全 文 :广西姜花花粉离体萌发培养基的筛选
董芬丽 1, 2, 3 ,吴 志 2 ,胡 秀 2
(1.中国科学院华南植物园,广东广州 510650;2.仲恺农业工程学院 ,广东广州 510225;3.中国科学院研究生院 ,北京 100081)
摘要 [目的 ] 为广西姜花花粉离体萌发筛选出最适培养基。 [方法 ] 以原位萌发测定为对照 ,在正交预试验的基础上 ,通过单因素试
验筛选出广西姜花花粉离体萌发的最适培养基。 [结果] 蔗糖浓度为 10.000%时 ,广西姜花花粉的离体萌发率最高 ,为 22.45%。当硼
酸浓度为 0.010%和 0.050%时 ,广西姜花花粉的离体萌发率分别为 35.58%和 37.42%。当氯化钙的浓度为 0.010%时 ,广西姜花花粉
的离体萌发率为 38.49%。在 0.010%~ 0.200%浓度范围内 ,广西姜花花粉的离体萌发率随着氯化钙浓度的升高而下降。广西姜花花
粉离体萌发的最适培养基为:10.000%蔗糖 +0.050%硼酸 +0.010%氯化钙 + 2.000%琼脂 , pH=7.0,培养温度为 20℃。在筛选出
的培养基上 ,通过花粉离体萌发测定的花粉萌发率为 46.00%。采用花粉原位萌发测定法测定的花粉萌发率为 50.00%。 [结论] 利用
筛选出的培养基能够快速准确测定出广西姜花的花粉活力。
关键词 广西姜花;花粉;离体萌发;活力测定
中图分类号 S603.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)31-15137-02
MediumSelectionforthePolenGerminationinVitroofHedychiumkwangsienseT.L.Wu&S.J.Chen
DONGFen-lietal (SouthChinaBotanicalGarden, ChineseAcademyofScience, Guangzhou, Guangdong510650)
Abstract [ Objective] TheaimwastoscreenouttheoptimummediumforthepolengerminationinvitroofHedychiumkwangsienseT.L.Wu
&S.J.Chen.[ Method] Withsitu-germinationdeterminationasCK, onthebasisoforthogonalpre-experiment, theoptimummediumforthepol-
lengerminationinvitroofH.kwangsiensewasscreenedoutthroughsinglefactorexperiments.[ Result] Whenthesucroseconcn.was
10.000%, thegerminationrateinvitroofH.kwangsiensepolenswashighest, being22.45%.Whentheconcn.ofboricacidwas0.010%and
0.050%, thegerminationratesinvitroofH.kwangsiensepolenswere35.58%and37.42% resp.Whentheconcn.ofcalciumchloridewas
0.01%, thegerminationrateinvitroofH.kwangsiensepolenswas38.49%.Intheconcn.rangeof0.010%-0.200%, thegerminationratein
vitroofH.kwangsiensepolenswasdecreasedastheconcn.ofcalciumchloridewasincreased.Theoptimummediumforthepolengermination
invitroofH.kwangsiensewas:10.000%sucrose+ 0.050%boricacid+ 0.010% calciumchloride+2.000%agar, itspHvaluewas7.0
andtheculturetemperaturewas20℃.Thegerminationrateofpolensdeterminedthroughpolengerminationinvitroontheselectedmedium
was46.00%andthatdeterminedbypolensitu-germinationdeterminationwas50.00%.[ Conclusion] ThepolenvitalityofH.kwangsiense
couldberapidlyandaccuratelydeterminedbyusingtheselectedmedium.
