培養基組分及pH值對高叢越橘花粉萌發的影響

楊夫臣 ，秦仲麒 ，李先明 ，涂俊凡 ，朱紅艷 ，伍 濤

（1.湖北省農業科學院 果樹茶葉研究所，湖北 武漢 430064；2.湖北省農業科技創新中心 果樹茶葉研究分中心，湖北 武漢 430064）

培養基組分及pH值對高叢越橘花粉萌發的影響

楊夫臣1，2，秦仲麒1，2，李先明1，2，涂俊凡1，2，朱紅艷1，2，伍 濤1，2

（1.湖北省農業科學院 果樹茶葉研究所，湖北 武漢 430064；2.湖北省農業科技創新中心 果樹茶葉研究分中心，湖北 武漢 430064）

為了篩選出適宜采用離體培養方法鑒定越橘花粉活力的培養基，以高叢越橘藍豐、伯克利為試材，研究了不同培養基組分及pH值對花粉萌發影響。結果表明：培養基內蔗糖、硼酸、氯化鈣在一定低質量分數范圍內，對花粉萌發起到促進作用，但超過一定質量分數時起到抑制作用；適宜培養基組分為：蔗糖10%、硼酸0.005%～0.01%、氯化鈣0.02%，調節培養基溶液pH值4.5～5.5之間。

高叢越橘；培養基組分；pH值；花粉萌發

越橘為杜鵑花科Ericaceae越橘屬Vaccinium植物，多年生落葉或常綠灌木，高叢越橘為其中1個種類。因其果實具有獨特的營養價值和保健功能，越橘日益受到消費者喜愛，在國內發展迅速，成為新興小水果。由于越橘的果實很小，必須有80%以上的花受精坐果，才有可能獲得豐收[1]。生產上，為保證越橘的種植效益，必須提高果實坐果率；不同種類越橘的自交可孕性差別較大，在種植上需配置授粉樹，要求授粉樹花粉活力高[2]。筆者通過開展越橘花粉離體培養試驗，確定適宜的培養條件，旨在為鑒定不同越橘品種的花粉活力、為越橘授粉樹選擇及花粉相關研究提供依據和參考。

1 材料與方法

1.1 植物材料

試驗中所用材料采自湖北省農業科學院果樹茶葉研究所越橘試驗園高叢越橘藍豐、伯克利3年生樹。采集已達氣球狀、飽滿、未開裂的花朵，在室內剝下花藥置于培養皿中，在25 ℃下烘干至花藥完全爆裂，花粉散出。收集花粉貯藏于－20 ℃冰箱中備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

試驗分別設不同蔗糖質量分數、硼酸質量分數、氯化鈣質量分數、pH值處理，研究不同處理對越橘花粉萌發的影響。在研究每種影響因子時，以不加該物質為對照，其余因子均取假設的適宜值，研究適宜花粉萌發的最佳組合。假設適宜培養基為：10%蔗糖＋0.01%硼酸＋0.02%氯化鈣＋1%瓊脂，培養基溶液pH值5.5。各試驗處理如下。

（1）蔗糖質量分數：0、5%、10%、15%、20%；

（2）硼酸質量分數：0、0.005%、0.010%、0.020%、0.040%、0.080%；

（3）氯化鈣質量分數：0、0.005%、0.010%、0.020%、0.040%、0.080%；

（4）pH 值：4.5、5.5、6.5、7.5、8.5。

1.2.2 花粉離體培養

將配制好的培養基溶液滴在載玻片上，待培養基凝固后，用鉛筆的橡皮頭蘸取已制備好的花粉輕點在培養基上，使花粉撒播均勻，然后把載玻片放置于有濕濾紙的培養皿中，黑暗條件下26 ℃培養5 h，然后在顯微鏡下觀察花粉管萌發情況，統計萌發率。

1.3 數據處理與分析

試驗數據采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 16.0軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同質量分數的蔗糖對高叢越橘花粉萌發的影響

不同質量分數的蔗糖對高叢越橘花粉萌發的影響見圖1。由圖1可以看出，蔗糖質量分數為10%時，藍豐、伯克利花粉萌發率最高，分別為65.3%、60.6%，與其它處理差異極顯著；當蔗糖質量分數小于10%時，隨著蔗糖質量分數升高，花粉萌發率呈上升趨勢，但當蔗糖質量分數高于10%后，隨著蔗糖質量分數升高，花粉萌發率反而降低，說明高質量分數的蔗糖抑制高叢越橘花粉萌發?；ǚ垭x體培養時，適宜的蔗糖質量分數為10%。

