猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响a
作者:姚春潮,张朝红,刘旭锋,龙周侠 (西北农林科技大学园艺学院杨凌 712100)
近年,因授粉蜜蜂和昆虫数量明显不足,使猕猴桃依靠天然授粉很难优质高产,故生产中须采用人工辅助授粉。对猕猴桃人工辅助授粉的采粉期、花粉萌发和储藏条件的研究已有报道,但未见有关花粉萌发动态及Ca(NO3)2(硝酸钙)、NagM07O24 (仲钼酸钠)、MnSO4(硫酸锰)、NaCl(氯化钠)等因子对猕猴桃花粉影响的报道。为此,进行了本研究,以期为人工辅助授粉和杂交育种提供依据。
▲四川东红猕猴桃
1 材料与方法
1.1材料
供试材料为本校猕猴桃种质资源圃4个美味猕猴桃雄性株系:帮增一号、秦雄201、35-19N1、35-18N1。5月初于大蕾期采摘中心雄花,用镊子摘下花药,置于培养室干净纸上避光干燥4小时左右。待花药充分裂开后收集花粉,装入干燥的小瓶中并密封,将小瓶放入盛有干燥剂的密闭容器中,再放置冰箱中冷藏备用。
▲恒温震荡气育培养箱检测猕猴桃花粉活性
1.2 方法
1.2.1花粉生活力和萌发力测定采用离体培养和TTC染色两种方法。花粉培养以10%蔗糖、 HzBO₃(硼酸)150mg/L、1%琼脂为基本培养基, pH值6.4~6.8,温度25℃左右,在凹玻片上用滴管滴上配好的培养基,然后用头发丝条播花粉,播好后放入铺有加湿滤纸的培养皿中培养。
1.2.2 花粉萌发动态观察采用“1.2.1”的培养基培养,每0.5小时观察一次,观察后不再培养,直至
3.5小时。
▲testing pollen
1.2.3 培养基不同成分对花粉萌发的影响在“1.2.1”的培养基中HzBO₃浓度设为0、50、100、150、200mg/L;在“1.2.1”的培养基中分别加入 Na6M07O2 、Ca(NOз)2或MnSO↓,NaMo7O2 浓度分别设0、20、40、60、80mg/L,Ca(NO3)2浓度设0、5、10、50、100 mg/L,MnSO4浓度设0、50、100、150、200 mg/L。
1.2.4 NaCl对花粉萌发的影响在“1.2.1”的培养基中加入NaCl,设0、50、100、200、300及500 mg/L等6个浓度处理。
以上试验除TTC染色是重复6次外,其他均为4次重复。培养3小时后在100 倍(10X10)显微镜下观察萌发率,每处理观察3个视野,以花粉管长度为花粉粒直径的一倍以上视为萌发。
▲猕猴桃花粉打包好即将发运
2 结果与分析
2.1 不同株系花粉生活力和萌发力
4个美味猕猴桃雄性株系新鲜花粉的生活力在48.16%~97.06%之间,其中以35 -19N1的生活力最强,萌发率也最高。经方差分析,花粉生活力在4个株系间有极显著差异,而萌发率除帮增一号外,在其他株系间无明显差异。另外,花粉生活力强的株系其萌发率也高,但萌发率并不与生活力成正比,即具有生活力不一定就能萌发(见表l)。
▲猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响
2.2 不同株系花粉萌发动态
帮增一号、35-19N1及秦雄201的花粉经培养0.5小时,均有萌发。在0.5~2小时间,帮增一号和35-19N1的花粉萌发处于迅速上升阶段,2小时后基本趋于稳定。秦雄 201 花粉在0.5~1.5小时间萌发较快,其后减缓,2.5小时后又出现迅速上升之势(见图 1)。
▲猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响
2.3 培养基成分对花粉萌发的影响
2.3.1 硼酸 由表2可知,在0~150mg/L范围内,帮增一号花粉萌发率随H3BO3浓度增大而递增,当浓度达200mg/L时萌发率有所下降,但仍明显高于对照。
▲猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响
2.3.2 仲钼酸钠在0~80mg/L范围内,35-18N1花粉萌发率随Na6M07 O24浓度的增加而增高,而花粉管长度与处理浓度间无一定规律可寻,但均与对照有极显著差异。20~80mg/L各浓度处理间花粉萌发率无极显著差异(见表3)。
▲猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响
2.3.3 硝酸钙 从表3可以看出,5~10mg/L Ca(NO3)2对于35-18N1猕猴桃花粉萌发有明显的促进作用,而对花粉管伸长无影响。当Ca(NO3)2浓度高于 50mg/L时,花粉萌发和花粉管生长均受到明显抑制。
2.3.4 硫酸锰在0~100 mg/L 范围内,随 MnSO4浓度升高,35-18N1花粉萌发率、花粉管长度均呈增加之势,且以100mg/L最为理想。当 MnSO4高于150mg/L时,花粉萌发和花粉管生长受到了一定的抑制(见表3)。此外,浓度过高时,伴随有花粉管瘦小、大头及弯曲等现象发生。
2.4 氯化钠对花粉萌发、花粉管伸长的影响
培养基中NaCl浓度在50~500mg/L时,秦雄201及35-19N1花粉的萌发和花粉管的伸长均受到了影响,并随NaCl浓度的增大而加剧,同时有畸形花粉管出现。NaCl对花粉萌发率的影响大于对花粉管伸长的影响。NaCl0~500mg/L范围内,不同株系在同一水平上有差异,同一株系在不同水平上有显著差异(见表 4)。随 NaCl 浓度增加,秦雄201 花粉萌发率下降趋势弱于35-19N1花粉,秦雄201 花粉的耐盐性强于35-19N1,因此,秦雄201 雄株是选育耐盐性猕猴桃的优选授粉树。
▲猕猴桃花粉萌发动态及培养基成分对花粉萌发的影响
3 小结
供试4个美味猕猴桃雄性株系新鲜花粉生活力在48.16%~97.06%之间,萌发率在36.23%~51.73%之间。花粉生活力强的株系其萌发率也高,但萌发率并不与生活力成正比,即具有生活力不一定就具有萌发力。
在 10%蔗糖、H3BOз150mg/L、1%琼脂为基本培养基的基础上,添加Ca(NO3 )25mg/L、 Na6M07O24 80mg/L或MnSO4100mg/L能明显提高猕猴桃花粉的发芽率,促进花粉管伸长。另外,基本培养基中H3BO3的浓度以150mg/L为最佳。 在人工培养条件下,帮增一号和35-19N1花粉萌发在2小时后基本趋于稳定。秦雄201花粉在3.5 小时其萌发率仍处于上升趋势,这与王郁民等(1991)的观察结果有差异,其萌芽率最大值的发生时间有待进一步研究。
▲testing pollen
NaCl不利于猕猴桃花粉的萌发和花粉管生长。不同株系花粉的耐盐性有差异,秦雄201的耐盐性强于 35-19N1。观察中还发现高浓度NaCl不仅不利于花粉萌发和花粉管生长,而且伴随有花粉管瘦小、大头和弯曲等畸形现象。当高浓度MnSO4时也有同样现象出现。
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