Keywords HedychiumkwangsienseT.L.Wu&S.J.Chen;Pollen;Germinationinvitro;Testonvitality
作者简介 董芬丽(1980-),女 ,河南新乡人 ,硕士 ,从事园林植物与观
赏园艺育种研究。
收稿日期 2009-07-06
广西姜花(HedychiumkwangsienseT.L.Wu&S.J.Chen)
属于姜科姜花属(HedychiumJ.Koenig),为春节期间开花的
花卉 ,观赏价值极高;可直接用于观赏 ,亦可用于改良栽培种
白姜花(H.coronariumJ.Koenig)的花期 、香气和叶片厚度 ,是
珍贵的育种材料。
在姜科植物中 ,对花粉活力的研究集中在传粉生物学领
域 ,主要采用 MTT染色法测定花粉的活力 [ 1] ,对姜花花粉离
体萌发并未作过研究。笔者以原位萌发测定法 [ 2]为对照 ,在
正交预试验的基础上 ,通过单因素试验筛选出广西姜花花粉
离体萌发最适培养基 ,以期为姜花属花卉的杂交育种的花粉
贮藏和花粉活力测定提供快速准确的方法。
1 材料与方法
1.1 材料 广西姜花 , 2007年 2月采自广西壮族自治区那
坡县平孟镇弄依屯。该地海拔 624m,为石灰岩地区。于阴
暗潮湿的灌木林下采集根茎 , 7 d内运回广州 ,盆栽置于大
棚 。基质:泥炭土∶陶粒∶塘泥 =3∶1∶2。
1.2 方法 于花期(2008年 1 ~ 3月),选择刚绽开的花药 ,
用镊子轻轻挑取花粉抖落在铺有硫酸纸的培养皿上 ,常温下
带回实验室。采集后 4 h采用离体萌发培养基在 20 ℃下培
养 4h,显微镜(LeicaDM2500)下观察和统计萌发花粉数目 ,
计算花粉萌发率。以花粉的直径为单位(D)估测花粉管的
长度 ,每处理 3次重复 ,每重复观察 3个视野得每重复的平
均观察值。各重复的平均观察值 ,经反正弦转换后的数值采
用 SPSS数据分析软件的 ONE-ANOVA进行差异显著性
分析。
试验设计:在花粉的离体萌发中 ,在培养基中添加不同
浓度的硼 、钙 、蔗糖对提高花粉萌发率 、促进花粉管伸长具有
一定作用 [ 3] 。不同植物的花粉对离体萌发培养基附加物的
种类和浓度要求有很大差异 ,该试验参考张绍铃等 [ 4]的方
法 ,以正交预试验获得的广西姜花花粉离体萌发的适宜培养
基(附加成分为:5.000%蔗糖 、2.000%琼脂 、0.010%硼酸 、
0.100%氯化钙 , pH值 7.0,培养温度 20 ℃)为基准培养基 ,
在此基础上 ,对蔗糖 、硼酸 、氯化钙的浓度进行单因素试验以
确定各自的最佳浓度。
最后 ,以原位萌发测定法作为参照 ,验证筛选出的离体
萌发培养基在花粉萌发率测定上的准确性。
2 结果与分析
2.1 离体萌发培养基的筛选
2.1.1 不同蔗糖浓度对花粉离体萌发的影响。蔗糖浓度为
10.000%时 ,花粉管长 、形态正常 ,广西姜花花粉的离体萌发
率为 22.45%,在 0.05和 0.01水平均显著高于其他处理(表
1)。在 5.000% ~ 10.000%范围内 ,广西姜花花粉萌发率随
着蔗糖浓度升高而升高 ,到达 10.000%时具有最高值 ,以后
开始逐渐下降。
2.1.2 不同硼酸浓度对花粉离体萌发的影响 。从表 2可
知 ,当硼酸浓度分别为 0.010%和 0.050%时 ,广西姜花的花
粉具有较高的萌发率 ,分别为 35.58%和 37.42%,花粉管生
长正常 ,二者在花粉萌发率上差异不显著 ,但是花粉管的长
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(31):15137-15138 责任编辑 孙红忠 责任校对 卢瑶
度有较大差异 。适当的硼酸含量可以促进花粉管萌发和花
粉管增长。当硼酸浓度达到 0.100%时 ,花粉破裂 ,未能萌
发 ,说明高浓度的硼酸对花粉的萌发和花粉管的伸长均具有
抑制作用 ,适宜的硼酸浓度是 0.050%。
表 1 不同蔗糖浓度对花粉萌发率的差异显著性分析(LSD)
Table1 Diferentsignificanceanalysisofpolengerminationratein
diferentconcentrationofsucrose
蔗糖浓度∥%Sucroseconcentration
萌发率∥%Germinationrate
花粉管长度和状态Shapeandlengthofpolentube
10.000 22.45aA 5D,花粉管正常
5.000 15.41bAB 4D,少数花粉破裂
15.000 14.79bcBC 3D,花粉管正常
20.000 14.13cdCD 3D,花粉管正常
注:表中不同大、小写字母分别表示在 0.01、0.05水平差异显著。下表同。 Note:Diferentcapitalletersandsmalletersmeansignificantdiferenceat0.01and0.05levelsresp.Thesameasbelow.