2.2 不同質量分數的硼酸對高叢越橘花粉萌發的影響

圖1 不同質量分數的蔗糖對高叢越橘花粉萌發影響Fig. 1 Effect of sucrose at different mass fractions on pollen germination in high-bush blueberry

不同質量分數的硼酸對高叢越橘花粉萌發的影響見圖2。由圖2可以看出，當硼酸質量分數在0.010%時，藍豐、伯克利花粉萌發率最高，分別為41.2%、64.1%，與硼酸質量分數為0.005%時花粉萌發率差異不顯著，而與其它處理差異達極顯著水平；硼酸質量分數低于0.01%時，隨著硼酸質量分數增加，花粉萌發率升高，而硼酸質量分數高于0.010%時，隨著硼酸質量分數增加，花粉萌發率降低，說明高質量分數的硼酸抑制高叢越橘花粉萌發。硼酸質量分數控制在0.005%～0.010%之間，利于高叢越橘花粉離體培養萌發。

圖2 不同質量分數的硼酸對高叢越橘花粉萌發影響Fig. 2 Effect of boracic acid at different mass fractions on pollen germination in high-bush blueberry

2.3 不同質量分數的氯化鈣對高叢越橘花粉萌發的影響

不同質量分數的氯化鈣對高叢越橘花粉萌發的影響見圖3。由圖3可以看出，當氯化鈣質量分數為0.02%時，藍豐、伯克利的花粉萌發率達最大值，分別為53.7%、51.9%，與其它質量分數處理的花粉萌發率差異極顯著；而當氯化鈣質量分數超過0.02%時，2個品種的花粉萌發率呈降低趨勢，說明高質量分數的氯化鈣對高叢越橘花粉萌發亦存在抑制作用。高叢越橘花粉離體培養時，培養基中氯化鈣的質量分數宜為0.02%。

圖3 不同氯化鈣質量分數對高叢越橘花粉萌發影響Fig. 3 Effect of calcium chloride at different mass fractions on pollen germination in high-bush blueberry

2.4 不同pH值對高叢越橘花粉萌發的影響

不同pH值對高叢越橘花粉萌發的影響見圖4。由圖4可以看出，培養基的pH值對高叢越橘花粉萌發有顯著的影響。藍豐花粉的萌發率在pH值為5.5時達最大值68.2%，與pH值為4.5時的花粉萌發率差異不顯著，當pH值大于5.5時，花粉萌發率急劇下降；pH值為4.5時，伯克利花粉萌發率最高為69.7%，與其它處理差異達極顯著水平，而隨pH值的增高花粉萌發率降低，在pH值達到6.5以后，急劇降低。因此進行高叢越橘花粉離體培養時，培養基pH值適宜調節到4.5～5.5之間。

圖4 不同pH值對高叢越橘花粉萌發影響Fig. 4 Effects of different pH values on pollen germination in high-bush blueberry

3 小結與討論

高叢越橘品種藍豐、伯克利的花粉在離體條件下萌發，其培養基組分及濃度對花粉萌發率影響較大，必須有一定量的礦物質和糖及適宜的pH值，才能保證花粉正常萌發。通過本試驗初步得出，適宜越橘花粉萌發的培養基的組分中，蔗糖質量分數10%，硼酸質量分數控制在0.005%～0.010%之間，氯化鈣質量分數為0.02%，培養基溶液pH值調節到4.5～5.5之間。蔗糖、硼酸、鈣質量分數過高時，降低花粉萌發率而且抑制花粉管伸長。

越橘不同種類間適宜花粉萌發的培養基不相同。沈玉英等在研究硼酸對兔眼越橘花粉萌發的試驗中得出硼砂質量濃度3 g·L－1時，花粉萌芽率最高[3]。越橘花粉萌發除受外源物影響外，自身發育情況對其也有較大影響，沈玉英等通過觀察花粉超微結構發現，萌發率最低的杰兔品種花粉粒有明顯“干癟”形狀，比例高達80%，花粉粒分體表面的明顯凹陷影響到四分體整體的充盈和飽滿程度[4]。

