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生长调节物质对楸树花粉萌发及花粉管生长的影响



全 文 :第 34 卷 第 2 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol. 34 No. 2
2014 年 4 月 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY Apr. 2014
收稿日期:2013 - 10 - 11
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目子课题(2012BAD21B03)资助;江苏省高技术项目(BG2006319)资助;江苏省普通高校研究生
科研创新基金资助。
第 1 作者:王改萍(1970—),女,博士,副教授。研究方向:林木培育及林木生理生化。Email:wanggaiping@ njfu. edu. cn。
通信作者:彭方仁(1963—),男,教授。研究方向:用材林及经济林的栽培及利用。Email:frpeng@ njfu. edu. cn。
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 1914. 2014. 02. 003
生长调节物质对楸树花粉萌发及花粉管生长的影响
王改萍 朱雪晨 彭方仁 鲍 林
(南京林业大学森林资源与环境学院,江苏 南京 210037)
摘要:采用离体花粉液体培养法研究 4 种植物生长调节物质对不同来源楸树花粉萌发及花粉管生
长的影响。结果表明:较低浓度的赤霉素促进花粉萌发及花粉管生长,高浓度则表现为明显的抑制
作用,最适浓度为 300 mg /L;吲哚乙酸和 2,4 - D 对花粉的作用效果与楸树的种源有关,总体上均
呈低浓度促进,高浓度抑制的规律;花粉萌发率均在吲哚乙酸为 15 mg /L 时达到最大值,只有 2 个
种源与对照间差异极显著,花粉萌发率在 2,4 - D为 200 mg /L时均达到最大值,超过最适浓度后,
吲哚乙酸和 2,4 - D均对花粉萌发及花粉管生长表现为抑制作用;各个浓度的萘乙酸均抑制花粉
萌发及花粉管生长,且抑制程度随浓度增加而加强。
关键词:楸树;植物生长调节物质;花粉萌发率;花粉管生长
中图分类号:S722. 3 文献标志码:A 文章编号:2095 - 1914(2014)02 - 0013 - 06
Effects of Plant Growth Regulating Substances on Catalpa bungei
Pollen Germination and Pollen Tube Growth
WANG Gai-ping,ZHU Xue-chen,PENG Fang-ren,BAO Lin
(College of Forest Resources and Environment,Nanjing Forestry University,Nanjing Jiangsu 210037,China)
Abstract:The effect of four types of plant growth regulating substances on pollen germination and pollen tube
growth of different Catalpa bungei provenances was studied by in-vitro pollen cultivation in liquid media. The re-
sults showed that low concentration of GA3 stimulated pollen germination and pollen tube growth,whereas the high
concentration of GA3 had inhibition effect. The most suitable concentration to stimulate the pollen germination and
pollen tube growth was 300 mg /L. The effect of IAA and 2,4 - D varied with the C. bungei provenances,but the
general law was that the low concentrations could promote but the high concentrations would inhibit the pollen ger-
mination and pollen tube growth. The maximum pollen germination rate was obtained by 15 mg /L IAA concentra-
tion,there was significant difference in the pollen germination rate among two provenances and the control. Regard-
ing to 2,4 - D,the maximum pollen germination rate was obtained by 200 mg /L concentration. When the concen-
trations of both IAA and 2,4 - D were over the most suitable values,these two types of plant growth regulators
would inhibit the pollen germination and pollen tube growth. NAA had an inhibition effect on the pollen germination
and pollen tube growth of C. bungei at different concentrations,the higher NAA concentration was,the sronger the
inhibition effect would be.
