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濒危植物珊瑚菜花粉生活力的测定



全 文 :基金项目:山东省自然科学基金项目(Y2008D45)。
第一作者简介:刘玉函,女,1982年出生,硕士,研究方向:植物学。通信地址:266109山东省青岛市城阳区 青岛农业大学生命科学学院,Tel:
0532-86080234。
通讯作者:辛华,女,博士研究生,教授,研究方向:植物学。E-mail:hxin@qau.edu.cn。
收稿日期:2009-10-10,修回日期:2009-12-17。
0 引言
珊瑚菜(Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq. )为伞
形科(Umbelliferae ) 珊瑚菜属( Glehnia Fr.Schmidt)的
多年生草本植物,其根俗称北沙参,是一种传统的中药
材[1],也是人们日常生活中常用的蔬菜和保健食品之
一[2]。珊瑚菜原为海滩沙生植物群落的建群种之一,
海滩的滥用开发和对该植物的过度采挖,使其数量日
趋减少,已经处于濒临灭绝的境地,被列为中国珍稀濒
危保护植物[3],对于它的致危机理,至今研究较少。有
关研究也仅从遗传多样性、迁地保存、化学成分等方面
进行了一些报道[4-5],因而保护和扩大珊瑚菜种质资源
的研究工作尤为重要。花粉在植物的有性生殖中发挥
着重要的作用,利用花粉进行种质资源的贮藏保存是
非常重要的手段之一。关于珊瑚菜花粉的研究仅见对
其外壁的电镜观察[6],而对其花粉生活力测定的研究
未见报道。笔者利用花粉离体萌发法对珊瑚菜花粉的
生活力进行比较研究,旨在为该植物种质资源的保存
和人工育种工作提供进一步的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
珊瑚菜的花粉于2009年5月下旬采自青岛农业大
学园艺学院实验田栽培的多年生植株,分别采集花蕾
期、初花期和盛花期的花粉进行试验。
1.2 试验方法
采用花粉离体萌发法测定花粉生活力[7]。花粉的
采集:花蕾期花粉,同花蕾一起采集,剥出花药取出花
粉;初花期花粉,取初放或含苞待放花的花药,在室内
自然阴干,花药开裂后收集花粉;盛花期花粉,采集已
开放花的花粉。分别采集不同时期的花粉装入指形管
中,用脱脂棉封口,置于室内自然条件下(23~26℃)、
濒危植物珊瑚菜花粉生活力的测定
刘玉函,刘汉柱,辛 华
(青岛农业大学,山东青岛 266109)
摘 要:采用花粉离体萌发法,对珊瑚菜的花粉进行了生活力测定。结果表明:珊瑚菜初花期的花粉萌
发率最高,为89.7 %;在恒温25 ℃条件下,以0.6 %琼脂+10 %蔗糖+0.1 %硼酸为离体培养基进行培养,
有利于珊瑚菜花粉的萌发;低温(4℃)条件可延长珊瑚菜花粉的寿命,将其进行短期贮藏。
关键词:珊瑚菜;花粉;萌发;生活力;培养基
中图分类号:Q944.4 文献标志码:A 论文编号:2009-2042
Studies on Pollen Viability of the Endangered Plant Glehnia littoralis
Liu Yuhan, Liu Hanzhu, Xin Hua
(Qingdao Agricultural University, Qingdao Shandong 266109)
Abstract: The pollen viability of Glehnia littoralis was studied by pollen germination method in vitra .The re⁃
sults are as follows: The period having the highest germination rate of pollens, which was 89.7 %, was the ini⁃
tial bloom stage of Glehnia littoralis. When the temperature was 25 ℃, the most appropriate culture medium of
pollen germination was the medium with 0.6 % agar,10 % sucrose and 0.1 % boric acid. The life-span of pol⁃
lens of Glehnia littoralis could be prolonged, when they were at low temperature (4 ℃ ) .And pollens may be
short-term stored at this temperature.
