王連奎,孫延林
(吉林省三岔子林業(yè)局,吉林白山 134324)
青杄云杉(Picea wilsonii Mast.)是松科云杉屬常綠大喬木,我國特有種,主要分布在晉、冀、甘、陜南、鄂西、川北、青東、內(nèi)蒙古。青杄云杉樹冠枝葉繁密,層次清晰,觀賞價值較高,是一種極為優(yōu)良的園林綠化觀賞樹種?;ǚ凵儆阪叻蹖W研究領(lǐng)域,同時可為開展控制授粉的雜交育種提供技術(shù)支持。在以往的報道中,以楊樹花粉為材料的研究較多,其它尚有長白落葉松、油松、銀杉、水曲柳等樹種的花粉。但是有關(guān)青杄云杉花粉萌發(fā)的研究報道極少?;诖耍髡咭郧鄸e云杉花粉為試驗材料,研究培養(yǎng)基不同有效成分對其萌發(fā)的影響,從而篩選出花粉萌發(fā)最適宜的蔗糖和硼酸質(zhì)量濃度,旨在為花粉貯藏、生活力測定和雜交育種提供理論和試驗數(shù)據(jù)。
以青杄云杉新鮮花粉為試驗材料。5月上旬,當雄球花即將成熟傳粉時,將其采摘下來置于室內(nèi)陰涼干燥處,待小孢子囊開裂后調(diào)制出花粉,過篩獲得純凈花粉備用。
1.2.1 試驗設(shè)計與培養(yǎng)基配制
以蔗糖和硼酸為培養(yǎng)基中添加的有效成分,分別設(shè)計4個質(zhì)量濃度梯度,蔗糖:5%、10%、15%、20%;硼 酸:0.01%、0.03%、0.05%、0.07%。
以瓊脂作固定劑,在100 ml蒸餾水中加入2 g瓊脂,加熱使之溶解,然后按試驗設(shè)計配制培養(yǎng)基。
1.2.2 制片與播種花粉
將配制好的培養(yǎng)基滴入雙凹載玻片的凹形槽內(nèi),待培養(yǎng)基冷卻后將花粉均勻地撒在培養(yǎng)基上,然后將載玻片(片下加墊)置于培養(yǎng)皿中,皿底放置濾紙,加入適量蒸餾水保濕,蓋好皿蓋。
1.2.3 培養(yǎng)與鏡檢
將培養(yǎng)皿置于智能光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),設(shè)計環(huán)境溫度為25℃,培養(yǎng)時間為24 h。達到時間后,在顯微鏡下隨機取10個視野觀測統(tǒng)計花粉萌發(fā)狀態(tài),計算生命力〔花粉生命力% =(萌發(fā)花粉粒數(shù)/觀察的總花粉粒數(shù))×100〕,對典型花粉萌發(fā)鏡像進行拍照。
青杄云杉未萌發(fā)花粉分為體和氣囊兩部分,兩個氣囊分處于體的兩側(cè),屬于風媒花。在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后,粉體出現(xiàn)透明管狀突起(通常在遠極溝處),隨著培養(yǎng)時間的延長,花粉管逐漸形成。培養(yǎng)24 h進行鏡檢,統(tǒng)計整理青杄云杉花粉在不同培養(yǎng)基上的萌發(fā)數(shù)據(jù),結(jié)果見表1。
表1 青杄云杉花粉在不同培養(yǎng)基上的萌發(fā)狀況
2.2.1 蔗糖的作用
通過表1數(shù)據(jù)可以看出,在含有不同質(zhì)量濃度的蔗糖培養(yǎng)基上,青杄云杉花粉的生命力依次為 95.9%、91.5%、73.9% 和 14.8%,差異極其顯著。當培養(yǎng)基中蔗糖質(zhì)量濃度為5%時,花粉萌發(fā)數(shù)量最多,生命力為95.9%,花粉的萌發(fā)狀態(tài)表現(xiàn)出一定的整齊度,花粉管長度基本一致。隨著蔗糖質(zhì)量濃度的提高,生命力迅速下降,當其質(zhì)量濃度為20%時,生命力只有14.8%,前者是后者的6.5倍,對高含量的蔗糖表現(xiàn)出高度的敏感性。蔗糖質(zhì)量濃度為5%時是青杄云杉新鮮花粉萌發(fā)的最適宜培養(yǎng)基。
2.2.2 硼酸的作用
從表1中可以看出,在含有不同質(zhì)量濃度的硼酸培養(yǎng)基上,青杄云杉花粉的生命力依次為 76.0%、88.3%、74.8%和 70.1%,與蔗糖的作用相比較,差異不顯著。當培養(yǎng)基中硼酸質(zhì)量濃度為0.03%時,花粉萌發(fā)數(shù)量最多,生命力為88.3%;隨著硼酸質(zhì)量濃度的提高,生命力緩慢下降,當其質(zhì)量濃度為0.07%時,生命力為70.1%,前者比后者高出18.2個百分點,對硼酸含量表現(xiàn)得不十分敏感。此外觀察還發(fā)現(xiàn),當硼酸質(zhì)量濃度較低時花粉管相對比較細,反之則短粗。硼酸質(zhì)量濃度為0.03%時是青杄云杉新鮮花粉萌發(fā)的最適宜培養(yǎng)基。
以青杄云杉新鮮花粉為試驗材料,在含有蔗糖和硼酸的固體培養(yǎng)基上作生命力測定,結(jié)果證明:4種培養(yǎng)基中蔗糖質(zhì)量濃度的生命力變動在95.9% ~14.8%之間,當質(zhì)量濃度為5%時,花粉萌發(fā)數(shù)量最多,生命力為95.9%,是質(zhì)量濃度為20%的6.5倍,對高含量的蔗糖十分敏感。4種培養(yǎng)基中硼酸質(zhì)量濃度的生命力變動在88.3% ~70.1%之間,當質(zhì)量濃度為0.03%時,花粉萌發(fā)數(shù)量最多,生命力為88.3%,較質(zhì)量濃度為0.07%的生命力高出18.2個百分點;與蔗糖相比較,對硼酸含量表現(xiàn)得不十分敏感。
青杄云杉花粉培養(yǎng)24 h其花粉管長度即可達到檢驗標準,這與松屬樹種有很大差別,樟子松、油松、紅松等都需要培養(yǎng)72 h才可以進行檢驗,云杉屬的其它種24 h是否可以檢驗有待進一步研究。此外,青杄云杉的花粉體積明顯大于松屬樹種。
[1]國家林業(yè)局國有林場和林木種苗工作總站.中國木本植物種子[M].北京:中國林業(yè)出版社,2001.
[2]沈熙環(huán).林木育種學[M].北京:中國林業(yè)出版社,1990.