Key words:Catalpa bungei;plant growth regulators;pollen germination rate;pollen tube growth
楸树(Catalpa bungei C. A. Mey. )属紫葳科梓属
高大落叶乔木,其材质优良、用途广泛,自古就有
“木王”之美称[1]。楸树自交不育,往往开花不结
实,种子发芽率低,加之营养繁殖困难,导致其资源
匮乏,阻碍了楸树的大面积发展[2 - 4]。因此,研究楸
树杂交育种,实现有性繁殖,通过提高人工授粉率
获得种子是解决这一问题的有效途径。
植物生长调节物质是人工合成的、具有调节控
制植物体内物质代谢或生理功能的微量有机化合
物,它们能改变植物体内源激素间的相互平衡关
系,对调节树木的生长发育及授粉结实有重要作
用[5 - 6]。近年来,很多学者通过研究植物生长调节
剂对花粉萌发和花粉管生长的影响[7 - 9],确定了促
进花粉受精的植物生长调节物质种类及其使用浓
度,为提高人工授粉效率提供了理论依据。目前,
植物生长调节剂在楸树花粉萌发及花粉管生长上
的研究较少,为此,本文探讨不同浓度的 4 种生长调
节物质对不同来源的 3 种楸树花粉离体萌发的影
响,以期为楸树花粉的生殖生物学研究、植物的杂
交育种提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料采集
供试材料为成年健壮的楸树,分别位于连云港
后云台山国家森林公园内(简称连楸)、南京老山林
场内(简称老楸)和南京林业大学校内(简称南楸),
均不能自花结实。
4 月中旬至 5 月上旬盛花期,在上述 3 个区域
内选择 3 ~ 5 株生长较一致的楸树,采集大花或即将
开放的花蕾,用小镊子取出花药充分混合,置于垫
有硫酸纸的培养皿中,室温(24 ℃左右)下放置约 2
d,待花药自然开裂翻卷散出花粉后,收集花粉,置
于 4℃冰箱中保存备用。
1. 2 试验方法
本试验共选用 4 种生长调节物质,均在基本培
养基(含 0. 02 g /L MgSO4、0. 01 g /L KNO3、0. 03 g /L
Ca(NO3)2 和 0. 01 g /L H3BO3,pH 5. 6)基础上,根据
试验设定调配液体培养基。4 种生长调节剂浓度参
照张绍铃等[8]浓度设定标准,略有调整。分别为:
赤霉素:0(对照)、100、200、300、400、500 mg /L;吲哚
乙酸:0(对照)、5、15、25、50、100 mg /L;2,4 - D:0
(对照)、50、100、200、300、500 mg /L;萘乙酸:0(对
照)、2、5、10、25、50 mg /L。
花粉的培养方法参照王改萍等的花粉液体培
养法[4]进行。在恒温(24 ℃)暗光条件下培养 6 h
后,用 Nikon YS100 光学显微镜观察花粉萌发及花
粉管生长状况,以花粉管长度超过花粉粒直径作为
判定花粉萌发的标准。每处理统计 100 粒花粉和
20 个花粉管长度,重复 3 次。
应用 DT2000 图像分析软件统计花粉总数和
花粉萌发数。数据用 Excel 统计,采用 SPSS 16. 0 软
件进行方差分析(one - way AVOVA)及多重比较
(Duncan)。
2 结果与分析
2. 1 赤霉素对花粉萌发率及花粉管生长的影响
不同浓度的赤霉素对楸树花粉萌发率和花粉
管生长均有明显的影响,其结果见表 1。
表 1 不同浓度赤霉素处理下各种源楸树花粉
萌发率及花粉管长度
树种
赤霉素含量 /
(mg·L -1)
花粉萌发率 /
%
花粉管长度 /
μm
连楸 0(CK) 72. 07 ± 1. 46Bb 185. 87 ± 3. 15Ed
100 72. 43 ± 2. 26Bab 259. 33 ± 5. 79Dc
200 73. 33 ± 0. 87Bab 290. 90 ± 2. 10Bb
300 82. 43 ± 0. 58Aa 359. 93 ± 9. 50Aa
400 55. 43 ± 1. 65Cc 277. 43 ± 2. 99Cb
500 34. 30 ± 1. 08Dd 116. 07 ± 8. 09Fe