Key words:Glehnia littoralis; pollen; germination; viability; culture medium
中国农学通报 2010,26(8):204-206
Chinese Agricultural Science Bulletin
冰箱冷藏条件下(0~4℃)干燥保存。
花粉生活力测定:以 0.6 %琼脂为基本培养基,分
别添加不同浓度的蔗糖、硼酸,然后接种处于不同花
期、不同贮藏条件、不同贮藏阶段下的花粉,在人工控
温培养箱中,选择不同温度进行培养,每隔一段时间,
在Olympus光学显微镜下观察,并统计花粉萌发率。
每次处理设 3个重复,每个重复观察 5个视野。统计
时,花粉管长度达到花粉粒直径以上视为有生活力的
花粉,计算花粉萌发率,并利用Microsoft Excel和DPS
数据处理系统进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同蔗糖浓度对珊瑚菜花粉萌发的影响
以0.6 %琼脂+0.1 %硼酸为基本培养基,分别添加
5 %,10 %,15 %,20 %,25 %,30 %和40 %的蔗糖,接种
处于初花期的花粉,在 25℃培养箱中进行培养,每隔
一段时间统计一次花粉萌发率,统计5 h后,花粉萌发
率达到最高且趋于稳定。不同蔗糖浓度下珊瑚菜花粉
萌发的结果见表1。
由表1可以看出,不同蔗糖浓度下,珊瑚菜花粉的
萌发率差异极显著(P<0.01),当蔗糖浓度为 10 %和
15 %时,珊瑚菜花粉的萌发率极显著差异于其他浓
度。当培养基中蔗糖浓度低于10 %时,珊瑚菜花粉的
萌发率呈上升的趋势,到 10 %时,花粉萌发率达到最
高,为 87.5 %;当蔗糖浓度为 15 %时,萌发率略有下
降,但与10 %时相差不大,随着蔗糖浓度的增高,花粉
萌发率逐渐下降。
2.2 不同硼酸浓度对珊瑚菜花粉萌发的影响
以0.6 %琼脂+10 %蔗糖为基本培养基,分别添加
0,0.05 %,0.1 %,0.5 %,1 %,1.5 %和2 %的硼酸,接种
处于初花期的花粉,25℃培养箱中培养5 h后,统计花
粉萌发率。不同硼酸浓度下,珊瑚菜花粉的萌发结果
见表2。
由表 2可以看出,珊瑚菜花粉的萌发率在不同的
硼酸浓度下,呈极显著差异(P<0.01),硼酸浓度在
0.1 %时,珊瑚菜花粉的萌发率极显著差异于其他浓
度。当培养基中硼酸浓度低于0.1 %时,珊瑚菜花粉的
萌发率呈上升的趋势,到0.1 %时,花粉萌发率达到最
高,为80.6 %。此后,随着硼酸浓度的增高,花粉萌发
率逐渐下降。
2.3 珊瑚菜不同花期花粉生活力的测定
将花蕾期、初花期和盛花期 3种不同花期的珊瑚
菜花粉分别接种于 0.6 %琼脂+10 %蔗糖+0.1 %硼酸
的培养基上,25℃培养箱中进行培养,5 h后观察并统
计花粉萌发率。不同时期珊瑚菜花粉萌发的结果见表
3。
由表 3可以看出,珊瑚菜花粉在不同时期的萌发
率差异极显著(P<0.01),初花期的花粉萌发率极显著
差异于其他时期。分析花蕾期的花粉因在采收时尚未
完全成熟,因此,花粉萌发率较初花期花粉萌发率低;
而盛花期的花粉,药室已开裂,花粉散出,由于各种自
然因素的影响,萌发率较低。因而,在进行珊瑚菜花粉
贮藏和人工授粉实验时,应选择在初花期采集花粉,此
时,花粉的生活力最高,是花粉采集的最佳时期。
注:不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
2.4 不同温度对珊瑚菜花粉萌发的影响
将 4 ℃冰箱预处理 2 天的初花期花粉接种于
0.6 %琼脂+10 %蔗糖+0.1 %硼酸的培养基上,分别放
于 10,15,20,25,30,36,45℃的培养箱中进行培养,5
h后,统计花粉的萌发率。不同温度下,珊瑚菜花粉的
表1 不同蔗糖浓度对珊瑚菜花粉萌发的影响
蔗糖浓度/%
5
10
15
20
25
30
40
花粉萌发率/%
50.3C
87.5A
