全 文 ：园 艺 学 报 2001, 28 ( 5) : 445~ 447
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期: 2000- 12- 19; 修回日期: 2001- 03- 14
基金项目: 国家教委留学回国人员科研启动基金资助项目
氨基乙氧基乙烯甘氨酸 ( AVG) 处理对 巨峰 葡萄胚珠
和种子发育的影响
胡建芳1 贺海洋2 廖 康3 张大鹏1
(
1中国农业大学园艺学院, 北京 100094; 2 乌鲁木齐环境资源开发研究所, 乌鲁木齐 830002; 3新疆农
业大学园艺系, 乌鲁木齐 830052)
摘 要: 巨峰 葡萄开花前 2 周用氨基乙氧基乙烯甘氨酸 ( 2aminoethxyvinlglycine, AVG)
100 mg!L- 1处理可以明显增加有核果粒率和种子数。人工授粉 24 h 后, 子房中的花粉管伸长
快于对照, 花粉管生长状况也优于对照。这是由于 AVG处理降低了雌蕊中阻碍花粉管伸长物
质的活性, 同时可以改善胚囊发育, 提高正常胚囊率和增加子房中的胚珠数和心皮数, 这可
能为促进受精和增加受精机会创造了条件。
关键词: 葡萄; 氨基乙氧基乙烯甘氨酸 ( AVG) ; 花粉管; 心皮; 胚珠
中图分类号: S 663. 1 文献标识码: A 文章编号: 0513353X ( 2001) 05044503
1 目的、材料与方法
巨峰 葡萄开花前 2 周用氨基乙氧基乙烯甘氨酸 ( 2aminoethoxyvinlglycine, AVG)
100 mg!L- 1处理能够有效地防止落花落果∀1#。本试验就 AVG处理对胚珠和种子发育的影
响进行了研究。
试验于 2000 年在北京东北旺农场进行。巨峰葡萄开花前 15 d用 AVG 100 mg!L- 1处
理, 在开花 7 d前各选 10穗花去雄, 套袋, 开花期人工授粉。授粉后 24、48、72 h后取
约100粒小花用 FAA固定。以常规法制成横断面石蜡切片, 苯氨蓝 ( 1%液) 染色后荧光
显微镜下观察花粉管的伸长状况。同时按照冈本等∀2#的方法对雌蕊中的花粉管伸长阻碍物
质的活性进行测定, 方法: 收集开花期的雌蕊 10 g, 加入 20 mL 蒸馏水研磨、浸提、离
心、干固后加入 10 mL 蒸馏水, 以此为母液稀释成 10、20、40、60、80、100、120倍。另
外, 开花前21 d和 15 d分别选生长均匀的花穗 10穗和 20穗用 AVG 100 mg!L- 1处理, 开
花期从各 10穗中取 1 000粒小花分别用 FAA固定, 其中一部分制石蜡纵断面切片在显微
镜下观察胚囊发育, 另一部分水洗后在解剖显微镜下观察每子房中胚珠数与心皮数。
2 结果与分析
2. 1 AVG处理对种子数及花粉管伸长的影响 AVG处理后果粒中平均种子数为对照的两
倍。同时有种子果粒率和果粒中含有1、2或 3粒以上种子的果粒率明显高于对照 (表 1)。
这可能是由于AVG处理影响到胚囊的发育和授粉受精过程。处理区的小花正常胚囊率、
极核融合率都高于对照 (图 1)。同时, 人工授粉 24 h后, 处理区小花雌蕊中的花粉管已
到达子房基部和珠孔部, 而对照只到达子房中部。授粉 48 h 后, 对照小花雌蕊中的花粉
管也到达了子房基部和珠孔部, 但量明显低于处理区。授粉后 72 h, 与授粉后 48 h的情
况基本相似 (表 2)。说明AVG处理后的雌蕊花粉管伸长速度快于对照, 同时花粉管伸长
状况也优于对照。造成这一现象的原因可能与开花期雌蕊中阻碍花粉管伸长物质的活性有
关。对此进行研究, 结果表明: 在稀释 10倍时对照与处理小花的雌蕊完全抑制花粉花芽。
稀释 40倍时阻碍作用急剧减轻, 稀释 100倍、120倍时, 处理小花的花粉发芽率已恢复
59. 6%和 66. 6%。而对照小花仅有 12%和43% (图 2)。说明 AVG处理后一方面改善了胚
囊的发育, 另一方面降低了雌蕊中抑制花粉管伸长物质的活性, 从而促使花粉管伸长, 提
高授粉受精质量和促进种子形成。