老楸 0(CK) 71. 40 ± 1. 47Bb 317. 47 ± 2. 54Dc
100 72. 63 ± 2. 62Bab 357. 23 ± 2. 53Bb
200 72. 53 ± 1. 14Bab 351. 13 ± 1. 97BCb
300 76. 47 ± 0. 96Aa 400. 70 ± 9. 12Aa
400 41. 73 ± 1. 69Cc 342. 60 ± 6. 68Cb
500 21. 73 ± 1. 37Dd 169. 97 ± 7. 40Ed
南楸 0(CK) 70. 10 ± 0. 75Bb 188. 97 ± 1. 56Dd
100 70. 13 ± 0. 76Bb 244. 17 ± 7. 24Cc
200 72. 37 ± 1. 11Bb 271. 47 ± 3. 65Bb
300 79. 23 ± 0. 90Aa 366. 53 ± 1. 99Aa
400 65. 30 ± 1. 85Cc 251. 27 ± 2. 02Cc
500 32. 87 ± 2. 47Dd 102. 73 ± 4. 83Ee
注:大写字母为 α = 0. 05,小写字母为 α = 0. 01,相同字母表示
差异不显著。
由表 1 可看出,当赤霉素在低浓度时,可促进不
同种源楸树的花粉萌发,且随浓度的增加,花粉萌
发率升高,在 300 mg /L 时达到最大值,不同产地楸
树均比对照上升了 10%左右。当赤霉素浓度继续
增加时,花粉萌发率受到明显抑制,赤霉素浓度达
到 500 mg /L时,各产地楸树花粉萌发率均表现为最
低,下降最多的是老楸,萌发率为对照的 30%。
对不同种源楸树的花粉萌发率进行方差分析
结果见表 2。
41 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷
表 2 不同浓度赤霉素处理各种源楸树花粉萌发率及花粉管长度方差分析
变异
来源
自由度
连楸 老楸 南楸
花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度
均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值
处理间 5 907. 5 445. 1** 21 978. 5 620. 5** 1 508. 3 567. 1** 19 100. 7 575. 1** 805. 1 379. 7** 23 132. 9 1 395. 0**
误差 12 2. 0 35. 4 2. 7 33. 2 2. 1 16. 6
总变异 17
注:**和* 分别表示差异极显著和差异显著。
由表 2 可知,不同浓度处理间存在极显著差异
(F > F0. 01)。进一步分析不同处理之间的差异性,
发现赤霉素浓度为 100 mg /L和 200 mg /L时与对照
差异不显著。300 ~ 500 mg /L 之间各处理与对照有
极显著差异,表明赤霉素在此浓度区间下对花粉萌
发率有显著影响。
不同浓度赤霉素对花粉管生长的影响规律与
花粉萌发率相似。在低浓度条件下,赤霉素能够显
著促进花粉管的生长,而高浓度时表现为抑制。楸
树花粉管长度的最大值也出现在赤霉素浓度 300
mg /L的条件下,连楸和南楸比对照增加了近 2 倍,
老楸增加了 1. 3 倍。当赤霉素浓度达到 500 mg /L
时则表现为明显的抑制作用,各种源楸树均比对照
下降近 50%。对花粉管长度进行方差分析,结果见
表 2。由表 2 发现,不同处理间存在极显著差异
(F > F0. 01),进一步分析可知(表 1),赤霉素浓度在
100 ~ 400 mg /L时极显著促进了花粉管生长。
赤霉素对花粉管生长的抑制作用有滞后性,当
赤霉素浓度达到 400 mg /L 时,其显著抑制花粉萌
发,各种源楸树花粉萌发率均低于对照,降幅最大
的老楸仅为对照的 50%左右。但其却促进花粉管
生长,不同种源楸树均高于对照,促进作用最大的
为连楸,其花粉管长度为对照的 1. 5 倍。综合考虑
赤霉素对花粉生活力的促进作用,可认为 300 mg /L
为最适浓度。
2. 2 吲哚乙酸对花粉萌发及花粉管生长的影响
不同浓度吲哚乙酸处理下各种源花粉萌发率