80.2A
68.7B
53.2C
20.1D
3.2E
注:不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
硼酸浓度/%
0
0.05
0.1
0.5
1
1.5
2
花粉萌发率/%
15.87C
64.3B
80.6A
70.5B
0.8D
0.6D
0.2D
表2 不同硼酸浓度对珊瑚菜花粉萌发的影响
注:不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
表3 珊瑚菜不同花期花粉的萌发率
花期
花蕾期
初花期
盛花期
花粉萌发率/%
67.5B
89.7A
40.2C
刘玉函等:濒危植物珊瑚菜花粉生活力的测定 ·· 205
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
萌发结果见如表4。
由表 4可以看出,不同温度对珊瑚菜花粉的萌发
率存在极显著差异(P<0.01),在25℃下,珊瑚菜花粉
的萌发率极显著差异于其他温度。当温度低于 25℃
时,花粉的萌发率呈现逐渐增高的趋势,25℃时最高,
为85.5 %,此后,随着温度的升高,花粉的萌发率逐渐
降低,当温度到40℃时,花粉的萌发率为0。
2.5 不同贮藏条件对花粉萌发的影响
将珊瑚菜花粉放入瓶中,分别置于冰箱(4℃)冷
藏和室温(22~25℃)2种条件下保存,每隔2天取一定
量花粉接种于 0.6 %琼脂+10 %蔗糖+0.1 %硼酸的培
养基上,5 h后统计花粉萌发率。不同贮藏条件下珊瑚
菜花粉的萌发结果见图1。
由图 1可以看出,贮藏温度对于珊瑚菜花粉萌发
的影响较大,随着贮藏时间的延长,4℃冰箱冷藏与室
温保存下珊瑚菜花粉萌发都呈下降趋势,低温冷藏的
花粉到第14天时,花粉的萌发率为0,花粉完全丧失萌
发力,而室温条件贮藏至第 4天,花粉萌发率仅为
1.6 %,贮藏至第 6天,花粉已完全丧失萌发能力。因
而,低温可以延长珊瑚菜花粉的寿命,有利于花粉的短
期贮藏。
3 讨论
花粉生活力保持时间的长短受很多因素的影响,
包括遗传因素与环境因素。研究表明,在适宜的条件
下,珊瑚菜初花期花粉的萌发率可达89.7 %,这对于珊
瑚菜的育种工作是较为有利的。
低温贮藏对于保持植物花粉生活力具有一定的作
用,低温有利于花粉寿命的延长[8]。研究表明,珊瑚菜
的花粉在室温自然条件下保存时,其丧失活力很快,至
第 4天,花粉已基本丧失萌发能力。而 4℃低温冷藏
时,到第 8天,珊瑚菜花粉的萌发率仍可达到将近
60 %,因而,低温可以适当延长珊瑚菜花粉的寿命,有
利于其贮藏。
大多数温带地区的植物,25~30℃是最适的萌发
温度[8]。研究表明,珊瑚菜花粉在25℃时萌发率最高,
为 85.5 %,这与胡适宜等人的研究是一致的。珊瑚菜
花期 5~7月,此时,自然条件下的温度大概在 25℃左
右,因此,理论上分析,在珊瑚菜的花期,自然温度应该
对其花粉的萌发是有利的。具体的有关珊瑚菜濒危的
机制还有待于对其生殖生物学开展进一步的研究。
参考文献
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[8] 胡适宜.被子植物生殖生物学[M].北京:高等教育出版社,2005:
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表4 不同温度对珊瑚菜花粉萌发的影响
温度/℃
10
15
20
25
30
35
40
萌发率/%
0F
23.6E
60.1C
85.5A
67.5B
32.5D
0F
注:不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2 4 6 8 10 12 14
时间/d



/
%
室温 4℃
图1 不同贮藏条件下珊瑚菜花粉的萌发率
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