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两种槭属植物花粉生活力测定



全 文 :收稿日期:2014-12-01
基金项目:山东省农业良种工程项目槭属种质创新与观赏型新品种选育(鲁科农字[2012]213号)。
作者简介:李文芳(1986-),女,在读硕士研究生,研究方向为植物造景。Email:1026099357@qq.com。
* 通讯作者:Email:fengzn408@qq.com。
文章编号:1002-2724(2015)01-0030-04
两种槭属植物花粉生活力测定
李文芳,丰 震*,张 朋
(山东农业大学林学院,山东 泰安271018)
摘要:以金沙槭(Acer paxii Franch.)和三角枫(Acer buergerianum Miq.)为试验材料,蕾期采粉,并且采用TTC染色法
和液体培养基离体萌发法对它们的新鲜花粉,室温条件下(25℃)和4℃冷藏条件下保存的两种花粉进行了生活力测定。结果
表明:液体培养基中蔗糖浓度对花粉萌发具有明显影响,三角枫花粉的最佳萌发浓度为10%,而金沙槭花粉的最佳萌发浓度
为15%;TTC染色法测定的花粉生活力比液体培养基离体萌发法测定的花粉生活力高;室温条件下(25℃)保存的金沙槭花
粉4天后便失去了生活力,三角枫花粉6天后完全失去生活力;4℃低温保存条件下,金沙槭花粉的可贮藏时间较短,约40d后
花粉便失去了生活力,而三角枫的花粉贮藏40d后的萌发率为31.37%。
关键词:槭属;花粉;花粉生活力
中图分类号:Q944.42        文献标识码:A 
Research on Polen Viability of Two Species of Maple
LI Wen Fang,FENG Zhen,ZHANG Peng
(Colege of Forestry,Shandong Agricultural University,Taian271018,China.)
Abstract:Using Acer buergerianum Miq and Acer paxii Franch as test material,the polen viability of fresh polen and
preserved polen under 25degree and 4degree were studied with TTC staining method and the liquid culture medium method.
The results showed that the sucrose of Liquid culture medium has significant effect on Polen Germination.The germinating of
fresh polen of Acer buergerianum Miq reached the highest with 10%sucrose,the highest germinating of Acer paxii Franch go
with 15%sucrose.The polen viability tested by the TTC staining method was higher than that by germination method.Under
the condition of 25℃,The study showed that the polen of Acer paxii Franch lost viability nearly after 4days and the polen of
Acer buergerianum Miq lost viability nearly after 6days.The study of 4℃storage showed that the polen of Acer paxii Franch
lost viability nearly after 40days and the polen of Acer buergerianum Miq retained the viability with 31.37%after 40days.
Key words:Maple;Polen:Polen viability
  金沙槭(Acer paxii Franch)又称川滇三角枫、
金河槭,槭树科槭属常绿乔木,常高5~10m,主要分
布于四川西部、云南西北部的金沙江流域。花期3
月中下旬至4月上旬,果熟期10~11月,翅果,开张
角度多为钝角[1]。由于其为常绿乔木,因此,对丰富
北方园林植物具有非常重要的应用价值。
三角枫(Acer buergerianum Miq.)又称三角
槭,槭树科槭属落叶乔木,树皮深褐色或褐色,表面
粗糙且裂片向前伸,全缘或有不规则锯齿。果核凸
出,果翅展开成锐角[1]。宜作庭荫树、行道树及护岸
树种等。
两个树种一常绿一落叶、一喜湿一耐寒,地理分
布较远,能否采用二者开展人工杂交创 造杂种优
势,需要对其花粉生活力的基础指标进行研究。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试材料金沙槭、三角枫花粉分别采自山东农
