培養(yǎng)條件對紫丁香花粉離體萌發(fā)的影響

摘要：以紫丁香新鮮花粉為試材，采用了正交試驗L9（34），研究培養(yǎng)基pH值、溫度、時間對花粉萌發(fā)和花粉管伸長的影響，建立了紫丁香花粉離體萌發(fā)的適宜條件。實驗結(jié)果表明，溫度對花粉萌發(fā)影響最大，時間次之，pH值小。紫丁香花粉萌發(fā)適宜條件為：溫度25℃，時間為3h，pH值為6.0。

關(guān)鍵詞：紫丁香；培養(yǎng)條件；花粉萌發(fā)

中圖分類號： S685.26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-16-26-2

紫丁香，屬木樨科，丁香屬，又名丁香、華北紫丁香。原產(chǎn)我國華北地區(qū)，在中國已有1000多年的栽培歷史，是中國的名貴花卉[1]。春季盛開時碩大而艷麗的花序布滿全株，觀賞效果甚佳。現(xiàn)已成為庭園中著名的花木，喜歡陽光，較耐陰，喜歡濕潤，但忌積水，耐寒耐旱，要多澆水。花香濃郁，可提煉芳香油；北方重要的觀賞樹種，常種植于公園、花園、庭院以及路邊，對二氧化硫有較強的吸收能力，可凈化空氣，故又是工礦區(qū)等綠化、美化的良好材料[2]。紫丁香可通過的嫁接、分株、壓條、播種等方式繁殖。研究表明不易保持原有型，常有新的花色出現(xiàn)；所以研究紫丁香花粉的萌發(fā)特性對于紫丁香的良種繁育和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培都具有重要的意義[3]。本試驗采用正交設(shè)計優(yōu)化紫丁香花粉萌發(fā)條件，為提高紫丁香制種水平提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

紫丁香花于2009年盛花期上午8：00～10：00采集花粉進(jìn)行萌發(fā)實驗。

1.2 培養(yǎng)基

成分：蔗糖20g/L，硼酸0.06g/L，硝酸鈣0.06g/L。

1.3 試驗方法

將配制好的培養(yǎng)基PH值分別調(diào)到5.0，6.0，7.0。然后涂在洗好的載玻片上，待干。采集當(dāng)天開放的花朵，將花粉涂在培養(yǎng)基上，每個培養(yǎng)基約2～3個花蕾，每個處理3次重復(fù)，分別置于15℃，25℃和30℃條件下培養(yǎng)，分別培養(yǎng)1h，2h，3h后用生物顯微鏡觀察花粉萌發(fā)情況，并統(tǒng)計萌發(fā)率（同一視野中萌發(fā)的花粉占花粉總數(shù)的百分比）和花粉管長度。

1.4 試驗設(shè)計

試驗各處理重復(fù)3次，采用4因子3水平正交試驗，正交表選用L9（34），各因子和水平見表1。采用DPS軟件對各處理進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的花粉萌發(fā)率和花粉管長度比較

在不同的處理組合中，都能發(fā)現(xiàn)有花粉粒萌發(fā)（見圖1P，但不同條件下花粉萌發(fā)率和花粉管長度各不相同（表2）。其中A3B1C3組合的萌發(fā)率為0%，粉萌發(fā)率最高值出現(xiàn)在A2B2C3組合，萌發(fā)率高達(dá)37.5%，花粉管長6.2μm，花粉管最長的組合是A3B1C3，萌發(fā)率為12.7%（見圖2）。

2.2 3個因素對萌發(fā)率和花粉管長度的影響程度 因素內(nèi)水平極差（R）的大小可反應(yīng)該因素對試驗結(jié)果的影響程度，表3顯示了3個因素對紫丁香花粉萌發(fā)率和花粉管長度的影響程度。依據(jù)R值，參試的3個因素對紫丁香花粉萌發(fā)率影響的主次關(guān)系依此為：B，C，A；對花粉管長度影響的主次關(guān)系為：C，B，A。由此可知，溫度對花粉的萌發(fā)影響最大，時間次之，而PH值影響最小，這說明PH值對紫丁香花采用同一優(yōu)化條件均可得到較高的萌發(fā)率。溫度對萌發(fā)率的影響要高于花粉管長度，而時間對花粉管長度的影響要高于萌發(fā)率。根據(jù)各因素水平均值（Ki）的大小，可得各影響因素下紫丁香花粉萌發(fā)率大小依次為A（3，2，1），B（2，3，1），C（2，1，3），花粉管長度大小依此為：A（2，1，3），B（2，3，1），C（3，1，2）。由此可得最佳組合為A3B2C2（對萌發(fā)率）或A2B2C3（對花粉管長度）。各因素對試驗結(jié)果的影響是否顯著以及各因素之間差異是否顯著還不為所知，因此須進(jìn)行方差分析和多重比較。

