油棕花粉活力和貯藏性研究

沈雁　陳衛(wèi)軍　陸晨　牛曉慶　祝志欣

摘 要 棕櫚油是由油棕樹(shù)的棕櫚果壓榨而成，是重要的食用油及工業(yè)用油。自然狀態(tài)下，油棕的產(chǎn)量受到授粉率的制約。將油棕花粉在適宜的條件下貯存并保持其活力，在適當(dāng)時(shí)間對(duì)油棕人工授粉對(duì)于提高油棕的產(chǎn)量有實(shí)際的意義。本研究運(yùn)用培養(yǎng)基萌發(fā)法研究干燥時(shí)間、保存溫度、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)基成分對(duì)油棕花粉活力的影響。結(jié)果表明：油棕花粉保存的最佳條件為在38℃干燥36 h后保存于-20℃；油棕花粉萌發(fā)的最佳培養(yǎng)溫度為35℃；適宜濃度的蔗糖和硼酸能促進(jìn)花粉萌發(fā)，高濃度則抑制；硝酸鉀的濃度對(duì)油棕花粉萌發(fā)沒(méi)有顯著影響。

關(guān)鍵詞 油棕 ；花粉 ；活力 ；耐貯性

中圖分類號(hào) S792.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.10.006

Abstract Palm oil is an important form of edible and industrial oil obtained from the fruit of the oil palm. However， under natural conditions， the yield of oil palm is constrained by the pollination rate. It is of great significance to store the pollens of oil palm under proper conditions and pollinate the oil palm artificially to enhance the yield of oil palm. Culture medium germination method was used to analyze the effect of the drying time， storage temperature， germinating temperature and germinating medium composition on the viability of pollen of oil palm inflorescence. The results showed that the optimum pollen storage and germination conditions were that pollen collected was dried at 38 C for 36 hours and stored at -20 C and germinated at 35 C. Sucrose and boric acid promoted pollen germination at a proper concentration， but inhibited pollen germination at a higher concentration. The concentrations of potassium nitrate showed no significant impact on pollen germination.

Keywords oil palm ； pollen ； viability ； storage properties

油棕（Oil Palm）是熱帶地區(qū)重要的木本油料作物之一，也是世界上生產(chǎn)效率最高的產(chǎn)油植物。油棕具有 “世界油王”之美譽(yù)，用途廣泛，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，其主要產(chǎn)品棕櫚油和棕櫚仁油在食品、化工及生物能源方面具有廣泛的應(yīng)用[1-4]。油棕樹(shù)最早種植于西非及赤道非洲，現(xiàn)在全世界43個(gè)國(guó)家有種植，主要分布在亞洲、非洲、美洲和大洋洲[5]。中國(guó)引種油棕已有80多年的歷史，現(xiàn)主要分布于海南、云南、廣東、廣西[6-7]。

油棕雌雄同株異序，異花授粉。據(jù)研究，3～8齡油棕的雄花序時(shí)常不足，而且?guī)缀醪荒茉谕恢暧妥貥?shù)上找到成熟的雄花序和雌花序，落于雌花序的花粉壽命最多只有6 d。為了提高油棕的產(chǎn)量，需要對(duì)油棕實(shí)行人工授粉。因此，如果能貯藏油棕的新鮮花粉使之保持活力，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間給雌花授粉，就可以提高油棕的產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 材料

油棕花粉收集于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所椰子大觀園試驗(yàn)基地， 采集花粉時(shí)間在上午10點(diǎn)。雄花序開(kāi)花前至少10 d殺蟲，套袋。在開(kāi)花80%～90%時(shí)，割下整個(gè)雄花。用剪刀將花穗一條條剪下，并在篩子上抖落拍下花粉，篩過(guò)的花粉做下一步處理。將篩過(guò)的花粉分成3份置于38℃恒溫干燥箱分別干燥24、36、48 h，之后將花粉分裝到1.5 mL的離心管中，每個(gè)裝約10 mg，再將離心管分成3份，分別放在-20、6、25℃的溫度下保存?zhèn)溆谩?/p>

