摘要:以紫丁香新鮮花粉為試材,采用了正交試驗(yàn)L9(34),研究培養(yǎng)基pH值、溫度、時(shí)間對(duì)花粉萌發(fā)和花粉管伸長的影響,建立了紫丁香花粉離體萌發(fā)的適宜條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度對(duì)花粉萌發(fā)影響最大,時(shí)間次之,pH值小。紫丁香花粉萌發(fā)適宜條件為:溫度25℃,時(shí)間為3h,pH值為6.0。
關(guān)鍵詞:紫丁香;培養(yǎng)條件;花粉萌發(fā)
中圖分類號(hào): S685.26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2013)-16-26-2
紫丁香,屬木樨科,丁香屬,又名丁香、華北紫丁香。原產(chǎn)我國華北地區(qū),在中國已有1000多年的栽培歷史,是中國的名貴花卉[1]。春季盛開時(shí)碩大而艷麗的花序布滿全株,觀賞效果甚佳?,F(xiàn)已成為庭園中著名的花木,喜歡陽光,較耐陰,喜歡濕潤,但忌積水,耐寒耐旱,要多澆水?;ㄏ銤庥?,可提煉芳香油;北方重要的觀賞樹種,常種植于公園、花園、庭院以及路邊,對(duì)二氧化硫有較強(qiáng)的吸收能力,可凈化空氣,故又是工礦區(qū)等綠化、美化的良好材料[2]。紫丁香可通過的嫁接、分株、壓條、播種等方式繁殖。研究表明不易保持原有型,常有新的花色出現(xiàn);所以研究紫丁香花粉的萌發(fā)特性對(duì)于紫丁香的良種繁育和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培都具有重要的意義[3]。本試驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化紫丁香花粉萌發(fā)條件,為提高紫丁香制種水平提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
紫丁香花于2009年盛花期上午8:00~10:00采集花粉進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。
1.2 培養(yǎng)基
成分:蔗糖20g/L,硼酸0.06g/L,硝酸鈣0.06g/L。
1.3 試驗(yàn)方法
將配制好的培養(yǎng)基PH值分別調(diào)到5.0,6.0,7.0。然后涂在洗好的載玻片上,待干。采集當(dāng)天開放的花朵,將花粉涂在培養(yǎng)基上,每個(gè)培養(yǎng)基約2~3個(gè)花蕾,每個(gè)處理3次重復(fù),分別置于15℃,25℃和30℃條件下培養(yǎng),分別培養(yǎng)1h,2h,3h后用生物顯微鏡觀察花粉萌發(fā)情況,并統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率(同一視野中萌發(fā)的花粉占花粉總數(shù)的百分比)和花粉管長度。
1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)各處理重復(fù)3次,采用4因子3水平正交試驗(yàn),正交表選用L9(34),各因子和水平見表1。采用DPS軟件對(duì)各處理進(jìn)行方差分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理的花粉萌發(fā)率和花粉管長度比較
在不同的處理組合中,都能發(fā)現(xiàn)有花粉粒萌發(fā)(見圖1P,但不同條件下花粉萌發(fā)率和花粉管長度各不相同(表2)。其中A3B1C3組合的萌發(fā)率為0%,粉萌發(fā)率最高值出現(xiàn)在A2B2C3組合,萌發(fā)率高達(dá)37.5%,花粉管長6.2μm,花粉管最長的組合是A3B1C3,萌發(fā)率為12.7%(見圖2)。
2.2 3個(gè)因素對(duì)萌發(fā)率和花粉管長度的影響程度 因素內(nèi)水平極差(R)的大小可反應(yīng)該因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響程度,表3顯示了3個(gè)因素對(duì)紫丁香花粉萌發(fā)率和花粉管長度的影響程度。依據(jù)R值,參試的3個(gè)因素對(duì)紫丁香花粉萌發(fā)率影響的主次關(guān)系依此為:B,C,A;對(duì)花粉管長度影響的主次關(guān)系為:C,B,A。由此可知,溫度對(duì)花粉的萌發(fā)影響最大,時(shí)間次之,而PH值影響最小,這說明PH值對(duì)紫丁香花采用同一優(yōu)化條件均可得到較高的萌發(fā)率。溫度對(duì)萌發(fā)率的影響要高于花粉管長度,而時(shí)間對(duì)花粉管長度的影響要高于萌發(fā)率。根據(jù)各因素水平均值(Ki)的大小,可得各影響因素下紫丁香花粉萌發(fā)率大小依次為A(3,2,1),B(2,3,1),C(2,1,3),花粉管長度大小依此為:A(2,1,3),B(2,3,1),C(3,1,2)。由此可得最佳組合為A3B2C2(對(duì)萌發(fā)率)或A2B2C3(對(duì)花粉管長度)。各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響是否顯著以及各因素之間差異是否顯著還不為所知,因此須進(jìn)行方差分析和多重比較。