及花粉管长度见表 3。
由表 3 可知,不同浓度的吲哚乙酸对各种源楸
树花粉萌发率及花粉管生长存在明显的影响。低
浓度的吲哚乙酸对花粉萌发有促进作用,各种源楸
树均在 15 mg /L时达到最大值,但增幅较小,增加最
多的老楸也仅比对照增加约 12%。当其浓度继续
增加时,明显抑制楸树花粉萌发,在 100 mg /L时,各
种源楸树花粉萌发率低于 10%,几乎不再萌发。
对不同处理的萌发率进行方差分析,结果表
明,不同处理间存在极显著差异(F > F0. 01)(表 4)。
而各浓度间的差异性分析也表明,连楸和老楸在吲
哚乙酸浓度为 5 mg /L 时与对照没有差异,但超过
15 mg /L 时与对照有显著差异。当其浓度大于
15 mg /L后则有明显的抑制作用。而南楸在 15
mg /L时与对照没有差异,其他浓度处理与对照存在
显著差异,表现为抑制花粉萌发。
不同浓度处理吲哚乙酸对不同种源楸树花粉
管长度的影响与其对花粉萌发率的影响近似,结果
见表 3。由表 3 可知,低浓度吲哚乙酸对花粉管生
长略有促进作用,增幅最大的为老楸,但浓度 15
mg /L时也仅比对照提高 9%。吲哚乙酸浓度为
25 ~ 100 mg /L时,随浓度的增加花粉管长度大幅下
降,在 100 mg /L 时达到最小值,老楸仅为对照的
37%,而连楸和南楸为对照的 55%左右。
表 3 不同浓度吲哚乙酸处理下各种源楸树
花粉萌发率及花粉管长度
树种
吲哚乙酸含量 /
(mg·L -1)
花粉萌发率 /
%
花粉管长度 /
μm
连楸 0(CK) 72. 07 ± 1. 46Bb 185. 87 ± 3. 15Aa
5 72. 60 ± 0. 44Bb 186. 30 ± 3. 61Aa
15 77. 13 ± 0. 95Aa 190. 97 ± 1. 95Aa
25 33. 40 ± 2. 62Cc 171. 27 ± 1. 69Bb
50 13. 67 ± 1. 84Dd 151. 20 ± 2. 55Cc
100 6. 77 ± 0. 93Ee 106. 87 ± 5. 02Dd
老楸 0(CK) 71. 40 ± 1. 47Bb 317. 47 ± 2. 54Bb
5 73. 60 ± 1. 67Bb 320. 60 ± 3. 42Bb
15 79. 63 ± 0. 55Aa 346. 23 ± 8. 58Aa
25 33. 80 ± 1. 06Cc 301. 63 ± 1. 43Cc
50 12. 33 ± 1. 96Dd 180. 93 ± 1. 01Dd
100 9. 37 ± 0. 81Ed 116. 67 ± 3. 37Ee
南楸 0(CK) 70. 10 ± 0. 75Aa 188. 97 ± 1. 56ABab
5 66. 90 ± 1. 37Bb 184. 00 ± 4. 93Bb
15 71. 30 ± 0. 95Aa 194. 47 ± 5. 11Aa
25 26. 90 ± 1. 61Cc 157. 27 ± 3. 00Cc
50 12. 47 ± 0. 91Dd 147. 07 ± 4. 20Dd
100 5. 10 ± 1. 01Ee 103. 67 ± 0. 81Ee
注:大写字母为 α = 0. 05,小写字母为 α = 0. 01,相同字母表示
差异不显著。
51第 2 期 王改萍等:生长调节物质对楸树花粉萌发及花粉管生长的影响
对花粉管长度结果进行方差分析,结果发现,
不同处理间存在极显著差异(F > F0. 01)(表 4)。进
一步分析显示,不同浓度间的差异在各种源间表现
不同。连楸在 5、15 mg /L 处理时与对照无显著差
异,而老楸和南楸则在15 mg /L处理时与对照存在显
著差异。但只要达到 25 mg /L 及以上浓度处理,所
有种源均与对照存在极显著差异。这表明吲哚乙
酸与花粉萌发和花粉管生长之间关系较为复杂,在
进行相关处理选择时要综合考虑,这样才能提高选
择效果。
表 4 不同浓度吲哚乙酸处理各种源花粉萌发率及花粉管长度方差分析
变异
来源
自由度
连楸 老楸 南楸
花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度
