紫葉李花粉形態觀察與生活力測定

郭 斌

(山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

紫葉李花粉形態觀察與生活力測定

郭 斌

(山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

通過顯微鏡觀察研究紫葉李花粉的形態特征，并采用TTC染色法、培養基萌發法對不同貯藏方式的花粉進行生活力測定。結果表明，紫葉李的大多數花粉飽滿而勻稱，平均直徑34.1 μm，最大值為52.9 μm，最小值為23.9 μm；當培養基的蔗糖濃度為10%時，花粉的萌發率最高，最佳貯藏溫度為-20 ℃；紫葉李花粉可能存在變異現象，屬于中等偏小的花粉；在本試驗條件下，貯藏溫度越低，其花粉生活力保持越為持久。

紫葉李；花粉；形態觀察；生活力

紫葉李runus cerasifera Ehrharf. atropurpurea (Jacq.)Rehd〗為薔薇科李亞科李屬植物，別稱紅葉李、櫻桃李。喜光、抗寒、適應性強，對有害氣體有一定的抗性，在較肥沃的砂壤土或壤土中生長較好。李屬植物花期一般較早，早春低溫會嚴重影響其授粉受精，出現結實率低或不結實的情況，而且其自花不孕的特性所造成的授粉受精不良問題也影響其生產。為了解決這一問題，筆者進行了紫葉李花粉形態觀察、不同貯藏方式對花粉生活力影響的測定試驗，為紫葉李授粉提供了一定的理論基礎。

1 研究材料與方法

1.1 研究材料

選取生長健康、無病蟲害的紫葉李，在紫葉李開花前數日采集即將開放的花蕾，取出花藥放入采樣瓶中。將采樣瓶置于恒溫箱中進行干燥，讓花藥自然開裂散出花粉，貯藏備用。

1.2 花粉形態觀察

1) 在載玻片上滴加半滴醋酸洋紅染液，用解剖針或鑷子蘸取少量花粉，于染液中混合均勻。

2) 加蓋玻片，在顯微鏡(400倍)下觀察并拍照。

3) 利用目鏡測微尺測量花粉直徑(長、寬)，測量數不少于500粒花粉。

4) 利用統計制圖軟件繪制花粉直徑(或長、寬)分布圖。

1.3 花粉生活力與萌發率測定

將收集的花粉放入6個采樣瓶中，用塑膠塞子封口，貼上標簽，注明樹種、區分品種、采集日期和貯藏日期等。將采樣瓶分別置于室溫、-4 ℃和-20 ℃ 3個溫度條件下進行貯藏，每種貯藏條件設2次重復。分別在10d后和20d后測定花粉生活力，測定方法如下：

1) 染色法。用0.01%～0.10%TTC溶液處理花粉，在30 ℃～35 ℃下避光放置1h～2h，有活力的花粉因氧化還原反應變成紅色。

花粉生活力(%)=紅色花粉粒數/觀察花粉總粒數×100%.

分別記錄染色4h和8h后的花粉生活力。

2) 培養基萌發法。用于新鮮花粉萌發率的測定，具體操作如下：

a.培養基配制。量取30mL蒸餾水于50mL的燒杯中，先后加入3mgHBO3和15mgCa(NO3)2，攪拌至充分溶解后分成3份，每份10mL，分別盛裝于3個小燒杯中。在燒杯中加入不同濃度的蔗糖，蔗糖濃度分別為5%，10%，20%.再在每個燒杯中添加1%的瓊脂，攪拌混合后加熱至完全溶解，冷卻至50 ℃左右時(避免溫度過低時培養基凝固)調節培養基的pH值至5.7～5.8(可用1mol/L的HCl或1mol/L的NaOH).用移液管把配置好的培養基放入雙孔凹玻片上，裝滿為止。然后用毛筆輕刷少量花粉在培養基上，每個處理按相同的操作重復3次，一共制作9塊玻片。

b.觀察與記錄。將制片放置在保濕的培養皿內，于25℃的恒溫箱中進行培養，每隔6h和12h觀測1次。以花粉管萌發長度超過花粉直徑作為萌發標準，將萌發的花粉數計入表格中，并計算花粉萌發率。

萌發率(%)=已萌發花粉粒數/觀察花粉總粒數×100%.

根據新鮮花粉生活力試驗，選取最適宜的蔗糖濃度。由此配置相應蔗糖濃度的培養基，測定貯藏后花粉的萌發率，并和TTC染色法作比較。

2 試驗結果

2.1 紫葉李花粉的形態觀察

2.1.1 花粉顯微觀察

經顯微鏡下觀察可知，紫葉李花粉輪廓為近圓形，并有呈圓角三角形的趨勢。部分花粉表面有明顯的溝壑與褶皺。由此推測，當通過電鏡掃描紫葉李花粉時，它的形態可能為十分飽滿的四面體，表面的紋飾可能更為清晰。紫葉李花粉形態如圖1，圖2所示。

圖1 紫葉李花粉顯微形態Ⅰ圖2 紫葉李花粉顯微形態Ⅱ

2.1.2 花粉直徑測定

在實際測量記錄了500粒紫葉李花粉的直徑大小后，運用Excel軟件作出了紫葉李花粉的直徑分布圖(圖3)。

圖3 紫葉李花粉的直徑分布圖

由圖3可知，紫葉李花粉的直徑集中分布在32 μm～40 μm之間。其中，以34 μm～36 μm范圍分布最多，38 μm～40 μm范圍次之。由計算可知，紫葉李花粉的平均直徑為34.1 μm.

