CaCl2和GA3對鹽脅迫下紫藤花粉萌發的影響

摘要 [目的]為探明緩解鹽脅迫抑制紫藤花粉萌發的方法。[方法]采用花粉人工培養法，研究了不同濃度的CaCl2和GA3對鹽脅迫下紫藤（Wisteria sinensis （Sims）Sweet）花粉萌發的影響。[結果] 20 mmol/L NaCl脅迫對紫藤花粉活力和花粉管長度均顯著降低（P<0.01），且花粉管出現分枝。1.5～12.0 mmol/L CaCl2和25～150 mmol/L GA3對鹽脅迫下紫藤花粉萌發率和花粉管長均有一定的促進作用，而且均表現出隨濃度的增加先增后降的趨勢。[結論]CaCl2和GA3的最適處理濃度分別為2.0和100 mmol/L。

關鍵詞 紫藤;鹽脅迫;CaCl2;GA3;花粉萌發

中圖分類號 S432.3+1 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2014）34-12009-02

Effects of CaCl2 and GA3 on Pollen Germination of Wisteria under Salt Stress

WANG Xiaoliang

（Fuzhou Vocational Technical College， Fuzhou，Jiangxi 344000）

Abstract [Objective]The research aimed to looking for the method of salt stress alleviating Wisteria pollen germination.[Method]Effects of CaCl2 and GA3 on pollen germination of Wisteria（Wisteria sinensis （Sims）Sweet） under salt stress were studied with pollen artificial culture. [Result]Pollen germination rate and pollen tube length of Wisteria under 20 mmol/L NaCl stress were significantly lower than CK（P<0.01），and the pollen tube was branching. 1.5-12.0 mmol/L CaCl2 and 25-150 mmol/L GA3 promoted the pollen germination and pollen tube growth. [Conclusion]The optimum concentration of CaCl2 and GA3 were 2.0 and 100 mmol/L.

Key words Wisteria; NaCl stress; CaCl2 ; GA3; Pollen germination

作者簡介 王曉亮（1970- ），男，江西臨川人，講師，從事植物生理教學與研究。

收稿日期 20141027

我國有約2 000萬hm2鹽漬化土地，約占全國可耕地面積的25%，且有逐年增加的趨勢。土壤鹽漬化是困擾農業生產的一大難題，也是嚴重影響農作物產量的重要因素之一[1-2]。

紫藤（Wisteria sinensis）為豆科紫藤屬的藤本花木，具觀賞和藥用價值[3]。目前，關于鹽脅迫對紫藤的研究僅限于葉片和根系生理特性的研究[4-5]，而未見花粉萌發方面的研究。

Ca2+對花粉萌發是必須的，且作為一種重要的信號物質參與花粉的萌發[6-9]。許多研究表明，外源GA3也可促進植物花粉萌發。王文舉等[10]研究發現，100 mg/L赤霉素能促進梨花粉萌發。Voyiatzis等[11]研究表明，赤霉素濃度在50～200 mg/L時對花粉萌發起促進作用。但是，目前關于CaCl2和GA3對鹽脅迫下花粉萌發影響的比較未見報道。為此，筆者采用花粉人工培養法比較了CaCl2和GA3對NaCl脅迫下紫藤花粉萌發的影響，以期為紫藤的雜交育種和鹽堿地的引種栽培提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試紫藤花粉取自上饒師范學院校園。于2012年4月6日晴天上午9：00采集花開但未散粉的花藥，置實驗室內自然陰干直至花藥自行開裂，散出花粉，收集。

1.2 試驗設計與處理

基本培養基為100 mg/L蔗糖+10 mg/L硼酸，添加0.8%瓊脂。以基本培養基為CK，在基本培養基中添加20 mmol/L NaCl為鹽脅迫處理，在鹽脅迫處理的基礎上又分2組：第1組加入不同濃度的CaCl2（濃度分別為0、1.5、2.0、3.0、6.0、12.0 mmol/L）;第2組加入不同濃度的GA3（濃度分別為0、25、50、100、150、200、300 mmol/L）。每個處理重復3次。

將上述培養基分別滴到載玻片上，待培養基凝固后，把現采的花粉均勻地輕拍到培養基上，標注培養基配方號和培養時間，置于26 ℃的恒溫箱內暗處培養3 h后，開始觀察花粉萌發情況，統計花粉萌發率。花粉萌發以花粉管伸長超過花粉粒直徑為標準。每個處理重復3個玻片，每片觀察5個視野，每個視野花粉粒數不小于50粒。每個視野隨機選取3個花粉，測量花粉管長度。

花粉萌發率=（萌發花粉數/花粉總數）×100%

1.3 數據處理

用Excel進行數據統計整理，DPS6.55版軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 NaCl脅迫對紫藤花粉萌發和花粉管生長的影響

