培養基組分與培養條件對烏桕花粉萌發的影響

潘超峰 劉誠誠

摘? ? 要：以烏桕花粉為試材，采用花粉離體培養法，研究不同培養基組分及溫度對烏桕花粉萌發的影響。研究結果表明，烏桕花粉離體培養的合適溫度在20～30 ℃，25 ℃下萌發率為18.05%;蔗糖、硼和鈣能促進烏桕花粉萌發，單因素的最適濃度分別為10 g/L、100 mg/L和 60 mg/L，花粉萌發率分別為57.32%、25.45%和31.74%。

關鍵詞：烏桕花粉;萌發率;濃度梯度

文章編號：1005-2690（2022）07-0022-03? ? ? ?中國圖書分類號：S685.99? ? ? ?文獻標志碼：B

烏桕（學名：Sapium sebiferum （L.） Roxb.）也稱臘子樹、桕子樹、木子樹，是大戟科、烏桕屬落葉喬木，是我國特有的木本油料植物，已有1 400多年的栽培歷史。烏桕種子可榨油，出油率高達41%，高于一般木本油料樹種[1]，為工業用木本油料樹種之一，有很大的開發潛力。

花器官的發育、授粉和授精在植物繁殖中十分重要?；ǚ墼谶m宜的條件下萌發出花粉管?；ǚ酃苁欠裾ＩL直接關系到植物受精作用能否順利進行，進而影響種子和果實的形成，如在生產中遇到“花而不實”會降低產量。鈣、硼是花粉萌發和花粉管生長過程中最重要的元素，蔗糖對花粉萌發也有一定的促進作用[2]。大量研究表明，在離體培養過程中，培養基中的營養成分如蔗糖、硼酸和鈣的質量分數，以及外界條件如培養時間、貯藏溫度等，均可以影響花粉離體萌發生長，不同植物不同品種不盡相同[3]。

本試驗以離體萌發法為研究手段，初步探討蔗糖、硼、鈣對烏桕花粉萌發的影響，尋找最適合烏桕花粉萌發的培養溫度及蔗糖、硼、鈣的濃度，為烏桕雜交育種、人工授粉和提高坐果率提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料收集與處理

2020年5月采集生長于米易縣攀蓮鎮公路沿線的雞爪桕花序，密封儲存于5 ℃黑暗環境中備用。試驗前，取出花序置于室內的紙上攤開，陰干取粉。

1.2 花粉生活力測定

試驗采用α-萘酚-聯苯胺法，在花粉萌發試驗前測定花粉生活力。用毛筆將花粉撒在載玻片上，先滴1滴甲液（聯苯胺、α-萘酚及碳酸鈉溶液配成），片刻后再滴入1滴乙液（0.3%過氧化氫），3 min后在顯微鏡下觀察，隨機取3個視野統計被染紅的花粉個數和觀察到的花粉總數。

花粉生活力=一個視野內被染紅的花粉個數/該視野里觀察到的花粉總數×100%? ?（1）

1.3 溫度梯度試驗

用毛筆將花粉均勻地撒在空白培養基（蒸餾水且瓊脂含量為1%）上，蓋緊蓋玻片后分別置于20 ℃、25 ℃、30 ℃的恒溫黑暗環境中培養24 h。

1.4 不同營養物質濃度中花粉萌發試驗

1.4.1 蔗糖濃度梯度試驗

用毛筆將花粉均勻地撒在濃度梯度為0 g/L、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L的蔗糖且瓊脂含量為1%的培養基上，蓋緊蓋玻片后置于25 ℃恒溫黑暗環境中培養24 h。

1.4.2 硼濃度梯度試驗

用毛筆將花粉均勻地撒在濃度梯度為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L的硼酸且瓊脂含量為1%的培養基上，蓋緊蓋玻片后置于25 ℃恒溫黑暗環境中培養24 h。