均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值
处理间 5 3 059. 9 1 280** 3 102. 9 303. 5** 3 095. 7 1 706** 25 708. 8 1 453** 805. 1 379. 7** 3 546. 9 265. 6**
误差 12 2. 4 10. 2 1. 8 17. 7 2. 1 13. 3
总变异 17
注:**和* 分别表示差异极显著和差异显著。
2. 3 2,4 - D对花粉萌发及花粉管生长的影响
不同浓度 2,4 - D 处理各种源楸树花粉萌发率
及花粉管长度见表 5。
表 5 不同浓度 2,4 - D处理下各种源楸树花粉
萌发率及花粉管长度
树种
2,4 - D含量
/(mg·L -1)
花粉萌发率
/%
花粉管长度
/μm
连楸 0(CK) 72. 07 ± 1. 46ABab 185. 87 ± 3. 15Bb
50 71. 93 ± 1. 26ABab 193. 17 ± 5. 75Bb
100 74. 60 ± 3. 80Aa 192. 40 ± 2. 36Bb
200 74. 90 ± 1. 61Aa 209. 60 ± 8. 12Aa
300 68. 77 ± 1. 46Bb 165. 17 ± 2. 76Cc
500 21. 27 ± 0. 87Cc 122. 57 ± 2. 53Dd
老楸 0(CK) 71. 40 ± 1. 47Bab 317. 47 ± 2. 54Abab
50 70. 50 ± 0. 70Bb 229. 30 ± 2. 69Abab
100 65. 73 ± 2. 22Cc 246. 57 ± 10. 38Aa
200 74. 80 ± 1. 57Aa 279. 60 ± 9. 54Aa
300 70. 30 ± 1. 71Bb 149. 40 ± 3. 44Bb
500 21. 07 ± 1. 12Dd 99. 17 ± 1. 16Cc
南楸 0(CK) 70. 10 ± 0. 75Dd 188. 97 ± 1. 56Cc
50 73. 23 ± 0. 91Cc 199. 93 ± 2. 57Bab
100 80. 00 ± 0. 96Bb 197. 67 ± 3. 20Bb
200 83. 20 ± 0. 95Aa 205. 73 ± 2. 72Aa
300 55. 50 ± 1. 44Ee 120. 90 ± 2. 36Dd
500 20. 20 ± 1. 25Ff 42. 30 ± 2. 55Ee
由表 5 可知,不同浓度 2,4 - D 对各种源楸树
花粉萌发率及花粉管生长均有一定影响,但在不
同种源的楸树间存在差异。各种源楸树花粉萌发
率在2,4 - D浓度为 200 mg /L 时达到最大值,南楸
增幅最大,比对照增加 18. 7%。连楸在 2,4 - D浓
度为 50 mg /L时花粉萌发率有所降低,老楸花粉萌
发率则在 2,4 - D 浓度为 50 mg /L 和 100 mg /L 时
均受到抑制。当 2,4 - D浓度升至 300 ~ 500 mg /L
后,所有种源楸树花粉萌发均受到抑制,且随其浓
度的增加抑制作用增强,2,4 - D 浓度升至 500
mg /L时花粉萌发率急剧下降,萌发率比对照下降
了近 70%。
对花粉萌发率结果进行方差分析,结果表明,
不同处理间存在极显著差异(F > F0. 01)(表 6)。但
不同浓度在不同种源楸树上产生的影响不同。
2,4 - D浓度在50 ~ 200 mg /L时,连楸表现为与对照
之间差异不显著,而南楸和老楸(除 50 mg /L 外)则
表现为差异显著。当 2,4 - D 浓度继续上升至 500
mg /L时,各种源楸树均与对照存在显著差异。反映
出 2,4 - D 在不同种源楸树中的作用不同,在较低
浓度下,对南楸花粉萌发起促进作用,但对连楸和
老楸花粉萌发率影响不大。浓度太高时,则抑制各
种源楸树花粉萌发。
2,4 - D对花粉管生长的影响也随楸树种源而
异。在较低浓度范围(50 ~ 200 mg /L)时,连楸和南
楸的花粉管长度高于对照,并在 200 mg /L时达到最