业大学。
1.2 实验方法
1.2.1 花粉收集及贮藏
为防止花粉混杂,采用盛花期蕾期分别采集金
沙槭、三角枫花粉。选取长势良好的植株,从东南西
北不同方位采集大蕾期花蕾,然后放入硫酸纸袋带
·03·
山东林业科技  2015年第1期  总216期  SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY  2015.No.1
回实验室,花药从花蕾中取出后放在硫酸纸上,室内
自然阴干使花粉散出。采用室温(25℃)及冷藏室
(4℃)两种方法保存,备用。
1.2.2 金沙槭、三角枫花粉生活力测定
1.2.2.1 TTC法。TTC(2,3,5氯代三苯基四氮唑
简称TTC)是一种氧化还原物质,其基本原理是:
具有活力的花粉含有活跃的过氧化酶,此酶利用过
氧化氢发生氧化而产生颜色,因此可依据颜色来判
断花粉的生活力[4]。利用 TTC法分别测定金沙
槭、三角枫新鲜花粉萌发率。具体操作过程为:
(1)取少量金沙槭、三角枫新鲜花粉分别置于载
玻片上,然后滴1~2滴TTC溶液,盖上盖玻片。
(2)将两种花粉的制片分别放置在35℃恒温箱
中,20min后取出并在低倍镜下观察着色情况。生
活力强的两种花粉均被染成红色或深红色,丧失了
部分生活力的花粉呈粉红色或淡红色,不具有活力
的花粉即不萌发或不育的花粉均为无色。
(3)两种花粉分别观察3个制片,每个制片取3
个视野,然后计算花粉的平均生活力。
1.2.2.2 液体培养基离体萌发法。参考前人对菊
属、山 茶、含 笑 属 等 植 物 花 粉 萌 发 的 研 究 方
法[2-3,8-11],配制了6种液体培养基,其中硼酸的浓
度保持不变,蔗糖分别设置0(对照)、50、100、150、
200、250g/L 6个浓度梯度,经多次筛选选取最佳液
体培养基,在最佳液体培养基条件下分别测定室温
条件下保存0(当日)、2、4、6、8d后金沙槭、三角枫花
粉的萌发率。花粉萌发试验采用25℃暗培养,显微
镜下分别观察统计两种花粉的萌发率(以花粉管长
度大于花粉直径作为萌发的标准),设置重复试验。
1.2.3 4℃冷藏保存的金沙槭、三角枫花粉生活力
测定。
由上一步确定的最佳液体培养基测定4℃冷藏
条件下保存的金沙槭、三角枫花粉的萌发率,并同时
也采用TTC法测定两种花粉的生活力。设置4个
时间梯度,分别为10d、20d、30d、40d,测定保存不同
时间后金沙槭、三角枫花粉生活力,设置重复试验。
2 结果与分析
2.1 蔗糖浓度对金沙槭、三角枫花粉萌发的影响
由图1可看出,在0~150g·L-1范围内,金沙
槭花粉的萌发率随着蔗糖浓度的增加而逐渐提高,
直到蔗糖浓度达到萌发的最佳浓度150g·L-1时花
粉的萌发率达到峰值,其萌发率为55.72%。在0~
100g·L-1范围内,三角枫花粉的萌发率随着蔗糖
浓度的增加逐渐提高,当蔗糖浓度为100g·L-1时,
三角枫花粉萌发率最高,为63.76%,而随着蔗糖浓
度的再次增加,三角枫花粉萌发率随之下降。这表
明蔗糖浓度对槭属植物花粉的萌发具有明显影响。
图1 不同蔗糖浓度下金沙槭、三角枫花粉的生活力 %
2.2 TTC染色法与液体培养基离体萌发法测定的
花粉生活力
为了比较TTC染色法与液体培养基离体萌发
法在测定花粉生活力时的差异,选择了两种花粉的
最佳液体培养基中测得的结果与TTC染色法测得
的结果进行比较。由图2可看出,两个树种的花粉
利用TTC染色法测得的花粉生活力均高于液体培
养基法测得的结果,三角枫中差异较大,金沙槭差异
较小。对于不同的树种,在液体培养基离体萌发法
中和TTC染色法中,三角枫花粉所测得的花粉生
活力均高于金沙槭花粉的生活力。运用TTC染色
法判断花粉生活力,测定方法简便,所用时间较短,
但染色的界限不够明显,会造成测定结果存在误差。
液体培养基离体萌发法是根据花粉离体培养条件下
的萌发率来判定花粉生活力强弱。此方法结果直观
可靠,适用于槭属植物的花粉生活力测定,但不同的
树种需要不同的培养基,而且必须在合适的温度和
培养条件下进行,当培养条件不同时测定值可能会
有明显差异[4-10]。
图2 TTC染色法与液体培养基离体
萌发法测定的新鲜花粉的生活力
2.3 室温条件下贮藏的金沙槭、三角枫两种花粉生
活力
由表1可看出,在室温(25℃)条件下贮藏的金
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山东林业科技 李文芳等:两种槭属植物花粉生活力测定 2015年第1期
沙槭、三角枫花粉生活力均逐渐下降,且贮藏时间越
长生活力越低。金沙槭花粉室温条件下贮藏2d后
生活力下降23.46%,贮藏4天后基本失去了活力;
三角枫花粉散粉2d内,花粉生活力迅速下降,3~4d
下降缓慢,贮藏6d后基本失去生活力。
表1 室温条件下保存不同时间两种花粉生活力 %
品种
萌发率%
时间梯度/d
0  2  4  6  8
三角枫 63.76  34.61  26.55  5.36  0
金沙槭 55.72  32.26  2.85  0  0
2.4 4℃低温保存花粉的生活力
由表2可看出,不同树种花粉的贮藏力存在差