儀器設(shè)備：顯微鏡（DM2500 德國(guó)）、微波爐（PT021TP-6）、天平（萬(wàn)分之一FA（N）/JA（N））、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（PYX-DHG-9023-A）、冰箱（海爾BCD-216ST）。

1.2 方法

油棕花粉的測(cè)定采用培養(yǎng)基萌發(fā)法[8-10]。

1.2.1 培養(yǎng)基成分

-20℃保存的干燥花粉，蔗糖（0%、5%、10%、15%、20%）+ 0.01%硼酸+0.01%硝酸鉀+1.2%瓊脂，分別用4種不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)花粉30 min；10%蔗糖+0.01%硼酸+硝酸鉀（0%、0.001%、0.01%、0.1%）+1.2%瓊脂，分別用4種不同濃度硝酸鉀的培養(yǎng)基培養(yǎng)花粉30 min；10%蔗糖+硼酸（0%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%）+0.01%硝酸鉀+1.2%瓊脂，分別用5種不同濃度的硼酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)花粉30 min。

1.2.2 不同干燥時(shí)間對(duì)油棕花粉活力的影響

分別干燥了24、36、48 h的-20 ℃保存的花粉、培養(yǎng)基（10%的蔗糖+0.01% 硼酸+0.01%硝酸鉀+1.2%瓊脂）。取3個(gè)培養(yǎng)皿，底部墊上一層濕潤(rùn)的濾紙，分別將載玻片放入；加熱培養(yǎng)基，用膠頭滴管吸取后滴在載玻片上，新取一個(gè)載玻片將培養(yǎng)基趁熱攤開(kāi)；待載玻片的培養(yǎng)基冷卻后，取3團(tuán)棉花分別沾上不同干燥時(shí)間保存的花粉，彈在培養(yǎng)基上；將培養(yǎng)放在35℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 min。

1.2.3 不同保存溫度對(duì)油棕花粉活力的影響

分別于-20、6、25℃保存的干燥花粉、培養(yǎng)基（10%的蔗糖+0.01%硼酸+0.01%硝酸鉀+1.2%瓊脂）。取3個(gè)培養(yǎng)皿，底部墊上一層濕潤(rùn)的濾紙，分別將載玻片放入；加熱培養(yǎng)基，用膠頭滴管吸取后滴在載玻片上，新取一個(gè)載玻片將培養(yǎng)基趁熱攤開(kāi)；待載玻片的培養(yǎng)基冷卻后，取3團(tuán)棉花分別沾上不同溫度保存的花粉，彈在培養(yǎng)基上；將培養(yǎng)基放在35℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 min。

1.2.4 不同培養(yǎng)溫度對(duì)油棕花粉活力的影響

-20℃保存的干燥花粉、培養(yǎng)基（10%的蔗糖+0.01%硼酸+0.01%硝酸鉀+1.2%瓊脂）分別放在25、30、35℃的環(huán)境中培養(yǎng)30 min。取3個(gè)培養(yǎng)皿，底部墊上一層濕潤(rùn)的濾紙，分別將載玻片放入；加熱培養(yǎng)基，用膠頭滴管吸取后滴在載玻片上，新取一個(gè)載玻片將培養(yǎng)基趁熱攤開(kāi)；待載玻片的培養(yǎng)基冷卻后，取一團(tuán)棉花分別沾上花粉，彈在培養(yǎng)基上；將培養(yǎng)基分別放在25、30、35℃的環(huán)境中培養(yǎng)30 min。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理

每處理觀察6個(gè)視野，統(tǒng)計(jì)視野內(nèi)的花粉總數(shù)、發(fā)芽花粉數(shù)?；ǚ勖劝l(fā)以其花粉管長(zhǎng)度超過(guò)花粉直徑為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)3次，計(jì)算花粉萌發(fā)率。所得數(shù)據(jù)顯著性分析采用LAS V3.6 、SPSS 19.0進(jìn)行Duncan檢驗(yàn)。萌發(fā)率/%=（萌發(fā)的花粉數(shù)/觀察花粉總數(shù)）×100%。