2.3 花粉萌發(fā)率和花粉管長度的方差分析

紫丁香花粉萌發(fā)率和花粉管長度的方差分析見表4。溫度（B）和時間（C）對紫丁香花花粉萌發(fā)率的影響均達(dá)到了極顯著水平，而PH值的影響不顯著，說明改變環(huán)境的溫度和時間可顯著影響紫丁香花粉的萌發(fā)。但pH值，溫度，時間對花粉管長度的影響均未達(dá)到達(dá)到顯著水平，說明以上三因素對花粉萌發(fā)的影響要大于對花粉管生長的影響。

3 小結(jié)與討論

正交設(shè)計可以精簡試驗次數(shù)、克服在培養(yǎng)基配方設(shè)計上的盲目性、大大提高工作效率和試驗的可靠性。其顯著優(yōu)點是用較少的處理組合研究較多的試因素和水平[3]。本試驗若對3種因素3個水平進(jìn)行全部組合試驗，必須采用27個處理組合，采用正交試驗，只需9個處理組合，即可篩選出紫丁香花粉萌發(fā)的適宜條件。目前，正交試驗已廣泛應(yīng)用于植物花粉萌發(fā)條件和組織培養(yǎng)體系的優(yōu)化。父本花粉質(zhì)量是決定雜交制種成敗的關(guān)鍵因素之一，適宜的花粉活力測驗是獲得高質(zhì)量花粉的重要技術(shù)保障。花粉離體萌發(fā)試驗是檢測花粉活力的有效方法，它比TTC等化學(xué)染色法更為準(zhǔn)確，因為一些低質(zhì)量花粉（如內(nèi)含物較少、畸形等）根本沒有授粉結(jié)能力，卻能被一些化學(xué)物質(zhì)染色[4]。影響紫丁香花粉離體萌發(fā)的因素較多，總體可分為內(nèi)因和外因，前者有供體植株基因型、發(fā)育時期等，后者包括培養(yǎng)基組分、pH值、溫度、時間等[4]，只有在含有一定量的礦物質(zhì)、糖類等組分以及適宜pH值、溫度、時間條件下，花粉才能萌發(fā)。試驗對影響紫丁香花粉離體萌發(fā)的多個因素（即pH值、萌發(fā)溫度、時間）進(jìn)行了正交試驗發(fā)現(xiàn)溫度和時間對花粉萌發(fā)影響較大，而pH值影響最小，篩選到影響紫丁香花粉離體萌發(fā)環(huán)境因素的最佳水平組合，即25℃萌發(fā)溫度、pH值為6.0，培養(yǎng)時間為3h。這一結(jié)果可適用于多種丁香花粉離體萌發(fā)培養(yǎng)，pH值對植物花粉萌發(fā)和生長具有影響，試驗發(fā)現(xiàn)，5.0～7.0的pH值對花粉的影響不是很明顯，可能與對pH值范圍設(shè)置較窄有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1]建萍，韓有志，梁勝發(fā)，王月娥.丁香花粉生活力及其貯藏性的研究[J].山西林業(yè)科技， 2000，（1）：10～12.

[2]黃靜.培養(yǎng)基成分對南瓜離體花粉萌發(fā)的影響[J].中國西瓜甜瓜，2004，（3）：6-7.

[3]國斌，周鳳真，周利輝，西瓜花粉萌發(fā)的研究[J].中國西瓜甜瓜，1998，（3）：12-13.

[4]往隆華，沈慶.正交實驗法在植物生理學(xué)試驗中的應(yīng)用示例[J].植物生理學(xué)通訊，1994，30（5）：366-367.

作者簡介：李紀(jì)平，女，就職于通化縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心；耿麗莉，就職于吉林省通化縣快大茂鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站；王斌，男，就職于吉林省通化縣大泉源滿族朝鮮族鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站。