培養(yǎng)基組分與培養(yǎng)條件對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響

潘超峰 劉誠(chéng)誠(chéng)

摘? ? 要：以烏桕花粉為試材，采用花粉離體培養(yǎng)法，研究不同培養(yǎng)基組分及溫度對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響。研究結(jié)果表明，烏桕花粉離體培養(yǎng)的合適溫度在20～30 ℃，25 ℃下萌發(fā)率為18.05%;蔗糖、硼和鈣能促進(jìn)烏桕花粉萌發(fā)，單因素的最適濃度分別為10 g/L、100 mg/L和 60 mg/L，花粉萌發(fā)率分別為57.32%、25.45%和31.74%。

關(guān)鍵詞：烏桕花粉;萌發(fā)率;濃度梯度

文章編號(hào)：1005-2690（2022）07-0022-03? ? ? ?中國(guó)圖書分類號(hào)：S685.99? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

烏桕（學(xué)名：Sapium sebiferum （L.） Roxb.）也稱臘子樹、桕子樹、木子樹，是大戟科、烏桕屬落葉喬木，是我國(guó)特有的木本油料植物，已有1 400多年的栽培歷史。烏桕種子可榨油，出油率高達(dá)41%，高于一般木本油料樹種[1]，為工業(yè)用木本油料樹種之一，有很大的開發(fā)潛力。

花器官的發(fā)育、授粉和授精在植物繁殖中十分重要。花粉在適宜的條件下萌發(fā)出花粉管。花粉管是否正常生長(zhǎng)直接關(guān)系到植物受精作用能否順利進(jìn)行，進(jìn)而影響種子和果實(shí)的形成，如在生產(chǎn)中遇到“花而不實(shí)”會(huì)降低產(chǎn)量。鈣、硼是花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)過程中最重要的元素，蔗糖對(duì)花粉萌發(fā)也有一定的促進(jìn)作用[2]。大量研究表明，在離體培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分如蔗糖、硼酸和鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及外界條件如培養(yǎng)時(shí)間、貯藏溫度等，均可以影響花粉離體萌發(fā)生長(zhǎng)，不同植物不同品種不盡相同[3]。

本試驗(yàn)以離體萌發(fā)法為研究手段，初步探討蔗糖、硼、鈣對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響，尋找最適合烏桕花粉萌發(fā)的培養(yǎng)溫度及蔗糖、硼、鈣的濃度，為烏桕雜交育種、人工授粉和提高坐果率提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料收集與處理

2020年5月采集生長(zhǎng)于米易縣攀蓮鎮(zhèn)公路沿線的雞爪桕花序，密封儲(chǔ)存于5 ℃黑暗環(huán)境中備用。試驗(yàn)前，取出花序置于室內(nèi)的紙上攤開，陰干取粉。

1.2 花粉生活力測(cè)定

試驗(yàn)采用α-萘酚-聯(lián)苯胺法，在花粉萌發(fā)試驗(yàn)前測(cè)定花粉生活力。用毛筆將花粉撒在載玻片上，先滴1滴甲液（聯(lián)苯胺、α-萘酚及碳酸鈉溶液配成），片刻后再滴入1滴乙液（0.3%過氧化氫），3 min后在顯微鏡下觀察，隨機(jī)取3個(gè)視野統(tǒng)計(jì)被染紅的花粉個(gè)數(shù)和觀察到的花粉總數(shù)。

花粉生活力=一個(gè)視野內(nèi)被染紅的花粉個(gè)數(shù)/該視野里觀察到的花粉總數(shù)×100%? ?（1）

1.3 溫度梯度試驗(yàn)

用毛筆將花粉均勻地撒在空白培養(yǎng)基（蒸餾水且瓊脂含量為1%）上，蓋緊蓋玻片后分別置于20 ℃、25 ℃、30 ℃的恒溫黑暗環(huán)境中培養(yǎng)24 h。

1.4 不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度中花粉萌發(fā)試驗(yàn)

1.4.1 蔗糖濃度梯度試驗(yàn)

用毛筆將花粉均勻地撒在濃度梯度為0 g/L、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L的蔗糖且瓊脂含量為1%的培養(yǎng)基上，蓋緊蓋玻片后置于25 ℃恒溫黑暗環(huán)境中培養(yǎng)24 h。

1.4.2 硼濃度梯度試驗(yàn)

用毛筆將花粉均勻地撒在濃度梯度為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L的硼酸且瓊脂含量為1%的培養(yǎng)基上，蓋緊蓋玻片后置于25 ℃恒溫黑暗環(huán)境中培養(yǎng)24 h。

1.4.3 鈣濃度梯度試驗(yàn)