2 結(jié)論與分析

2.1 不同培養(yǎng)基成份對(duì)油棕花粉活力的影響

由表1可以看出，5種濃度的蔗糖培養(yǎng)基中花粉的萌發(fā)率和花粉管長(zhǎng)度兩兩之間差異顯著，其中蔗糖濃度5%的培養(yǎng)基最有利于油棕花粉的萌發(fā)，萌發(fā)率為74.6%；低于5%的蔗糖促進(jìn)花粉的萌發(fā)，高于這個(gè)濃度則抑制萌發(fā)。4種濃度的硝酸鉀培養(yǎng)基中花粉的萌發(fā)率和花粉管長(zhǎng)度兩兩之間差異不顯著，可見(jiàn)硝酸鉀濃度對(duì)花粉萌發(fā)的影響不大，硝酸鉀并非油棕花粉萌發(fā)的必需條件。同時(shí)，0.005%與0.01%的硼酸培養(yǎng)的花粉萌發(fā)率和花粉管長(zhǎng)度不存在顯著差異；0.01%和0.05%的硼酸培養(yǎng)的花粉萌發(fā)率為57.3%和26.8%，花粉管長(zhǎng)度為87.7和53.1 μm，其萌發(fā)率和花粉管長(zhǎng)度均存在顯著差異；0.05%和0.1%的硼酸培養(yǎng)的花粉，其萌發(fā)率和花粉管長(zhǎng)度均不存在顯著差異。由此可知，硼酸是花粉萌發(fā)的必要條件，低濃度的硼酸促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)，高濃度則抑制。

2.2 不同干燥時(shí)間對(duì)油棕花粉活力的影響

由表2可知，干燥24與36 h的萌發(fā)率為55.6%和61.4%、花粉管長(zhǎng)度87.76和107 μm存在顯著性差異；36與48 h的萌發(fā)率、花粉管長(zhǎng)度差異均不顯著?？梢?jiàn)，干燥時(shí)間為36 h時(shí)，花粉保持活力最強(qiáng)。

2.3 不同保存溫度對(duì)油棕花粉活力的影響

3種貯藏溫度下花粉萌發(fā)率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈下降趨勢(shì)，保存在-20，6、25 ℃的花粉萌發(fā)率有差異，分別為67%、39%、18%?？梢?jiàn)，保存溫度為-20 ℃時(shí)，花粉活力保存最好（圖1）。

2.4 不同培養(yǎng)溫度對(duì)油棕花粉活力的影響

25和30℃培養(yǎng)30 min的花粉萌發(fā)率幾乎為零，而35℃培養(yǎng)30 min的花粉萌發(fā)率達(dá)50%以上，可見(jiàn)35℃是油棕花粉萌發(fā)的最佳培養(yǎng)溫度（圖2）。

3 討論與結(jié)論

對(duì)油棕進(jìn)行人工授粉可顯著提高座果率，改善果串重、果實(shí)比重、果穗含油率核仁比重等產(chǎn)量性狀，提高棕櫚果的鮮果產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[8]。油棕花粉的長(zhǎng)時(shí)間貯存，對(duì)育種計(jì)劃的實(shí)行具有重要意義，也是保護(hù)單倍體基因庫(kù)的有效方法[11]。因此，油棕花粉的長(zhǎng)時(shí)間貯存和活力的測(cè)定顯得尤為重要。有研究報(bào)道，培養(yǎng)基萌發(fā)法及蔗糖的固體培養(yǎng)基最有利于油棕花粉的萌發(fā)[12-15]。魏麗萍等[16]研究了比較了花粉活力的有效測(cè)定方法。

本研究結(jié)果表明，先將油棕花粉干燥，并在合適條件下保存，可以較大程度的保存花粉的活力，如新采集的花粉在38℃干燥36 h，并在-20℃的溫度下保存，更有利于保存花粉的活力；35℃的培養(yǎng)溫度最有利于花粉的萌發(fā)；適宜濃度的蔗糖和硼酸促進(jìn)花粉萌發(fā)，高濃度則抑制，而硝酸鉀的濃度對(duì)油棕花粉萌發(fā)影響不顯著。因此培養(yǎng)基可以不添加硝酸鉀。

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