异,且两种花粉生活力都随保存时间的延长而逐渐
降低。结果表明,在4℃低温贮藏下三角枫的花粉
比金沙槭花粉有更长的贮藏寿命。金沙槭花粉贮藏
寿命较短,约30d后花粉生活力仅有18.39%,贮藏
约40d后的花粉基本失去生活力。三角枫花粉贮藏
寿命较长,约40d后的花粉的萌发率为31.37%。
表2 4℃冷藏条件下保存不同时间
后金沙槭、三角枫花粉的生活力 %
10d 20d 30d 40d
TTC法
液体培
养基
TTC法
液体培
养基
TTC法
液体培
养基
TTC法
液体培
养基
三角枫 72.45 60.28 60.67 54.56 38.79 34.64 25.36 31.37
金沙槭 60.84 51.07 32.26 36.48 20.63 18.39  0  3.25
3 结论与讨论
(1)原产金沙江流域的金沙槭引种到泰安以后,
可以开花并形成有生活力的花粉,在离体培养条件
下,花粉萌发率最高可达55.72%,今后可以作为父
本用来人工杂交授粉。
(2)蔗糖浓度对槭属植物的花粉萌发有很大影
响。不同树种花粉萌发的最佳蔗糖浓度不同,三角
枫花粉萌发的最适蔗糖浓度为10%,而金沙槭花粉
萌发的最适蔗糖浓度为15%;而不同树种花粉的生
活力大小也有明显差异,在液体培养基中,三角枫花
粉生 活 力 较 高,为 63.76%,金 沙 槭 较 低,为
55.72%。用TTC法测定2个树种的花粉生活力与
液体培养基法测定的结果存在差异,TTC法测定的
花粉生活力比液体培养基法测定的数值高。引起这
些差异的原因主要还是树种的遗传特性、生理特性
等差异[5-11],也有可能是金沙槭在引进地与原产地
的环境差异导致花粉生活力稍低,至于在原产地的
花粉生活力有多高需要今后进一步研究。
(3)刘燕等对不同品种梅花花粉超低温保存的
研究指出:室温条件下保存的不同品种的梅花花粉
一周内基本失去生活力[12-14]。而本试验结果表明:
室温条件下保存的金沙槭花粉生活力2d内下降了
23.46% ,4d后便基本失去了活力,所以,存在花期
差异的情况下,还是必须冷藏花粉。对4℃冷藏保
存的两种花粉分时间段进行生活力测定,其中金沙
槭花粉保存约40d后就失去了生活力;三角枫花粉
在4℃冷藏40d后其花粉的萌发率为31.37%。这
表明在4℃冷藏条件只适用于短期保存花粉。因为
4℃低温条件下花粉仍然进行较缓慢的新陈代谢,营
养物质和能量随着保存时间的延长而被逐渐消耗
[15-16],从而导致花粉生活力下降。超低温、真空干
燥保存对槭属植物花粉生活力的影响有待于研究。
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山东林业科技 2015年第1期
续表3
植物名称
植物高
度X1
树冠大
小X2
单位叶面积
滞尘量X3
绒毛
X4
粗糙
度X5
硬度
X6

木槿 1  1  10.6622  2  2  3  0.606
红叶李 1  2  7.2536  2  2  2  0.574
五角枫 2  2  2.3688  1  1  2  0.512
大叶女贞 2  2  3.9206  1  1  1  0.509
碧桃 1  1  5.993  1  2  3  0.483
樱花 1  1  7.0979  1  1  3  0.471
丁香 1  1  6.9152  1  2  2  0.467
白玉兰 2  1  4.682  1  1  1  0.457
紫薇 1  1  3.8399  2  1  2  0.408
大叶黄杨 1  1  4.9018  1  1  1  0.361
3 结论
本次研究测定了济南市21种常见乔木单位叶
面积滞尘量,研究了叶面特性对植物滞尘能力的影
响,并对其滞尘能力进行了综合评价。
叶面特性对单位叶面积滞尘量有一定影响,但
此影响在统计学上不显著(P>0.05)。结果表示,
叶片具有粗糙、多绒毛、低硬度特点的树种滞尘能力
较强。尽管法桐、丁香、碧桃的叶片粗糙度都较低,
但由于法桐叶片宽大,不易发生抖动,因此滞尘量较
大。丁香、碧桃由于叶面狭小,光滑柔顺,滞尘量较
小。
从滞尘量来看,毛白杨、法桐的叶面特性有利于
尘埃滞留,单位叶面积滞尘量小于紫荆、木槿等较为
低矮的树种。高大乔木滞留的尘埃易发生二次扬
尘。另外,空气颗粒物在距地10m的范围内浓度最
大,而颗粒物浓度会对滞尘量产生影响。同时,高大
乔木可以起到降低风速的作用,有利于林地内尘埃
沉降,使灌木或低矮乔木滞尘量增加。以上几点因
素使高大乔木与低矮乔木间滞尘量产生差异。
一些乡土树种在改善环境、阻滞粉尘方面具有
显著优势。由于乡土树种适应当地气候环境,可以
更好的发挥生态效益。构树是济南的乡土树种,适
应济南气候环境,并且具有速生的特点,滞尘能力和
抗逆性很强,在减少大气污染方面具有显著的功效,
适合在污染较重的工业区、扬尘较多的风沙区种植。
白蜡滞尘量较大(10.4710g/m2),并且具有根深、耐
盐碱、抗性强、适应性强的特点,近年来被广泛应用
于盐碱地区和化工企业的绿化。
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山东林业科技 孙 悦等:济南市常见乔木滞尘能力研究 2015年第1期