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Changes of Pollen Germination Rate and Endogenous Hormones during Single Flower Opening of Chinese Jujube

枣树单花不同开放阶段花粉萌发率和内源激素的变化



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (4) : 677~679
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 12 - 08; 修回日期 : 2005 - 01 - 28
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30471194) ; 国家科技攻关计划资助项目 ( 2001BA502B09204) ; 河北农业大学 9816重
大科技工程资助项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: kjliu@mail1hebau1edu1cn)
枣树单花不同开放阶段花粉萌发率和内源激素的变化
王玖瑞 1  刘孟军 23  梁海永 1
(1 河北农业大学林学院 , 保定 071001; 2 河北农业大学中国枣研究中心 , 保定 071001)
摘  要 : 以 ‘冬枣 ’和 ‘湖南鸡蛋枣 ’为试材 , 研究了单花不同开放阶段花粉萌发率和内源激素的变
化。枣树单花不同开放阶段的花粉萌发率不同 , 湖南鸡蛋枣以萼片展平期花粉萌发率最高 , 冬枣以初开期
最高。冬枣花粉萌发率在整个花期始终小于 3%。冬枣单花开放过程中较高水平的内源乙烯及低水平的赤
霉素和玉米素与花粉萌发率低有关。鉴于冬枣的花粉萌发率极低而胚高度可育 , 且鲜食品质极佳 , 可以作
为鲜食枣杂交育种的理想母本材料。
关键词 : 枣 ; 花粉 ; 萌发 ; 内源激素
中图分类号 : S 66511  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0420677203
Changes of Pollen Germ ina tion Ra te and Endogenous Horm ones dur ing
S ingle Flower O pen ing of Ch inese Jujube
W ang J iurui1 , L iu Mengjun23 , and L iang Haiyong1
(1 College of Forestry, Agricultural University of Hebei, B aoding 071001, China; 2 Research Center of Chinese Jujube, Agricultural
U niversity of Hebei, B aod ing 071001, Ch ina)
Abstract: The changes of pollen germ ination rate ( PGR) and endogenous hormones during single flower
opening of Chinese jujube ( Z iziphus ju juba M ill. ) were studied using two cultivars‘Dongzao’and‘Hunan
J idanzao’. The results showed that the PGR of Chinese jujube changed significantly during single flower open2
ing. The PGR reached its highest at the stage of sepal flat in‘Hunan J idanzao’and at the begining stage of
opening in‘Dongzao’. PGR of‘Dongzao’kep t lower than 3% during whole flower season. H igh level ethyl2
ene, low level GA3 and Z during single flower opening were related to very low PGR in‘Dongzao’. In view of
its severely low PGR, high fertility of embryo, as well as high quality for fresh consum ing,‘Dongzao’could
be used as a desirable female parent in the cross breeding of Chinese jujube.
Key words: Chinese jujube; Pollen; Germ ination; Endogenous hormones
1 目的、材料与方法
不同品种花粉萌发特性的研究对于指导杂交育种工作 , 特别是杂交亲本的选择具有重要意义。在
枣树上 , 已有少数品种的花粉萌发率有过报道〔1, 2〕, 本研究旨在揭示枣树单花不同开放阶段花粉萌发
率和内源激素的变化及其相互关系 , 为枣树杂交工作中人工诱导雄性不育提供参考。
2003年以河北农业大学中国枣研究中心种质圃的优良品种 ‘冬枣 ’和 ‘湖南鸡蛋枣 ’为试材 ,
采集带有花朵的枣吊 , 放入冰壶 , 立即带回室内。依据枣树单花不同开放阶段的划分方法〔3〕, 采用
离体培养法〔1〕测定冬枣和湖南鸡蛋枣处于单花不同开放阶段枣吊中部花朵的花粉萌发率。培养基含
琼脂 015% , 蔗糖 15% , 培养皿底部铺两层湿滤纸 , 将载玻片放入培养皿内 , 置于 (26 ±2) ℃的温箱
园   艺   学   报 32卷
内暗培养 , 24 h后在光学显微镜下检查花粉萌发情况 , 统计萌发率。采用高效液相色谱法和气相色
谱法检测赤霉素 ( GA3 )、玉米素 ( Z) 和乙烯的变化。
2 结果分析与讨论
211 枣树单花不同开放阶段花粉萌发率的变化
离体培养表明 , 湖南鸡蛋枣单花不同开放阶段花粉萌发率呈现出规律性的分布 (图 1, A ) , 即
黄蕾期较低 , 仅为 610% , 随着单花开放程度增加 , 至萼片展平期达到最高 , 为 1619% , 以后随单花
衰老花粉萌发率逐渐下降。这反映出在单花开放过程中随花形态逐步建成 , 药室内的花粉也进一步发
育 , 其中初开至萼片展平期是一个关键时期。但是 , 冬枣花粉萌发率在单花开放不同阶段变化幅度
小 , 最高仅为 211%。另据作者观测 , 冬枣花粉萌发率在整个花期 ( 6~7月 ) 虽有变化 , 但始终未
超过 2% , 远远低于湖南鸡蛋枣 , 且 2004年冬枣花粉萌发率也未超过 3%。
彭建营等〔2〕曾报道冬枣黄蕾、初开和萼片展平期花粉离体萌发率分别只有 319%、016%和
015% , 与本研究基本一致。此外 , 鹿金颖等利用 AFLP技术鉴定枣树自然授粉实生后代时发现 , 冬