1.4.3 鈣濃度梯度試驗

用毛筆將花粉均勻地撒在濃度梯度為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L的氯化鈣且瓊脂含量為1%的培養基上，蓋緊蓋玻片后置于25 ℃恒溫黑暗環境中培養24 h。

1.5 試驗操作與萌發率檢測

向雙凹載玻片的凹孔中滴1滴水，在蓋玻片中央滴1滴培養基，使培養基均勻且平坦地分布在蓋玻片上，把少許花粉撒播于培養基上，沿凹孔邊緣滴少量培養基，然后將蓋玻片反扣在雙凹載玻片的凹孔上（有花粉粒的一面朝下），使雙凹載玻片凹孔邊緣的培養基把蓋玻片固定[4]，置于底部墊有濕潤濾紙或紗布的大培養皿中，遮光后在設定溫度下恒溫培養24 h。

每處理重復兩次，培養24 h，每12 h鏡檢1次，每處理隨機觀察3個視野，每視野觀察30粒以上。以花粉管長度達到花粉粒直徑1/2以上作為萌發標準，統計花粉萌發率。

1.6 分析方法

試驗所得數據用Excel和SPSS軟件進行分析處理。

2 結果分析

2.1 溫度對烏桕花粉萌發的影響

由圖1可以看出，烏桕花粉的萌發率在25 ℃下最高，達18.05%，20 ℃、30 ℃下萌發率略有下降，原因可能是25 ℃比較接近烏桕花期的氣溫。

經單因素方差分析后顯示，F=0.781 70.05，說明不同溫度處理差異不顯著。

2.2 蔗糖對烏桕花粉萌發的影響

由圖2可以看出，在不含蔗糖的情況下花粉也能萌發，但其萌發率較低，僅有19.02%;在添加有蔗糖的培養基上，隨著培養基內蔗糖濃度的增加，花粉萌發率逐漸提高，當濃度達10 g/L時，花粉萌發率達到最高，為57.32%，是0 g/L時的3.01倍;蔗糖濃度進一步增加后，萌發率反而下降，當濃度達到20 g/L時，花粉萌發率急劇下降到2.32%，僅為0 g/L時的12.22%。

經單因素方差分析后顯示，F=76.59>F0.01=10.39，P<0.01，說明不同蔗糖濃度的處理對烏桕花粉萌發的影響差異極顯著。采用SSR法進行多重比較，10 g/L、20 g/L蔗糖濃度處理與0 g/L的差異極顯著，5 g/L、15 g/L與0 g/L差異不顯著，10 g/L蔗糖濃度處理與其他濃度差異極顯著。由圖2可以看出，蔗糖濃度在0～10 g/L時促進烏桕花粉萌發，10 g/L時花粉萌發率達到最高，超過這個濃度后則表現出抑制作用。

2.3 硼對烏桕花粉萌發的影響

由圖3可以看出，在不含硼的培養基中，烏桕花粉萌發率為18.54%;隨著硼濃度增大，萌發率逐漸增加，硼濃度達到100 mg/L時萌發率達到最高，為25.45%，是0 mg/L的1.37倍;硼濃度增至120 mg/L時，萌發率下降至20.63%，為0 mg/L的1.11倍。

經單因素方差分析后顯示，F=2.930.05，說明不同硼濃度的處理對烏桕花粉萌發的影響差異不顯著。采用SSR法進行多重比較，100 mg/L硼濃度處理與0 mg/L的差異極顯著，80 mg/L、60 mg/L與0 mg/L差異顯著，其他處理與0 mg/L差異不顯著。100 mg/L濃度處理與120 mg/L時萌發率差異顯著，120 mg/L硼濃度較100 mg/L萌發率下降明顯。

2.4 鈣對烏桕花粉萌發的影響

由圖4可以看出，隨著培養基中鈣濃度增大，萌發率逐漸升高，鈣濃度達到60 mg/L時萌發率達到最高;鈣濃度進一步增加后，萌發率有所下降。

經單因素方差分析后顯示，F=4.87，F0.05=3.5