表 2 不同硼酸浓度对花粉萌发率的差异显著性分析(LSD)
Table2 Diferencesignificanceanalysisofpolengerminationratein
diferentconcentrationsofboricacid
硼酸浓度∥%Boricacidconcentration
萌发率∥%Germinationrate
花粉管长度和状态Shapeandlengthofpolentube
0.050 37.42aA 12D,正常
0.010 35.58aA 6D,正常
0.001 28.75bB 1D,卷曲
0.100 11.75cC 0D,花粉破裂 ,未萌发
2.1.3 不同氯化钙浓度对花粉离体萌发的影响。从表 3可
知 ,当氯化钙浓度为 0.010%时 ,广西姜花具有最大的花粉萌
发率 ,为 38.49%,花粉管的长为 12倍花粉直径 。随着氯化
钙浓度达到 0.100%时 ,花粉萌发率显著降低 ,花粉有明显的
破裂现象。差异显著性分析表明 ,氯化钙浓度为 0.100%和
0.200%时 ,花粉的萌发率差异不显著 ,而浓度为 0.010%时
的花粉萌发率和花粉管长度极显著地高于其余处理。在氯
化钙浓度 0.010% ~ 0.200%之间花粉的萌发率不断下降 ,是
否氯化钙的浓度在小于 0.010%时花粉具有更高的萌发率需
要进一步试验研究。
表 3 不同氯化钙浓度对花粉萌发率的差异显著性分析(LSD)
Table3 Differencesignificanceanalysisofpolengerminationratein
differentconcentrationsofcalciumchloride
氯化钙浓度∥%Calciumchlorideconcentration
萌发率∥%Germinationrate
花粉管长度和状态Shapeandlengthofpolentube
0.010 38.49aA 12D,正常
0.050 23.41bB 6D,正常
0.100 12.52cC 4D,有 1/3的花粉管破裂
0.200 12.09cdCD 3D,花粉管全部破裂
2.2 离体萌发的适宜培养基 综合以上研究结果 ,广西姜
花适宜的花粉离体萌发培养基为:蔗糖 10.000%、硼酸
0.050%、氯化钙 0.010%,琼脂 2.000%, pH值 7.0,培养温度
20 ℃。
采用经筛选的培养基培养 ,广西姜花的花粉萌发率为
46.00%。采用花粉原位萌发测定法测定的花粉萌发率为
50.00%。离体萌发测定的结果略低于原位萌发测定的结
果 ,筛选出的培养基基本能够真实反映花粉的活力。
3 讨论
花粉活力测定是花粉贮藏 、杂交育种等方面经常性的工
作 ,研究快速而准确的花粉活力测定方法可以有效地提高育
种的效率。花粉离体萌发测定较其他测定方法具有快速准
确的特点 ,而原位萌发测定法较为准确。该研究以原位萌发
测定法为对照 ,在正交预试验的基础上 ,通过单因素试验筛
选出广西姜花花粉离体萌发最适培养基 ,能够准确测定花粉
活力。
参考文献
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胞质内微管 、线粒体和内质网的分布 ,周围的横切的细胞核
分布 ,视野内是否具有血管等明显的特征性物体等。在追踪
过程中 ,首先在低放大倍数下将所要观察的切片的大致部位
移至视野中央 ,转换至高倍 ,根据记录的局部特征寻找目标 。
最后 ,应详细记录。在追踪拍照过程中 ,对铜网 、切片和底片
的编号以及切片上是否有污染等信息进行详细记录 ,便于再
次寻找同一位置进行补拍照片。
细胞的一切生命活动都是由细胞内蕴藏的大量遗传信
息来控制的。细胞核占细胞质的 1/4 ~ 1/3,其大小 、形状 、分
布与细胞的生理 、病理变化密切相关 。通过组织切片 ,在光
镜(微米水平)及透射电镜(亚细胞水平)下可观察到细胞核
的一个切面;通过扫描电镜和冰冻蚀刻透射电镜 ,可观察到
细胞核的某一侧面的表面形态 ,呈卵形 、卵圆形 、肾形 、梭形 、
分叶状等 ,但其中立体图像则未能获知。因此 ,了解细胞核
的超微结构水平的立体图像对于揭示细胞内部变化的奥秘
无疑是十分有意义的。
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15138 安徽农业科学 2009年