冷蒿花粉形態(tài)與萌發(fā)狀況初探

石曉俊,宛 濤*,蔡 萍,伊衛(wèi)東

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019;2.內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特牧業(yè)學校草地科學教研室,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

冷蒿(Artemisia f rig ida W illd.)為菊科蒿屬植物,具有較高的飼用價值,一年四季均為各種家畜所喜食,具有催肥、催乳作用,特別是當春季草料不足時,冷蒿能夠盡早返青提供新鮮牧草。冷蒿的生長范圍十分廣泛,從全年平均氣溫較低降水量充沛內(nèi)蒙古東北地區(qū)到全年平均氣溫較高降水量稀少的阿拉善地區(qū)都有冷蒿的分布,并且被認為是對放牧強度最有效的正定量指示植物。作為一種分布范圍廣泛、飼用價值較高的優(yōu)良牧草,已有很多專家和學者對其進行了大量的研究〔1～4〕。但關(guān)于冷蒿花粉形態(tài)與萌發(fā)狀況的研究尚未見報道。本文采用掃描電鏡,對冷蒿花粉形態(tài)進行了觀察描述,并通過對冷蒿花粉進行離體萌發(fā)培養(yǎng),對其萌發(fā)動態(tài)及培養(yǎng)條件進行了初步探索,以期為進一步完善冷蒿形態(tài)描述和繁殖發(fā)育體系做基礎(chǔ)。

1 材料

供試材料取自2009年移植自內(nèi)蒙古大青山的冷蒿植株。

2 實驗方法

2.1 花粉形態(tài)的電鏡觀察

在冷蒿盛花期,隨機采集盛開的冷蒿花序,在室內(nèi)對其進行干燥、除雜等前處理,將處理好的花粉樣品均勻撒在電鏡樣臺的雙面膠上,經(jīng)IB-5型離子濺射儀鍍膜。將樣品送入日立S-530掃描電子顯微鏡,選取不同放大倍數(shù)和觀察角度,對樣品進行群體、個體、極面、赤道面的觀察和拍攝,同時進行必要的記錄。利用獲得的掃描圖片,對花粉的性狀進行描述,并對花粉的大小進行測量統(tǒng)計。有關(guān)花粉粒的數(shù)據(jù),均來源于20粒花粉的平均值。1

2.2 花粉離體培養(yǎng)

2.2.1 花粉的采集

于晴天早晨8∶00選取處于盛花期的冷蒿花序,于室溫下保存在離心管中備用。

2.2.2 實驗處理

(本實驗采用液體培養(yǎng)基)蔗糖處理:5%,10%,15%,20%,25%的蔗糖溶液分別加100 m g/L硼酸,30mg/LCaC12,以不添加蔗糖的培養(yǎng)液作為空白對照。

2.2.3 萌發(fā)率檢測

在無菌室中分別將3～4滴培養(yǎng)液滴于單凹載玻片中,用毛筆蘸取少許花粉均勻撒于培養(yǎng)液表面。之后,將載玻片置于底部鋪有濕潤雙層濾紙的培養(yǎng)皿中,蓋好培養(yǎng)皿,于室溫下培養(yǎng)。每隔3 h在電子顯微鏡下鏡檢計數(shù)。花粉離體萌發(fā)以花粉管長于花粉直徑為標準。每次每個處理分別取3個固定大小的視野統(tǒng)計,單次統(tǒng)計的花粉數(shù)不少于20個,重復(fù)3次。計算花粉的萌發(fā)率,萌發(fā)率為萌發(fā)的花粉數(shù)除以總的花粉數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 冷蒿花粉形態(tài)的電鏡觀察

所觀察的冷蒿花粉在形狀上表現(xiàn)出2種不同的形態(tài),即長球形和近球形,極面觀為三裂圓形,大小為21.12μm(17.60-27.04)×16.78μm(14.42-19.43),花粉粒具3溝,溝長達兩極,花粉粒外壁具刺狀突起,刺較密集,末端較鈍。