由表1可知，鹽脅迫下紫藤花粉萌發率和花粉管長度均顯著低于CK（P<0.01）。另外，由圖1、2可知，在正常條件下，萌發的紫藤花粉中出現了側生和對生雙萌發管現象，但花粉管沒有分枝現象;NaCl脅迫下紫藤花粉管不但出現雙萌發管，而且花粉管出現分枝。對生雙萌發管現象在前人的研究中尚未見報道。

表1 CaCl2對鹽脅迫下紫藤花粉萌發的影響

處理萌發率∥%花粉管長∥μm

CK50.7 aA142.2 aA

NaCl34.8 dB82.9 dC

NaCl +1.5 CaCl236.2 cdB91.2 cdC

NaCl +2.0 CaCl248.6 aA112.6 bB

NaCl +3.0 CaCl247.9 aA94.5 cC

NaCl +6.0 CaCl240.6 bB93.3 cC

NaCl +12.0 CaCl239.7 bcB85.8 cdC

注：同列不同大小寫字母分別表示差異在0.01、0.05水平顯著。

2.2 CaCl2對鹽脅迫下紫藤花粉萌發的影響

由表1可知，1.5～12.0 mmol/L CaCl2對鹽脅迫下紫藤花粉萌發率和花粉管長均有促進作用，其中，以2.0 mmol/L CaCl2促進作用最大，花粉萌發率達48.6%，花粉管長度達112.6 μm，均顯著高于單純鹽脅迫處理（P<0.01），分別較單純鹽脅迫處理增加39.7%和35.8%。

2.3 GA3對鹽脅迫下紫藤花粉萌發的影響

由表2可知，鹽脅迫下紫藤花粉萌發率和花粉管長度均顯著低于CK（P<0.01）。25～150 mmol/L GA3處理紫藤花粉萌發率均較單純鹽脅迫處理顯著提高（P<0.05），100 mmol/L GA3對紫藤花粉管長度有顯著促進作用（P<0.05），高濃度（濃度超過150 mmol/L ）的GA3對紫藤花粉萌發率和花粉管長均表現出抑制作用。GA3對鹽脅迫下紫藤花粉萌發率和花粉管生長促進作用最大的濃度為100 mmol/L，此濃度下紫藤花粉萌發率和花粉管長度分別較單純鹽脅迫處理增加了17.0%和10.1%（均顯著高于單純鹽脅迫處理（P<0.05））。

圖1 NaCl脅迫下花粉管分枝和對生雙萌發管

圖2 CK側生雙萌發管

表2 GA3對鹽脅迫下紫藤花粉萌發的影響

處 理萌發率∥%花粉管長度∥μm

CK50.7 aA142.2 aA

NaCl34.8 dC82.9 cB

NaCl +25 GA336.2 cdBC83.0 cB

NaCl +50 GA337.2 bcdBC84.8 bcB

NaCl +100 GA340.7 bB91.3 bB

NaCl +150 GA339.8 bcBC83.5 cB

NaCl +200 GA329.2 eD72.3 dC

NaCl +300 GA327.3 eD63.4 eC

注：同列不同大小寫字母分別表示差異在0.01、0.05水平顯著。

3 小結與討論

研究表明，1.5～12.0 mmol/L CaCl2和25～150 mmol/L GA3對鹽脅迫下紫藤花粉萌發率和花粉管長均有一定的促進作用，而且均表現出隨濃度的增加先增后降的趨勢，CaCl2和GA3的最適處理濃度分別為2.0和100 mmol/L。2.0 mmol/L CaCl2處理紫藤花粉萌發率達48.6%，花粉管長度達112.6 μm;100 mmol/L GA3處理紫藤花粉萌發率為40.7%，花粉管長度達91.3 μm。

試驗中，在正常條件下，萌發的紫藤花粉中出現側生和對生雙萌發管現象，但沒有出現花粉管分枝的現象;NaCl 脅迫下紫藤花粉管不但出現雙萌發管，而且花粉管出現分枝。對生雙萌發管現象在前人的研究中尚未見報道。目前，關于花粉萌發管分枝現象僅在裸子植物銀杏和黑松中有報道。陸彥等[12]研究表明，在離體條件下銀杏花粉管產生分枝且存在多種分枝方式，但這種生長特性是否為銀杏花粉管所特有的生長規律還是與培養基中蔗糖濃度有關，尚需進一步驗證。也有研究認為，花粉管產生分枝現象與培養基蔗糖的濃度有關。李國平等[13]研究表明，在一定濃度范圍內，培養基中蔗糖濃度促進黑松花粉管形成分枝，但是高濃度的蔗糖（10%）抑制花粉管分枝的形成。該試驗中花粉管分枝的原因可能與NaCl脅迫有關，有待于進一步驗證。

參考文獻

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