表 1 AVG处理对 ∃ 巨峰% 葡萄果粒中种子数的影响
Table 1 Effect of AVG application on seed number in a berry of Kyoho grapevine
处 理
Treatments
平均种子数
Mean seed
number per berry
有种子果粒率
Rate of seeded fruit
per cluster ( % )
果粒中种子分配率 Berry disribution by seed nubmer (% )
0 1 2 &3
AVG 100 mg!L- 1 1. 4 ∋ 0. 3* 94. 2∋ 3. 8 5. 9∋ 3. 8 45. 4 ∋ 15. 2 42. 4∋ 8. 9 6. 4∋ 5. 5
对照 Control 0. 7 ∋ 0. 2 55. 4∋ 9. 5 44. 6 ∋ 9. 5 50. 7 ∋ 11. 6 4. 7 ∋ 4. 4 0. 0∋ 0. 0
显著性 Signif icance * * * * * * NS * * * *
* 平均数 ∋ 标准差。* * 数据经过T 测验, p= 0. 01。* Mean ∋ SE. * * Mean by the test p= 0. 01.
表 2 AVG处理对 巨峰 葡萄雌蕊中花粉管伸长的影响
Table 2 Effect of AVG application on numbr of pollen tubes reaching each part in pistil of Kyoho grapevine
雌 蕊
Pistil
授粉后时间 Hour after pollination ( h)
24
对 照
Control
处 理
Treatment
显著性
Signifi
cance
48
对 照
Cont rol
处 理
Treatment
显著性
Signif i
cance
72
对 照
Control
处 理
Treatment
显著性
Signifi
cance
花柱 上部 Upper 17. 8 ∋ 7. 5 15. 2 ∋ 3. 5 NS 11. 1 ∋ 8. 6 11. 5 ∋ 3. 3 NS 19. 2 ∋ 9. 8 18. 4 ∋ 1. 9 NS
Style 中部 Middle 10. 6 ∋ 3. 4 8. 5 ∋ 2. 6 NS 7. 0 ∋ 6. 2 7. 8 ∋ 1. 1 NS 8. 7 ∋ 2. 9 13. 6 ∋ 2. 8 *
底部 Base 5. 0 ∋ 2. 0 5. 8 ∋ 1. 6 NS 4. 8 ∋ 3. 7 5. 8 ∋ 2. 4 * 7. 9 ∋ 3. 2 10. 1 ∋ 2. 4 *
子房 上部 Upper 3. 0 ∋ 0. 4 4. 5 ∋ 2. 6 NS 3. 2 ∋ 2. 8 4. 8 ∋ 1. 6 * * 6. 4 ∋ 2. 2 8. 3 ∋ 1. 5 * *
Ovary 中部 Middle 1. 5 ∋ 0. 3 2. 4 ∋ 1. 9 NS 2. 4 ∋ 2. 2 4. 6 ∋ 0. 8 * * 3. 2 ∋ 1. 7 7. 2 ∋ 0. 8 * *
底部 Base 0. 0 ∋ 0. 0 1. 4 ∋ 0. 6 * * 1. 6 ∋ 1. 5 2. 5 ∋ 0. 1 * * 1. 8 ∋ 0. 9 4. 9 ∋ 0. 6 * *
珠孔A MicropyleA 0. 0 ∋ 0. 0 0. 6 ∋ 0. 2 * * 0. 5∋ 0. 4 1. 4 ∋ 0. 3 * * 0. 8 ∋ 0. 4 2. 6∋ 0. 6 * *
A: 到达各个胚珠珠孔的花粉管数。NS表示无显著性差异, * , * * 分别表示 P= 0. 05, P= 0. 01水平上的显著性差异。
A: Number of ovules reached at micropyle by a pollen tube. NS:Nonsignificant, * , * * : significant at P= 0. 05 or 0. 01, respectively.