表1 冷蒿花粉形態(tài)大小

3.2 蔗糖濃度對冷蒿花粉萌發(fā)的影響

離體培養(yǎng)24h后統(tǒng)計冷蒿花粉萌發(fā)數(shù)目。由表1可以看出,冷蒿花粉萌發(fā)率普遍不高,與未加蔗糖的培養(yǎng)液相比較,蔗糖有助于冷蒿花粉的萌發(fā)。不同蔗糖濃度對花粉萌發(fā)的影響,以 15%、20%和25%濃度蔗糖處理下的冷蒿花粉萌發(fā)率明顯高于其他處理。其中,20%處理下萌發(fā)率最高,而未加蔗糖的培養(yǎng)液和5%蔗糖濃度培養(yǎng)液處理下花粉萌發(fā)率變化不大,分別為11.76%和12.00%。

圖1 蔗糖濃度對冷蒿花粉萌發(fā)的影響

3.3 培養(yǎng)時間對冷蒿花粉萌發(fā)的影響

如圖表2所示,冷蒿花粉萌發(fā)率較低,培養(yǎng)3h時即有花粉開始萌發(fā),之后隨著培養(yǎng)時間的增長,萌發(fā)率逐漸上升,培養(yǎng)24h后達到21.73%。由圖表可以看出,培養(yǎng)3～6h期間冷蒿花粉萌發(fā)率上升最快,之后3h萌發(fā)率上升趨勢減緩。

圖2 培養(yǎng)時間對冷蒿花粉萌發(fā)的影響

3.4 蔗糖濃度與培養(yǎng)時間對冷蒿花粉萌發(fā)的影響

培養(yǎng)3h后,15%和25%蔗糖培養(yǎng)液中即有花粉開始萌發(fā),而較低濃度蔗糖培養(yǎng)液中花粉較晚開始萌發(fā)。24h后,各濃度蔗糖培養(yǎng)液中花粉萌發(fā)率達到最高,其中20%蔗糖培養(yǎng)液中花粉萌發(fā)率最高,為26.31%。

表2 不同培養(yǎng)時間冷蒿花粉在不同蔗糖濃度下的萌發(fā)狀況

4 討論與結(jié)論

實驗結(jié)果表明:

4.1 冷蒿花粉存在二形性現(xiàn)象,按照王伏雄的分類方法〔5〕,可分為長球形和近球形2種形態(tài)。

4.2 濃度20%蔗糖培養(yǎng)液條件下培養(yǎng)冷蒿花粉,其花粉萌發(fā)率高于其他濃度處理。花粉萌發(fā)率隨著培養(yǎng)液中蔗糖濃度的升高,呈上升趨勢,但蔗糖濃度為25%的培養(yǎng)液中花粉萌發(fā)率較20%濃度處理低。

4.3 在較高濃度蔗糖培養(yǎng)液中,冷蒿花粉自培養(yǎng)3h時開始萌發(fā),隨著培養(yǎng)時間的增長,花粉萌發(fā)率逐漸升高,并在培養(yǎng)24h后明顯高于低濃度蔗糖培養(yǎng)液和未加蔗糖的培養(yǎng)液,說明較高濃度蔗糖溶液對冷蒿花粉的萌發(fā)具有促進作用,而低濃度蔗糖容易對其花粉萌發(fā)的作用不明顯。

〔1〕宗直.內(nèi)蒙古的冷蒿草原〔J〕.自然資源,1977,(2):56-62.

〔2〕宛濤,衛(wèi)智軍.談冷蒿特性與冷蒿草場的利用〔J〕.內(nèi)蒙古農(nóng)牧學院學報,1991,12(2):48-52.

〔3〕寶音陶格濤等.牧壓梯度下冷蒿有性繁殖器官變化特征的觀察分析〔J〕.內(nèi)蒙古大學學報(自然科學版),2000,31(3):311-313.

〔4〕扈廷茂等.內(nèi)蒙古五種蒿屬植物的染色體研究〔J〕.內(nèi)蒙古大學學報(自然科學版),1991,22(3):422-427.

〔5〕王伏雄著.中國植物花粉形態(tài)(第二版)〔M〕.科學出版社,1997.

〔6〕陳靖,董志恒,趙文傅等.不同種源黃花蒿花粉形態(tài)及生活力比較〔J〕.中國現(xiàn)代中藥,2008,10(1):15-16.

〔7〕趙宏波,陳發(fā)棣,房偉民.栽培小菊和幾種菊屬植物花粉離體萌發(fā)研究〔J〕.南京農(nóng)業(yè)大學學報,2005,28(2):22-27.

〔8〕毛洪玉,崔文山,王亞斌.地被菊花粉萌發(fā)及花粉活力的研究〔J〕.遼寧林業(yè)科技,2004,(5):12-14.