枣实生苗后代中杂交率很高 , 自交后代极少 , 认为原因之一是其花粉发芽率低〔4〕。可见 , 冬枣为一
稳定的有花粉、但花粉功能缺陷的品种。鉴于冬枣同时还具有胚高度可育 (胚败育率 < 20% ) , 鲜食
品质极佳等特性 , 认为其可以作为鲜食枣杂交育种的理想母本材料。
212 枣树单花不同开放阶段内源激素的变化
湖南鸡蛋枣单花赤霉素含量自黄蕾期开始逐渐升高 , 至萼片展平期达最大值 2 310μg·kg- 1 FM ,
之后随着花的衰老逐渐降低。冬枣的变化趋势与湖南鸡蛋枣不同 , 自黄蕾期开始赤霉素含量下降 , 至
初开期达最低值 510μg·kg- 1 FM , 之后至萼片展平期上升到最高峰 1 080μg·kg- 1 FM , 以后随着花
的衰老稍有降低 (图 1, B )。可见 , 在花粉萌发率最高的萼片展平期湖南鸡蛋枣单花赤霉素含量明显
高于冬枣。
两品种单花不同发育阶段玉米素变化趋势基本一致 (图 1, C)。湖南鸡蛋枣单花黄蕾期至初开期
玉米素含量下降 , 经萼片展平期稍微回升 , 之后明显下降 , 至瓣离期已检测不出。冬枣单花玉米素含
量自黄蕾期开始持续下降 , 至瓣离期与湖南鸡蛋枣一样没有检出。冬枣单花黄蕾期至萼片展平期玉米
素含量远低于湖南鸡蛋枣。
图 1 枣树单花不同开放阶段花粉萌发率和内源激素的变化
F ig. 1 Changes of pollen germ ina tion ra te and endogenous horm ones dur ing single flower open ing of Ch inese jujube
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 4期 王玖瑞等 : 枣树单花不同开放阶段花粉萌发率和内源激素的变化  
在冬枣单花发育过程中 , 初开期和瓣离期出现了两次乙烯释放高峰 , 而湖南鸡蛋枣只在瓣离期出
现 1个小高峰 , 且在花粉萌发率最高的萼片展平期前后释放量远低于冬枣 (图 1, D)。
本研究显示冬枣和湖南鸡蛋枣单花开放不同阶段内源激素含量存在明显差异 , 且与花粉萌发率之
间存在相关关系。前人研究指出 , 乙烯可能通过调节大分子和活性氧代谢而影响花粉发育〔5〕, 乙烯
过量产生及 GA和细胞分裂素亏缺不利于花粉发育〔6~8〕。综合分析认为 , 在花粉萌发率最高的初开期
至萼片展平期 , 与湖南鸡蛋枣相比赤霉素和玉米素含量低及乙烯含量较高可能是导致冬枣花粉萌发率
极低的重要原因。
参考文献 :
1 张学英. 枣授粉受精及胚胎发育研究 : 〔硕士学位论文〕. 保定 : 河北农业大学 , 1996. 7~13
Zhang X Y. Studies on the pollination, fertilization and embryo development of Date ( Z izyphus ju juba M ill) : 〔Master thesis〕. Baoding:
Agricultural University of Hebei, 1996. 7~13 ( in Chinese)
2 彭建营 , 梁春莉 , 张云鹏 , 赵丽华. 3个主栽枣品种花粉贮藏及其发芽特性的研究. 北方植物学研究 , 2002, (4) : 253~255
Peng J Y, L iang C L, Zhang Y P, Zhao L H. Studies of pollen storage and germ ination in three important cultrural jujube. Studies on Plant in
North China, 2002, (4) : 253~255 ( in Chinese)
3 曲泽洲 , 王永蕙 , 周吉柱 , 彭士琪 , 齐秀坤 , 成锁占 , 刘孟军. 枣开花生物学特性观察. 河北农业大学学报 , 1989, 12 ( 1 ) :
1~9
Qu Z Z, W ang Y H, Zhou J Z, Peng S Q, Q i X K, Cheng S Z, L iu M J. The observation of flowering characteristics of Chinese jujube. Jour2
nal of Hebei Agricultural University, 1989, 12 (1) : 1~9 ( in Chinese)
4 鹿金颖. 枣自然授粉实生后代杂种鉴定及遗传变异研究 : 〔博士学位论文〕. 保定 : 河北农业大学 , 2003. 51~53
Lu J Y. Study on identification of hybrids and heredity variation of natural pollinated Chinese jujube seedlings: 〔Ph. D. dissertation〕.
Baoding: Agricultural University of Hebei, 2003. 51~53 ( in Chinese)
5 田长恩 , 段 俊 , 梁承邺. 乙烯对水稻 CMS系及其保持系蛋白质、核酸和活性氧代谢的影响. 中国农业科学 , 1999, 32 ( 5) :
36~42
Tian C E, Duan J, L iang C Y. Effects of ethylene on metabolism of p rotein, RNA, DNA and activated oxygen in the panicles of CMS rice and
its maintainer. Scientia Agricultura Sinica, 1999, 32 (5) : 36~42 ( in Chinese)
6 Nakajima M, Yamaguchi I, Kizawa S. Sem i2quantification of GA1 and GA4 in male sterile anthers of rice by radioimmunoassay. Plant and Cell
Physiology, 1991, 32: 522~513
7 夏 涛 , 刘纪麟. 玉米细胞质雄性不育性与乙烯的关系. 华北农学报 , 1996, 11 (3) : 68~72
Xia T, L iu J L. Relation between ethylene and cytop lasm ic male sterility in maize ( Zea m ays L. ) . Acta Agriculturae Boreali2Sinica, 1996,
11 (3) : 68~72 ( in Chinese)
8 Singh S, Sawhney V K. Cytokinins in a normal and the ogura cytop lasm ic male2sterile line of rapeseed (B rassica napus L. ) . Plant Science,
1992, 86: 147~154
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