2.3 花粉萌發(fā)率和花粉管長度的方差分析
紫丁香花粉萌發(fā)率和花粉管長度的方差分析見表4。溫度(B)和時(shí)間(C)對(duì)紫丁香花花粉萌發(fā)率的影響均達(dá)到了極顯著水平,而PH值的影響不顯著,說明改變環(huán)境的溫度和時(shí)間可顯著影響紫丁香花粉的萌發(fā)。但pH值,溫度,時(shí)間對(duì)花粉管長度的影響均未達(dá)到達(dá)到顯著水平,說明以上三因素對(duì)花粉萌發(fā)的影響要大于對(duì)花粉管生長的影響。
3 小結(jié)與討論
正交設(shè)計(jì)可以精簡試驗(yàn)次數(shù)、克服在培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)上的盲目性、大大提高工作效率和試驗(yàn)的可靠性。其顯著優(yōu)點(diǎn)是用較少的處理組合研究較多的試因素和水平[3]。本試驗(yàn)若對(duì)3種因素3個(gè)水平進(jìn)行全部組合試驗(yàn),必須采用27個(gè)處理組合,采用正交試驗(yàn),只需9個(gè)處理組合,即可篩選出紫丁香花粉萌發(fā)的適宜條件。目前,正交試驗(yàn)已廣泛應(yīng)用于植物花粉萌發(fā)條件和組織培養(yǎng)體系的優(yōu)化。父本花粉質(zhì)量是決定雜交制種成敗的關(guān)鍵因素之一,適宜的花粉活力測(cè)驗(yàn)是獲得高質(zhì)量花粉的重要技術(shù)保障?;ǚ垭x體萌發(fā)試驗(yàn)是檢測(cè)花粉活力的有效方法,它比TTC等化學(xué)染色法更為準(zhǔn)確,因?yàn)橐恍┑唾|(zhì)量花粉(如內(nèi)含物較少、畸形等)根本沒有授粉結(jié)能力,卻能被一些化學(xué)物質(zhì)染色[4]。影響紫丁香花粉離體萌發(fā)的因素較多,總體可分為內(nèi)因和外因,前者有供體植株基因型、發(fā)育時(shí)期等,后者包括培養(yǎng)基組分、pH值、溫度、時(shí)間等[4],只有在含有一定量的礦物質(zhì)、糖類等組分以及適宜pH值、溫度、時(shí)間條件下,花粉才能萌發(fā)。試驗(yàn)對(duì)影響紫丁香花粉離體萌發(fā)的多個(gè)因素(即pH值、萌發(fā)溫度、時(shí)間)進(jìn)行了正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度和時(shí)間對(duì)花粉萌發(fā)影響較大,而pH值影響最小,篩選到影響紫丁香花粉離體萌發(fā)環(huán)境因素的最佳水平組合,即25℃萌發(fā)溫度、pH值為6.0,培養(yǎng)時(shí)間為3h。這一結(jié)果可適用于多種丁香花粉離體萌發(fā)培養(yǎng),pH值對(duì)植物花粉萌發(fā)和生長具有影響,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),5.0~7.0的pH值對(duì)花粉的影響不是很明顯,可能與對(duì)pH值范圍設(shè)置較窄有關(guān)。
參考文獻(xiàn)
[1]建萍,韓有志,梁勝發(fā),王月娥.丁香花粉生活力及其貯藏性的研究[J].山西林業(yè)科技, 2000,(1):10~12.
[2]黃靜.培養(yǎng)基成分對(duì)南瓜離體花粉萌發(fā)的影響[J].中國西瓜甜瓜,2004,(3):6-7.
[3]國斌,周鳳真,周利輝,西瓜花粉萌發(fā)的研究[J].中國西瓜甜瓜,1998,(3):12-13.
[4]往隆華,沈慶.正交實(shí)驗(yàn)法在植物生理學(xué)試驗(yàn)中的應(yīng)用示例[J].植物生理學(xué)通訊,1994,30(5):366-367.
作者簡介:李紀(jì)平,女,就職于通化縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心;耿麗莉,就職于吉林省通化縣快大茂鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站;王斌,男,就職于吉林省通化縣大泉源滿族朝鮮族鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站。