馬杰+++王嵩++馬維++何遠(yuǎn)寬+++周佐葡++聶宗岳++田井平++聶宗平++白永生+++張勇
摘要:采用花粉離體培養(yǎng)法,研究含有蔗糖、硼酸、NAA、6-BA等不同組分的培養(yǎng)基對(duì)油桃花粉生活力的影響,結(jié)果表明,油桃花粉萌發(fā)的最適宜基本培養(yǎng)基成分為10%蔗糖+100 mg/L硼酸;添加6.0 mg/L NAA時(shí)花粉的萌發(fā)率相對(duì)最好,為74.97%;添加濃度為0.6 mg/L的6-BA有利于花粉萌發(fā),花粉萌發(fā)率為74.46%。
關(guān)鍵詞:油桃;花粉;萌發(fā);培養(yǎng)基;組分;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑;生活力
中圖分類(lèi)號(hào):S662.104 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2016)06-0264-02
收稿日期:2015-11-25
基金項(xiàng)目:貴州省科技廳項(xiàng)目(編號(hào):[2015]004號(hào))。
作者簡(jiǎn)介:馬杰(1981—),男,山西大同人,碩士,助理研究員,從事蔬菜栽培和育種技術(shù)研究。E-mail:majie_011@126com。
通信作者:張勇,博士,副研究員,主要從事生物技術(shù)在果樹(shù)上的應(yīng)用研究。Tel:(0835)2882293;E-mail:djyzy1024@163.com。桃(Prunus persica)為薔薇科桃屬落葉小喬木,花可觀賞,果多汁,可直接食用或制作桃脯、罐頭等,核仁也可食用。近年來(lái),隨著我國(guó)觀賞桃種植業(yè)的發(fā)展,桃花在發(fā)展旅游經(jīng)濟(jì)和推進(jìn)風(fēng)景名勝區(qū)建設(shè)方面發(fā)揮了舉足輕重的作用[1]?;ǚ墼谟N工作中充當(dāng)著十分重要的角色,在研究植物細(xì)胞極性生長(zhǎng)、分化和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等方面發(fā)揮著重要的作用[2-3],是植物進(jìn)行有性繁殖所必需的材料,研究花粉的萌發(fā)情況是十分有必要的。油桃(nectarine)是普通桃(果皮外被茸毛)的變種,花期常遇到溫度過(guò)低、連續(xù)陰雨等不良的氣候環(huán)境,而影響植株正常授粉使產(chǎn)量降低。在生產(chǎn)實(shí)踐中,人們一般通過(guò)人工液體噴授的方法來(lái)提高花粉的萌發(fā)率,并將硼酸、蔗糖和一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑加入到噴授溶液中,以促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)[4],但目前對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)研究[5-7]還不是很多。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以調(diào)節(jié)果樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、花芽分化、授粉受精和果實(shí)發(fā)育[8],從而進(jìn)一步影響植株產(chǎn)量。有研究認(rèn)為,NAA低濃度時(shí)對(duì)花粉萌發(fā)起促進(jìn)作用[9],超過(guò)一定濃度有抑制作用[10-11]。李曉林認(rèn)為,在低溫條件下,NAA、6-BA都能夠促進(jìn)花粉管的生長(zhǎng),增快花粉萌發(fā)的速率[12]。生產(chǎn)中,花粉生活力的高低常用花粉的萌發(fā)率來(lái)衡量,而花粉萌發(fā)率是花粉生活力大小最為重要的指標(biāo)[13]。本試驗(yàn)以油桃為材料,采用固體培養(yǎng)法[14-16],研究含蔗糖、硼酸、NAA、6-BA等不同組分的培養(yǎng)基對(duì)油桃花粉生活力的影響,篩選出最適宜油桃花粉萌發(fā)的培養(yǎng)組分,為生產(chǎn)實(shí)踐中提高油桃的授粉受精和坐果率提供一定的理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與儀器