大值,分别比对照增加 13%和 9%,而老楸则全部表
现为抑制作用。当 2,4 - D 浓度达到较高范围时
(300 ~ 500 mg /L),各种源楸树花粉均受到抑制,且
随浓度增加抑制程度增强,南楸在 2,4 - D 浓度为
500 mg /L时花粉管长度仅为对照的 20%左右。方
差分析也表明,不同处理间存在极显著差异
(F > F0. 01)(表 6)。而处理间的差异则表现为:连
61 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷
楸在 2,4 - D 浓度为 200 mg /L 时与对照差异极显
著,但在 50、100 mg /L 时虽高于对照,但差异不显
著;在50 ~ 200 mg /L 时,南楸各处理间与对照差异
均显著,但老楸则与对照差异不显著。
表 6 不同浓度 2,4 - D处理各种源楸树花粉萌发率及花粉管长度方差分析
变异
来源
自由度
连楸 老楸 南楸
花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度
均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值
处理间 5 1 324. 8 335. 9** 2 841. 2 132. 6** 1 249. 4 526. 5** 20 057. 3 533. 3** 1 642. 4 1 432** 12 793. 7 1 982**
误差 12 3. 9 21. 4 2. 3 37. 6 1. 1 6. 5
总变异 17
注:**和* 分别表示差异极显著和差异显著。
2. 4 萘乙酸对花粉萌发及花粉管生长的影响
不同浓度萘乙酸处理各种源楸树花粉萌发率
及花粉管长度见表 7。
由表 7 可知,萘乙酸对楸树花粉萌发率及花粉
管生长均存在明显的抑制作用。低浓度的萘乙酸
对花粉萌发率和花粉管生长影响较小,除老楸在
萘乙酸浓度 2 mg /L 时花粉萌发率略有提高外,其
他种源楸树则略有下降。当其浓度大于 2 mg /L
后,随萘乙酸浓度的增加,抑制作用增强。花粉萌
发率及花粉管长度均受到明显抑制,萘乙酸浓度
达到 50 mg /L 时,老楸花粉的萌发率仅为对照的
14%,连楸是对照的 23%,南楸为对照的 18%,此
时花粉管长度在 13 ~ 22 μm之间。
方差分析结果表明,不同处理间存在极显著
差异(F > F0. 01)(表 8)。进一步的分析也显示,除
连楸在萘乙酸浓度 2 mg /L处理下与对照差异不显
著,其他处理均与对照差异极显著。
表 7 不同浓度萘乙酸处理各种源楸树花粉
萌发率及花粉管长度
树种
萘乙酸含量
/(mg·L -1)
花粉萌发率
/%
花粉管长度
/μm
连楸 0(CK) 72. 07 ± 1. 46Aa 185. 87 ± 3. 15Aa
2 70. 13 ± 0. 67Aa 181. 23 ± 2. 61Aa
5 60. 87 ± 1. 51Bb 161. 97 ± 1. 59Bb
10 43. 93 ± 1. 76Cc 109. 07 ± 7. 85Cc
25 30. 13 ± 1. 70Dd 83. 27 ± 1. 20Dd
50 16. 77 ± 1. 89Ee 13. 63 ± 1. 63Ee
老楸 0(CK) 71. 40 ± 1. 47Ba 317. 47 ± 2. 54Aa
2 75. 43 ± 1. 27Aa 157. 60 ± 6. 19Cc
5 63. 47 ± 1. 39Cb 265. 17 ± 6. 20Bb
10 48. 37 ± 1. 16Dc 129. 97 ± 1. 86Dd
25 24. 20 ± 3. 65Ed 107. 90 ± 2. 35Ee
50 9. 73 ± 0. 64Fe 13. 17 ± 2. 53Ff
南楸 0(CK) 70. 10 ± 0. 75Aa 188. 97 ± 1. 56Aa
2 64. 30 ± 1. 10Bb 170. 83 ± 1. 17Bb
5 57. 33 ± 1. 12Cc 142. 80 ± 2. 52Cc
10 51. 77 ± 1. 84Dd 121. 50 ± 3. 36Dd