2.2 紫葉李花粉生活力測定

2.2.1 TTC染色法測定生活力

紫葉李花粉不同貯藏天數下的花粉生活力如圖4及第28頁圖5所示。

圖4 紫葉李花粉不同貯藏天數下的花粉生活力(4 h)

由圖4，圖5可知，在一定的溫度范圍內，紫葉李在-20 ℃的環境下有較高的生活力，且明顯高于其它兩個溫度梯度(室溫和-4 ℃)。紫葉李花粉的生活力隨貯藏天數的增加而逐漸降低。而在同一處理天數內，花粉生活力隨貯藏溫度的降低而增加。

圖5 紫葉李花粉不同貯藏天數下的花粉生活力(8 h)

2.2.2 培養基萌發法測定萌發率

不同蔗糖濃度下新鮮花粉的萌發率見表1.

表1 不同蔗糖濃度下新鮮花粉萌發率 %

由表1可知，當培養基的蔗糖濃度為10%時，花粉的萌發率最高。所以在測定貯藏花粉的萌發率時，應配制蔗糖濃度為10%的培養基。花粉萌發情況如圖6，圖7所示，當花粉管長度大于花粉直徑時認為已萌發。

圖6 紫葉李花粉萌發Ⅰ 圖7 紫葉李花粉萌發Ⅱ

紫葉李花粉萌發率隨貯藏天數的變化情況如圖8，圖9所示，紫葉李花粉的萌發率隨著貯藏天數的增加而逐漸降低。但是貯藏溫度越低，花粉的萌發率下降越為平緩。-20 ℃條件下貯藏的花粉在20 d后仍保持一定的萌發率，而在室溫和-4 ℃條件下花粉的萌發率則接近于0%.

圖8 紫葉李花粉不同貯藏天數下的花粉萌發率(6 h)

圖9 紫葉李花粉不同貯藏天數下的花粉萌發率(12 h)

3 分析與討論

3.1 紫葉李花粉形態觀察

3.1.1 花粉顯微形態

經顯微鏡下觀察可知，紫葉李的大多數花粉都是飽滿而勻稱的。但也有少數花粉較其它花粉大，或是干癟皺縮。可以說明，紫葉李的花粉可能存在變異現象。因為在實際中，未減數花粉的形態表現巨大，在科研中可以將這些變異的花粉加以測定和利用，進行新品種的培育；另一方面又可以說明，試驗中采得的部分花粉已經失去了正常的生活力，形態已經明顯發生變化。這是因為紫葉李花朵的花藥散粉有先后順序。在雄蕊還未成熟時散粉，花藥的顏色為紫紅色。進入散粉期時，先是雄蕊中間部分的花藥由紫紅色變為黃色，花粉散開，然后是雄蕊周圍的花藥開始變黃散粉。散粉完畢后，花藥會干癟變成褐色。在采集過程中也許是將部分散粉時間已過的花朵一并摘下進行了試驗，也可能是花藥上的花粉發育不一致所造成的。

3.1.2 花粉直徑測定結果分析

經試驗測定，紫葉李花粉的平均直徑為34.1 μm，最大值為52.9 μm，最小值為23.9 μm.查閱相關文獻得知，連翹花粉的平均直徑為36.47 μm，玉蘭花粉的平均直徑為57.19 μm，銀杏花粉的平均直徑為19.84 μm～20.24 μm.表明，紫葉李花粉屬于中等偏小的花粉。

3.2 最佳貯藏溫度分析

由試驗結果可知，貯藏溫度越低，紫葉李花粉的生活力保持得越為持久。本試驗的最佳貯藏溫度為-20 ℃.在試驗情況下，測定的時間越長，花粉萌發率越高(TTC染色法4 h和8 h，培養基萌發法6 h和12 h的比較)。這是因為染色或培養的時間越長，反應的時間會更為充分，花粉的萌發率測定結果也會更接近事實。但是不能再測定更長的時間，因為即使在濕潤的條件下，染液也會逐漸發生變質或已干燥，微生物的污染也會更加嚴重，這將導致試驗誤差。所以，培養基萌發法的試驗結果可能偏小。

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Morphology and Viability Determination in Pollen ofPrunuscerasifera

Guo Bin

(ShanxiAcademyofForestryScience,Taiyuan030012,China)

The pollen morphological characteristics ofPrunuscerasiferawas studied by microscopic observation and pollen viability with different storage condition was determined by using TTC staining method and medium germination. Results showed that most pollen ofPrunuscerasiferiswas plump and shapely, with an average diameter of 34.1 μm. The maximum diameter was 52.9 μm and the minimum diameter was 23.9 μm. When the sucrose concentration in the medium was 10%, storage temperature of the highest pollen germination rate was -20 ℃. Pollen ofPrunuscerasiferaexisted variation probably, and its size was smaller than medium. The lower of the storage temperature, the more lasting time the pollen viability would keep in this experiment.

Prunuscerasifera; Pollen; Morphologic observation; Viability

2016-04-15

郭 斌(1986— )，男，山西陽曲人，2012年畢業于北京林業大學，碩士研究生。

S687

A

1007-726X(2016)02-0026-04