1.1.1試驗(yàn)材料新鮮油桃花粉,采自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)老板山油桃園。2014年3月19日上午10時(shí),采集健壯樹(shù)上含苞待放的花蕾,人工剝?nèi)』ㄋ?;待花粉全部從花藥中散出,將其裝入小瓶中密封,冰箱中冷藏保存,備用。
1.1.2主要藥品及試劑蔗糖、硼酸、瓊脂、6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)、蒸餾水等。
1.1.3試驗(yàn)儀器及設(shè)備光學(xué)顯微鏡、電子天平、冰箱、恒溫箱、電爐;燒杯、玻璃棒、容量瓶、移液管、培養(yǎng)皿、載玻片、濾紙、毛筆等。
1.2不同濃度梯度蔗糖、硼酸溶液組合基本培養(yǎng)基的配制
對(duì)蔗糖、硼酸各設(shè)5個(gè)濃度梯度,蔗糖溶液5個(gè)質(zhì)量濃度梯度為0、5%、10%、15%、20%,硼酸5個(gè)濃度梯度為0、50、100、150、200 mg/L,在此基礎(chǔ)上共配置25個(gè)組合,并分別配制成200 mL加有1%瓊脂粉的固體培養(yǎng)基。
1.3花粉培養(yǎng)與基本培養(yǎng)基篩選
在潔凈的載玻片上,用干凈的玻璃棒蘸取配制好的少量培養(yǎng)基滴在載玻片中央,使培養(yǎng)基在載玻片上呈半球形,厚度約為3 mm[17];室溫下待培養(yǎng)基凝固,用干凈的干毛筆刷取少許花粉,用手指輕敲毛筆的另一端,使花粉均勻而適量地散落在培養(yǎng)基上;將載玻片置于含濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi),25 ℃保濕培養(yǎng)8 h;觀察并記錄花粉萌發(fā)的情況,篩選出最適宜油桃花粉萌發(fā)的基本培養(yǎng)基。每處理重復(fù)3次。
1.4NAA對(duì)花粉萌發(fā)的影響
在最適合油桃花粉萌發(fā)的基本培養(yǎng)基中分別添加0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mg/L NAA,以不加NAA為對(duì)照組(CK)進(jìn)行花粉培養(yǎng),觀察并記錄花粉萌發(fā)的情況,重復(fù)3次。
1.56-BA對(duì)花粉萌發(fā)的影響
在最適合油桃花粉萌發(fā)的基本培養(yǎng)基中分別添加0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L 6-BA,以不加6-BA為對(duì)照組(CK)進(jìn)行花粉培養(yǎng),觀察并記錄花粉萌發(fā)的情況,重復(fù)3次。
1.6花粉萌發(fā)率的觀察與統(tǒng)計(jì)
光學(xué)顯微鏡4×0.1倍找到花粉視野,使觀察的花粉處于顯微鏡視野中央;將光學(xué)鏡頭轉(zhuǎn)換成10×0.25倍,對(duì)花粉萌發(fā)情況進(jìn)行觀測(cè)并記錄[18]。每個(gè)處理觀察記錄3個(gè)視野,每個(gè)視野以30粒左右花粉數(shù)為宜。計(jì)數(shù)時(shí),花粉萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)以花粉管的長(zhǎng)度超過(guò)花粉粒直徑為宜?;ǚ勖劝l(fā)率計(jì)算公式為萌發(fā)率=已萌發(fā)的花粉數(shù)/花粉??倲?shù)×100%。
1.7數(shù)據(jù)處理
采用Excel和SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2結(jié)果與分析
2.1不同濃度的蔗糖、硼酸對(duì)花粉生活力的影響