25 40. 60 ± 1. 31Ee 109. 07 ± 1. 40Ee
50 12. 73 ± 1. 08Ff 21. 83 ± 3. 10Ff
表 8 不同浓度萘乙酸处理各种源楸树花粉萌发率及花粉管长度的方差分析
变异
来源
自由度
连楸 老楸 南楸
花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度 花粉萌发率 花粉管长度
均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值 均方 F值
处理间 5 1 524. 1 632. 8** 13 556. 5 957. 0** 1 524. 1 632. 8** 36 525. 0 2 223** 1 284. 5 826. 9** 10 448. 8 1 896**
误差 12 2. 4 14. 2 2. 4 16. 4 1. 6 5. 5
总变异 17
注:**和* 分别表示差异极显著和差异显著。
3 结论与讨论
植物生长调节物质通过影响植物体内源激素
的平衡,实现对植物体内物质代谢或生理功能的控
制。相关的研究报道表明,一些生长调节物质有利
于花粉的萌发及花粉管的生长,从而缩短授粉及受
精时间,达到提高坐果率的目的。刘雪莲等对紫丁
香(Syringa oblata)花粉的研究中,认为赤霉素、NAA
在较低浓度范围内能促进花粉的萌发及花粉管生
长,但 2,4 - D 则起抑制作用[10]。Voyiatzis 等的研
究也认为,赤霉素在 50 ~ 200 mg /L时对花粉萌发及
花粉管生长起促进作用,但浓度高时则抑制[11]。王
忠等研究则表明,赤霉素无论浓度高低均抑制花粉
萌发[12]。谭晓风等的研究则认为,适当浓度的吲哚
71第 2 期 王改萍等:生长调节物质对楸树花粉萌发及花粉管生长的影响
乙酸、萘乙酸、2,4 - D、赤霉素均可促进油茶(Ca-
mellia oleifera)花粉的萌发[9]。张绍铃等对丰水梨
(Pyrus serotina)的研究则表明,赤霉素、2,4 - D、吲
哚乙酸在低浓度时促进花粉萌发及花粉管的生长,
当浓度超过一定范围后,反而起抑制作用;而萘乙
酸则抑制花粉萌发及花粉管生长,且随着浓度的增
加抑制作用增强[8]。之后对金光杏梅(Prunus mume
var. bungo)及桃(Amygdalus persica)树等的研究中也
有类似发现[13 - 14]。目前尚不清楚这些生长调节物质
在花粉萌发及花粉管生长过程中的作用机理,但可能
与植物体本身的激素有关。本研究中发现,低浓度的
赤霉素促进楸树花粉的萌发及花粉管的生长,高浓度
时则起抑制作用,最适楸树花粉萌发及花粉管生长的
浓度为 300 mg /L。而吲哚乙酸在 15 mg /L 时萌发率
及花粉管长度均达到最大值,但其对南楸的萌发率没
有明显促进。当浓度继续增加时,则表现为显著的抑
制。2,4 - D 对楸树花粉的作用效果与不同种源有
关。在 50 ~ 200 mg /L 处理下,显著促进了南楸的花
粉萌发和花粉管生长,并在 200 mg /L时达到最大值,
而对老楸和连楸的萌发率影响不大。当 2,4 - D浓度
超过 200 mg /L后,明显抑制各种源楸树的花粉萌发
率及花粉管长度。而萘乙酸对花粉萌发的效应表现
与张绍铃等的结果相似,即无论萘乙酸浓度高低,均
抑制花粉萌发及花粉管生长,且抑制作用整体上表现
为随浓度的增加而加强[8]。
相关研究表明,花粉的萌发及花粉管的生长是
一个极其复杂的生理过程,生长调节物质由于作用
浓度、作用时间及作用方式不同,在不同植物中产
生出不同的效果,其对不同种源楸树的作用效果存
在差异,可能与植物体内该相关激素的含量等有
关。本次研究中,仅进行了调节物质的单因素试
验,而不同的调节物质之间可能存在交互效应,因
此,在以后的研究中要进行多因素试验设计,寻找
到适合不同楸树生长的最适条件,为提高楸树授粉
受精及结实率提供理论基础。
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( 责任编辑 张 坤)
81 西 南 林 业 大 学 学 报 第 34 卷