用毛筆將花粉均勻地撒在濃度梯度為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L的氯化鈣且瓊脂含量為1%的培養(yǎng)基上，蓋緊蓋玻片后置于25 ℃恒溫黑暗環(huán)境中培養(yǎng)24 h。

1.5 試驗(yàn)操作與萌發(fā)率檢測(cè)

向雙凹載玻片的凹孔中滴1滴水，在蓋玻片中央滴1滴培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基均勻且平坦地分布在蓋玻片上，把少許花粉撒播于培養(yǎng)基上，沿凹孔邊緣滴少量培養(yǎng)基，然后將蓋玻片反扣在雙凹載玻片的凹孔上（有花粉粒的一面朝下），使雙凹載玻片凹孔邊緣的培養(yǎng)基把蓋玻片固定[4]，置于底部墊有濕潤(rùn)濾紙或紗布的大培養(yǎng)皿中，遮光后在設(shè)定溫度下恒溫培養(yǎng)24 h。

每處理重復(fù)兩次，培養(yǎng)24 h，每12 h鏡檢1次，每處理隨機(jī)觀察3個(gè)視野，每視野觀察30粒以上。以花粉管長(zhǎng)度達(dá)到花粉粒直徑1/2以上作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)花粉萌發(fā)率。

1.6 分析方法

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Excel和SPSS軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果分析

2.1 溫度對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響

由圖1可以看出，烏桕花粉的萌發(fā)率在25 ℃下最高，達(dá)18.05%，20 ℃、30 ℃下萌發(fā)率略有下降，原因可能是25 ℃比較接近烏桕花期的氣溫。

經(jīng)單因素方差分析后顯示，F(xiàn)=0.781 70.05，說明不同溫度處理差異不顯著。

2.2 蔗糖對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響

由圖2可以看出，在不含蔗糖的情況下花粉也能萌發(fā)，但其萌發(fā)率較低，僅有19.02%;在添加有蔗糖的培養(yǎng)基上，隨著培養(yǎng)基內(nèi)蔗糖濃度的增加，花粉萌發(fā)率逐漸提高，當(dāng)濃度達(dá)10 g/L時(shí)，花粉萌發(fā)率達(dá)到最高，為57.32%，是0 g/L時(shí)的3.01倍;蔗糖濃度進(jìn)一步增加后，萌發(fā)率反而下降，當(dāng)濃度達(dá)到20 g/L時(shí)，花粉萌發(fā)率急劇下降到2.32%，僅為0 g/L時(shí)的12.22%。

經(jīng)單因素方差分析后顯示，F(xiàn)=76.59>F0.01=10.39，P<0.01，說明不同蔗糖濃度的處理對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響差異極顯著。采用SSR法進(jìn)行多重比較，10 g/L、20 g/L蔗糖濃度處理與0 g/L的差異極顯著，5 g/L、15 g/L與0 g/L差異不顯著，10 g/L蔗糖濃度處理與其他濃度差異極顯著。由圖2可以看出，蔗糖濃度在0～10 g/L時(shí)促進(jìn)烏桕花粉萌發(fā)，10 g/L時(shí)花粉萌發(fā)率達(dá)到最高，超過這個(gè)濃度后則表現(xiàn)出抑制作用。

2.3 硼對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響

由圖3可以看出，在不含硼的培養(yǎng)基中，烏桕花粉萌發(fā)率為18.54%;隨著硼濃度增大，萌發(fā)率逐漸增加，硼濃度達(dá)到100 mg/L時(shí)萌發(fā)率達(dá)到最高，為25.45%，是0 mg/L的1.37倍;硼濃度增至120 mg/L時(shí)，萌發(fā)率下降至20.63%，為0 mg/L的1.11倍。

經(jīng)單因素方差分析后顯示，F(xiàn)=2.930.05，說明不同硼濃度的處理對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響差異不顯著。采用SSR法進(jìn)行多重比較，100 mg/L硼濃度處理與0 mg/L的差異極顯著，80 mg/L、60 mg/L與0 mg/L差異顯著，其他處理與0 mg/L差異不顯著。100 mg/L濃度處理與120 mg/L時(shí)萌發(fā)率差異顯著，120 mg/L硼濃度較100 mg/L萌發(fā)率下降明顯。

2.4 鈣對(duì)烏桕花粉萌發(fā)的影響

由圖4可以看出，隨著培養(yǎng)基中鈣濃度增大，萌發(fā)率逐漸升高，鈣濃度達(dá)到60 mg/L時(shí)萌發(fā)率達(dá)到最高;鈣濃度進(jìn)一步增加后，萌發(fā)率有所下降。

經(jīng)單因素方差分析后顯示，F(xiàn)=4.87，F(xiàn)0.05=3.5