不同植物的花粉離體萌發對培養基組分及含量需求不同。吉利等通過試驗得出，紫花含笑和灰巖含笑花粉萌發的最佳蔗糖質量分數為1 000 g·L－1，此質量分數下花粉萌發率均可達90%以上，蔗糖質量分數過高時花粉萌發率降低[5]。張紹鈴等關于梨樹的研究表明，花粉萌發最適硼酸質量分數為0.03%，鈣的質量分數為0.03%，質量分數過高時則抑制花粉萌發，花粉管無法正常伸長，最適pH值是5.0[6]。李旭新等經研究得出，黃連木花粉離體培養基中，最適硼酸質量分數為100 mg·L－1[7]。陳文濤等經試驗得出，當硼酸的質量分數為15.0 mg·L－1時，金絲棗花粉萌發率為72.07%[8]。袁德義等以普通油茶花粉為試材，在單因素試驗條件下得出CaCl2對油茶花粉萌發具有抑制作用，硼酸對油茶花粉萌發具有明顯的促進作用，硼酸最適宜質量分數為0.10 g·L－1[9]；蔣桂華等采用液體培養法進行試驗，結果表明外源硼酸為草莓花粉萌發必需物質，適宜的質量分數為0.3 g·L－1，低質量分數促進花粉萌發和花粉管生長，高于0.3 g·L－1則起抑制作用；外源鈣為非必需物質，但適量的外源鈣離子有利于花粉萌發，適宜的質量分數為0.3 g·L－1，高鈣抑制花粉萌發[10]。

Jackson等[11]在矮牽?；ǚ垭x體培養研究中發現，在花粉管生長過程中，培養基的硼有利于更多的蛋白質組裝成膜和壁的成分，從而促進花粉管生長。

龔明等[12]以云南松和煙草為試材，通過測定花粉萌發過程中鈣含量變化得出，花粉水合階段和萌發早期有1個急劇的鈣釋放高峰。在培養基中加入鰲合鈣抑制了花粉的萌發，而這種抑制可被隨后加入的鈣所逆轉。鈣通道阻塞劑Vera-Pamil和Co2+也能抑制或阻止花粉萌發，但這種抑制主要發生在花粉萌發的早期。以上試驗結果說明鈣可能作為花粉萌發的啟動者。

外源鈣對花粉萌發的作用取決于細胞內游離Ca2+的含量，即在游離Ca2+充足時，外源鈣對花粉萌發可能起抑制作用，反之，則起促進作用。

[1]顧 姻,賀善安.藍漿果與蔓越橘[M].北京:中國農業出版社,2001:198－208.

[2]李亞東.越橘栽培與加工利用[M].長春:吉林科學技術出版社,2001:34－40.

[3]沈玉英,呂家龍.化學和物理因素對兔眼越橘花粉萌發的影響[J].吉林農業大學學報,2006,(2):173－176.

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Effects of medium components and pH value on pollen germination in high-bush blueberry

YANG Fu-chen1-2, QIN Zhong-qi1-2, LI Xian-ming1-2, TU Jun-fan1-2, ZHU Hong-yan1-2, WU Tao1-2
(1. Institute of Fruit and Tea, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, Hubei, China; 2. Fruit and Tea Research Branch, Hubei Innovation Center of Agricultural Science and Technology, Wuhan 430064, Hubei, China)

In order to screen out the suitable medium for identifying pollen viability of blueberry using the method ofin vitroculture, taking Blue crops and Berkley in high-bush blueberry as materials, the effects of medium components and pH value on pollen germination in high-bush blueberry were studied. The results showed that pollen germination was promoted by sucrose, boracic acid and calcium chloride at lower mass fraction concentrations, and it was inhibited when mass fractions of the components were over some values. The optimal medium components were 10% sucrose, 0.005%-0.010% boracic acid, 0.02% calcium chloride, and pH value from 4.5 to 5.5.

high-bush blueberry; medium component; pH value; pollen germination

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.022 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-11-11

南方地區藍莓科技協作項目（2010GB2F200422-01）；湖北省農科院果茶所青年基金項目（GGJJ201103）；湖北省農業科技創新中心項目（2011-620-005-003-01）。

楊夫臣，助理研究員，碩士研究生。

秦仲麒，研究員。E-mail：Zhongqiqin@163.com

楊夫臣,秦仲麒,李先明,等. 培養基組分及pH值對高叢越橘花粉萌發的影響[J].經濟林研究,2015,33(3):122－125.

S666

A

1003—8981(2015)03—0122—04

[本文編校：聞 麗]