图 1 AVG 100 mg!L- 1处理对 巨峰 葡萄
初花期胚囊发育的影响
Fig. 1 Effect of AVG 100 mg!L- 1 application on embryo
sac development of Kyoho grape at first bloom
图 2 AVG 100 mg!L- 1处理后 巨峰 葡萄
花粉的发芽率
Fig. 2 Pollen germination by AVG 100 mg!L- 1
treated of Kyoho grapevine
446 园 艺 学 报 28卷
2. 2 AVG处理对心皮及胚珠数的影响 对照开花期子房中含有 4个或 4个以下胚珠的比
率为 91. 2% , 含有 5个或5个以上胚珠的比率为 8. 8% , 而AVG处理开花前21 d其比率为
69. 8%和 30. 2%, 开花前 15 d为 76. 6%和 23. 4% , 同时AVG处理后3心皮或大于 3心皮
的雌蕊比例也较高 (表 3)。说明AVG处理可以在一定程度上增加心皮数和胚珠数, 这无
疑更多地提供了授粉受精的机会。同时, 通过利用药剂处理可以改变植物的胚珠数和心皮
数这一事实, 对我们研究雌性器官的发生机理和对授粉受精过程的影响有一定参考价值,
也为生产中通过多心皮育种培育大粒品系提供了理论依据。
表 3 AVG处理对 巨峰 葡萄雌蕊中胚珠及心皮数的影响
Table 3 Effect of AVG application on number of ovules in a ovary of Kyoho grapevine
处 理
Treatment
开花前日数
Days before Anthesis
( d)
子房中的胚珠比率
Ovary distribution by ovule number
( 4 5 6 &7
子房中的心皮比率
Means carpel number per ovary ( % )
1 2 &3
AVG 100 mg!L- 1 21 69. 8 21. 9 6. 2 2. 1 1. 0 96. 1 2. 9
15 76. 6 15. 7 5. 7 2. 0 0. 4 95. 2 4. 4
对照 Control 91. 2 7. 9 0. 9 0. 0 0. 2 98. 4 1. 4
注: 各处理观察小花数为 600~ 800。Note: Means of 600- 800 berries per treatment .
参考文献:
Effect of AVG Application on Ovule and Seed Development of Kyoho Grapevine
Hu Jianfang1, He Haiyang2, Liao Kang3, and Zhang Dapeng1
( 1College of Horticultural Sciences , China Agricultural University , Beijing 100094; 2 Urumchi Environmental Resource
Development Laboratory , Urumchi 830002; 3Department of Horticultural, Xinj iang Agricultural University , Urumchi
830052)
Abstract; The AVG ( 2aminoethoxyvinylglycine) 100 mg!L- 1 application enhanced the rate of seeded berries per
cluster and number of seeds per berry. Water soluble growth inhibitors of pollen tube in the pistils decreased significantly
after AVG treatment, in comparison with the untreated control, which may induce a decrease of the pollen tube growth
in pistils of control, and so that no tube reached the micropyles of ovaries of control whthin 24 hour after pollination.
AVG treatment also increased the rate of normal embryo sac and numbers of carpel of ovules per ovary.
Key words: Grapevine; AVG ( 2aminoethoxyvinlglycine) ; Pollen tube; Carpel; Ovule
信 息 中国园艺学会李杏分会成立
∃ 中国园艺学会李杏分会成立大会暨学术研讨会% 于2001年 7 月 16~ 18 日在辽宁省果树科学研究所
举行, 学会主要领导及来自 12个省 (市、自治区) 51 个单位 82 名代表参加了会议。代表们通过了分会
章程, 选举产生了首届理事会, 并对工作计划进行了讨论, 相重扬、俞东平、李树德、王汝谦、贾延光
等领导作了重要讲话, 李绍华、杨承时、张有林、张华云、韩建新、张加延等作了学术报告。代表们还
参观了国家李杏种质资源圃和熊岳植物园。 (张加延)
4475 期 胡建芳等: 氨基乙氧基乙烯甘氨酸( AVG)处理对巨峰 葡萄胚珠和种子发育的影响