔 3 一 4 h 测
定 l 次。 直到视野中很难找到萌发的花粉时停止观察。
2 结果与分析
2
.
1 花粉活力的分析
取月月竹成熟花药的花粉 ,用 1: 一KI 染色测定法
观察其活力 。 在显微镜下观察时 ,取 30 个视野 , 凡被
染成蓝色的为活力较强的花粉粒 , 呈黄褐色为发育不
0 一尸厂一一了一一了一;厂一 .下一一一百一培养时间 h/
图 1 培养时间对花粉生活力的影响
2
.
3 适 宜花粉萌发的最佳培养基
月月竹在不同培养基上的萌发率结果见图 2 。
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图 2 不同培养基对花粉萌发率的影响
实验结果表明 : 花粉在 20 % 蔗糖 +0 . 001 % 硼酸
的培养基上萌发率最高 , 为 35 . 67 % ; 在 5% 蔗糖 +
0
.
01 % 硼酸的培养基上萌发率最低 , 为 1 . 73 % ;蔗糖
林禽科谈开成 2X() 8 年第 22 卷第 5 期
应 用 研 穷一浓度相等的条件下 , 随着硼酸浓度的升高花粉萌发率明显降低 ,含硼酸 0 . 001 % 的培养基上的萌发率最高可达在含硼酸 0 . 01 % 的培养基中萌发率的 9 倍 ;硼酸浓度相等的条件下 ,月月竹花粉萌发率随着蔗糖浓度的增加而升高 , 在 5% 蔗糖浓度的培养基中比在巧% 和 2 0 % 蔗糖浓度的培养基中的萌发率低 。2 . 4 花粉萌发率 日变化在确定月月竹花粉萌发所需最佳培养基 ( 20 %蔗糖刃 . 001 % 硼酸 )的基础上 , 于 2 0 08 年 4 月 13 日
(天气晴好 ,温度 12 一 20 ℃ )从 7 : o 开始一直持续到
16 : 0 0 采样 ,每次间隔 l h ,采集开花竹株上即将成熟
而花粉尚未散粉的花药 ,置于最佳培养基上培养 。 结
果表明 (图 3 ) : 一天之中 , 不同时间的花粉萌发率差
异较大 , 8 : o 一 or : o 采集的花粉萌发率较高 ,其中
9 : 0 0 的萌发率最高 , 为 34 . 58 % ;随着时间的推移 , 花
粉萌发率逐渐下降 ;到 16 : o 花粉萌发率仅为 1 . 8% 。
花粉萌发率日变化的测定为以后授粉提供了时间上
的依据 。
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月月竹的花粉贮藏在 一 24 ℃ 以及液氮条件下无
论干燥与否均无花粉萌发 。
所有贮藏后有萌发率的花粉 ,采后干燥后的比未
经干燥的花粉萌发率低得多 。 不干燥在室温下贮藏
的花粉萌发率 l h 后为 23 . 32 % , 以后的萌发率逐渐
下降 ;经干燥在室温下贮藏的花粉 l h 萌发率后就仅
为 1 . 34 % , 以后的萌发率为 ;0 不干燥在 4 ℃下贮藏
的花粉到 l h 后萌发率为 18 . 45 % ;经干燥在 4 ℃下贮
藏的花粉到 l h 后萌发率也为 ;0 未经干燥在 一 5℃下
贮藏的花粉 l h 后的萌发率为 30 . 48 % , 而经干燥的
花粉 l h 后萌发率也几乎为 O 。
对于贮藏相同时间的月月竹花粉来说 , 一 5 ℃条
件下贮藏的花粉萌发率稍高于其他温度下贮藏的花
粉 ;但都随贮藏时间的延长而迅速下降 , 3 种贮藏条
件下的花粉萌发率贮藏 l d 后 , 下降明显 , 在 48 h 后
都基本为 0 。
3 结论和讨论
( 1) 竹类植物常常花而不实或结实率很低 , 使用
12 一 lK 染色法测定其败育花粉的形态特征往往不一 。
对月月竹的成熟花粉 I: 一 lK 涂片观察 , 具有 3 种花粉
败育类型 , 即典败型 、 圆败型和浅染型 。 月月竹的花
粉败育率均在 5 0% 以上 。
( 2) 通过月月竹花粉萌发时间实验 ,确定月月竹花