由表1可見(jiàn),不同蔗糖、硼酸濃度的基本培養(yǎng)基上,油桃花粉都能萌發(fā),但萌發(fā)率有較明顯的差異;培養(yǎng)基中僅有蔗糖(硼酸濃度為0 mg/L)時(shí),隨蔗糖濃度的升高,油桃花粉萌發(fā)率呈先上升后下降趨勢(shì),處理間在0.05水平上差異顯著,蔗糖濃度為10%時(shí)油桃花粉的萌發(fā)率相對(duì)最高,為39.25%;僅有硼酸(蔗糖濃度為0%)時(shí),隨硼酸濃度的逐漸升高,油桃花粉的萌發(fā)率也呈先上升后下降趨勢(shì),硼酸濃度為100 mg/L時(shí),油桃花粉的萌發(fā)率相對(duì)最大,為18.27%;培養(yǎng)基中含10%蔗糖+100 mg/L硼酸時(shí),油桃的萌發(fā)率達(dá)到最大值,為53.15%,該培養(yǎng)基配方是油桃花粉萌發(fā)的最佳組合。
2.2不同濃度NAA對(duì)花粉生活力的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,在最佳基本培養(yǎng)基上分別添加0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mg/L NAA,油桃花粉的萌芽率分別為 58.40%、64.47%、69.77%、74.97%、71.88%、68.30%,NAA對(duì)花粉的萌發(fā)起先促進(jìn)后抑制作用;NAA濃度為6.0 mg/L處理的花粉萌發(fā)率相對(duì)最高,最適宜油桃花粉的萌發(fā),與濃度為4.0、8.0、10.0 mg/L之間的花粉萌發(fā)率差異不顯著,與其他2個(gè)濃度處理差異顯著(P<0.05)。
2.3不同濃度6-BA對(duì)花粉生活力的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,在最適宜油桃花粉萌發(fā)的基本培養(yǎng)基中分別添加0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L 6-BA,油桃花粉的萌芽率分別為14.07%、53.83%、63.22%、74.46%、64.59%、52.40%,較低濃度促進(jìn)花粉萌發(fā),高濃度抑制花粉萌發(fā);6-BA濃度為0.6 mg/L時(shí)的花粉萌發(fā)率相對(duì)最高,最適宜油桃花粉的萌發(fā),與其他濃度處理差異顯著(P<0.05);6-BA濃度為0.4、0.8 mg/L時(shí)處理的花粉萌發(fā)率相互間差異不顯著。
3結(jié)論與討論
花粉萌發(fā)率直接影響果樹(shù)的授粉受精和坐果率。本試驗(yàn)以油桃花粉為材料,采用花粉離體培養(yǎng)法,研究含有蔗糖、硼酸、NAA、6-BA等不同組分的培養(yǎng)基對(duì)油桃花粉生活力的影響,結(jié)果表明,含1%瓊脂粉的固體培養(yǎng)基中加入10%蔗糖+100 mg/L硼酸,是最適合油桃花粉萌發(fā)的基本培養(yǎng)基,硼酸與蔗糖的相互作用能明顯提高供試花粉的萌發(fā)率,這與有關(guān)研究結(jié)論[19-21]吻合。這可能是由于硼離子與蔗糖結(jié)合形成絡(luò)合物,使糖能夠通過(guò)質(zhì)膜更快地在組織中運(yùn)輸,從而加快了糖的吸收及代謝,進(jìn)而促進(jìn)了花粉的萌發(fā)。此外,果膠物質(zhì)是花粉管壁的主要組成物質(zhì),而硼能夠參與果膠物質(zhì)的合成,從而有利于花粉管壁的形成。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)NAA、6-BA是人工合成、具有調(diào)節(jié)控制植物體內(nèi)物質(zhì)代謝或生理功能的微量有機(jī)化合物,能改變植物體內(nèi)內(nèi)源激素間的相互平衡,對(duì)花粉萌發(fā)有一定的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在一定濃度范圍內(nèi),低濃度NAA、6-BA能夠促進(jìn)油桃花粉的萌發(fā),而高濃度NAA、6-BA會(huì)抑制油桃花粉的萌發(fā),與張紹鈴等研究結(jié)論[22-23]基本一致;NAA、6-BA 濃度分別為6.0、0.6 mg/L時(shí)最適宜油桃花粉的萌發(fā),花粉的萌發(fā)率相對(duì)最高,分別為74.97%、74.46%。
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