粉的最佳萌发时间为 3 h ,之后趋于稳定 ,说明 3 h 是观
察统计月月竹花粉萌发率的最佳时间 ,本次实验结果为
以后观察月月竹花粉萌发率的时间提供了参考依据 。
( 3 )实验在含蔗糖和硼酸的基础上 , 比较不 同蔗
糖浓度和硼酸浓度对月月竹花粉萌发的影响 ,得出月
月竹花粉在 2 0% 蔗糖+0 . 0 01 % 硼酸的培养基上萌发
率最高 。 但对于一些复杂的培养基来说 , 是否蔗糖浓
度为 2 0% ,硼酸浓度为 0 . 001 % 很适合月月竹花粉的
萌发 , 还需进一步研究 。
( 4) 月月竹作为禾本科竹亚科的一种 , 属三核型
花粉类型 。 一般认为三核型花粉较二核型花粉寿命
短 ,保存困难 〔6 〕 , 实验证明 , 月 月竹花粉总体上讲不
耐贮藏 , 48 h 后基本无活力 。 一 5℃条件下不干燥贮
藏的花粉萌发率稍高于同期其他温度下贮藏的花粉 ,
同时贮藏在 一 24 ℃ 以及液氮条件下无论干燥与否均
无花粉萌发 。 月月竹花粉萌发率随贮藏时间的延长
而迅速下降 , 同时其花粉萌发率与贮藏条件也有密切
关系 。 采后干燥的比未经干燥的花粉萌发率低得多 。
根据 19 8 5 年刘武林的研究报道 〔’ ,禾本科植物花粉
的贮藏不耐干燥 ,如水稻花粉即使在 10 ℃ 和 85 % 的
林止科杖开成 20 08 年第 22 卷第 5 期
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0一7 : 0 0 吕: 00 9 : 0 0 1 0 : 0 0 1 1 : 0 0 1 2 : 0 0 13 : 0 0 1 4 : 0 0 15 : 0 0 1 6 : 0 0时间图 3 月月竹花粉萌发率的日变化2 . 5 不 同贮藏条件和 贮藏时间对月月竹花粉 生活力的影响为了探讨月月竹花粉采收后的贮藏条件和最迟授粉时间 ,实验中研究了不同贮藏条件和贮藏时间与干湿度条件对花粉生 活力的影响 。 实验结果表明(图 4 ) : 月月竹花粉萌发率不但随贮藏时间的延长而迅速下降 , 与贮藏条件也有密切关系 。- 例` 一 5℃不干燥 ~ 常温不千燥
~
4℃ 不干燥 一 常温干燥
3 6 10 24 32 4 8
SC曰5nU一一日,刁n乃巧é9ú-l
%\愉侧擂霖椒
贮藏时间h/
图 4 不同贮藏条件和贮藏时间对花粉萌发率的影响
2 4
相对湿度下 ,也只能存活 24 小时 。 通过对月月竹花
粉贮藏的研究也说明其花粉不耐干燥 。
( 5) 竹子花粉的萌发试验 , 对于探讨竹子开花后
结实率很低的原因以及进而实行杂交育种等研究将
提供依据和参考 。 从本试验所作的花粉萌发率来看 ,
月月竹花粉萌发率较低 , 而且这是在室内条件下的萌
发率 ,在野外自然条件下 , 由于受阳光 、水分等因子的
影响 ,萌发率将会更低 。 因阳光或干燥的环境易使花
粉失水而丧失萌发力 , 同样过多的水分极易使竹花粉
膨胀产生原生质外溢面导致丧失发芽能力 。 竹花粉
的这些特征必然产生花而不实或花而少实的结果 。
据观察 ,低温和高温都会使竹花产生败药 , 即药不 开
裂或药吐出一半即开裂等现象的总称 。 在野外观察
时 ,经常发现各开花竹种存在花药吐出一半即开裂的
一 四用研 夯现象 。 当然影响开花结实还有其他一些因素 , 有待进一步探讨 。 参考文献[川邢世岩 , 有祥亮 , 李可贵 , 等 . 银杏雄株开花生物学特性的研究[ J ] . 林业科学 , 19 9 5 , 3 4 ( 3 ) : 5 1巧 5 .「2〕华东师范大学生物系生理教研组 . 植物生理学实验指导 〔M 〕. 北京 : 人民教育出版社 , 19 8住〔3 ]何凤仙 . 植物学实验〔M 〕. 北京 :高等教育出版社 , 2 0 1 .[ 4 〕张文燕 , 马乃训 竹类植物花粉的生活力和自然授粉 〔J] . 19 90 , 3
( 3 ) : 25 0一 5 5 .
仁5 ]刘武林 . 花粉的采集 、 贮藏和生活力的测定 〔J ] . 植物学通报 ,
19 8 5
,
3 ( 3 )
:
8 一1 2
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物学通报 , 20 2 , 19 ( 3 ) : 3 6 5一 7 3 .
(责任编辑 周贤军 )
引进抗线辣椒控制土壤线虫研究初报
俞东波 ’ , , ,赵博光 ” , 阔龙善 2 , 吴长飞 ’
( 1
. 南京林业大学森林资源与环境学院 ,南京 2 or 037 ; 2 . 江西省林业厅林业科技推广总站 )
摘 要 : 在国家 948 项 目的资助下 , 从美国引进了杭线辣椒 , 查尔斯顿 圆椒 。 对该 品种进行 了培育技术和抗线性
的研 究。 结果表明 ,在所述技术条件下 , 该品种生长良好 ,在其根部和行 间的土壤线虫数量显著降低 。 表明该品种
可 以 用来在种植林木苗木 、 蔬菜 、花卉等作物时 , 通过间作 、换茬和嫁接等方法控制 土壤线虫。
关键词 : 辣椒 ;抗线 ; 种植 ;土壤 ; 基因
s ut d les on I
n tr o d u e曰 N e m a t o d e R es is at n t B e l l P e p p e r t o C o n t or l 5 0 11 N e m a t o d e s / Yu D o n g一 b o , z H A o B 。 -
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根结线虫是苗木 、花卉 、蔬菜和棉花及其他粮食作
物的主要病害之一 , 同时也是辣椒的主要病害之一 。
特别是由于辣椒与黄瓜 、番茄和豆类等高感根结线虫
的蔬菜接茬 , 造成了更为严重的危害 L’ 一 ’ 〕。 为了解决
上述苗木 、 花卉和农作物的根结线虫病害 ,我们申请并
收稿日期 : 2 0 0 8一 7一 l 修回 日期 : 2 0() 8刁 7一 14
基金项目 : 国家林业局 “ 9 48 ” 项 目“ 利用抗性植物防治农林线虫技术
引进 ” (编号 : 2 0 6书一 8 ) 。
第一作者简介 : 俞东波 ( 19 63 一 ) , 男 , 博士生 ,研究方向森林保护 。 通
讯作者 : 赵博光 . 男 , 教授 , 博士生导师。 E 一m ial : hz b g@ nj 瓦 c om · cn
获得了国家林业局 “ 94 8 ” 项目 ,从美国引进了抗线辣椒
( Ch
a lr e s t o n b e l le ) [
4 〕 ,期望通过间作 、换茬或嫁接等技
术解决不同苗木和作物的根结线虫病害问题 。 引种
后 ,首先解决的问题是种植技术的建立和抗线效果 的
测定 。 本文报道在山东寿光的试验研究结果 。
1 材料与方法
1
.
1 栽培地点和时间
试验在山东寿光进行 , 按照当地种植辣椒的习
惯 ,秋季从 8 月中旬育苗 , 10 月定植 。 1 月 中旬进入
林业科谈开成 2X() 8 年第 22 卷第 5 期