王志清，張舒娜，于營(yíng)，邢麗偉，馬琳，張亞玉

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長(zhǎng)春?130112)

北細(xì)辛[AsarumheterotropoidesFr.schmidtvar.maudshuricum(Maxim) kitag.]又名遼細(xì)辛、細(xì)參、煙袋鍋花。以根入藥，味辛，性溫，歸心、肺、腎經(jīng)，具有祛風(fēng)散寒、通竅止痛、溫肺化飲之功效，用于風(fēng)寒感冒、頭痛、牙痛、風(fēng)濕痹痛、痰飲喘咳等疾病的治療[1]?！吨袊?guó)藥典》將其收載為正品。細(xì)辛除了在臨床上應(yīng)用外，化工上常用于日用品、香精、殺蟲劑、綠色農(nóng)藥等產(chǎn)品的開發(fā)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在細(xì)辛及其有效成分的深度開發(fā)推動(dòng)下，細(xì)辛的需求日益增長(zhǎng)。細(xì)辛在東北地區(qū)的大面積種植，既促進(jìn)了東北地區(qū)農(nóng)業(yè)多元化，也增加了農(nóng)民收入。目前，細(xì)辛種植戶的種源均為野生馴化種，是基于不同類型和遺傳差異較大[2]的種質(zhì)混雜群體。不同種質(zhì)資源間的有效成分含量存在差異，這為選育細(xì)辛優(yōu)良品種及良種雜交提供了理論依據(jù)。

北細(xì)辛開花期，花被剛裂開時(shí)，12枚雄蕊分2輪向柱頭聚合，首輪6枚雄蕊全部聚集到柱頭間隙后，第2輪的6枚雄蕊才向柱頭下方聚合(圖1)(與李媛2011報(bào)道的相似[3])，遂完成授粉過(guò)程。這一過(guò)程需要2d～4d，而在人工授粉時(shí)，也應(yīng)當(dāng)依照此規(guī)律，采取分時(shí)段二次授粉法。因此，在北細(xì)辛雜交育種過(guò)程中，花粉活力的保持對(duì)雜交的成功尤為重要。本試驗(yàn)就北細(xì)辛花粉貯藏溫度和時(shí)間對(duì)花粉活力的影響進(jìn)行研究。

圖1 北細(xì)辛雄蕊位置變化過(guò)程及柱頭授粉

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

北細(xì)辛花粉采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所北細(xì)辛種質(zhì)資源基地(44.04′N、126.05′E)的6年生北細(xì)辛。

1.2 花粉活力測(cè)定

天氣晴朗的10∶00，采集花藥飽滿且未散粉(初花期至盛花初期)的花粉，將花粉連同花藥一起收集，置于硫酸紙上，干燥器中干燥10h。將花粉連同花藥一起收集，分別裝入凍存管中，分別于4℃、15℃、20℃、25℃、28℃條件下貯藏花粉，檢測(cè)不同貯藏天數(shù)的花粉活力變化。

用TTC(2，3，5-氯化三苯基四氮唑)法測(cè)定花粉活力[4]。隨機(jī)取5朵北細(xì)辛花，將花粉撒在載玻片上，滴加2滴～3滴0.5% TTC溶液，再滴加2滴磷酸緩沖液，蓋上蓋玻片，將載玻片置于內(nèi)有濕濾紙的培養(yǎng)皿中，25℃暗培養(yǎng)1h，顯微鏡下觀察載玻片中的6個(gè)視野中的花粉數(shù)量，3次重復(fù)?；ǚ刍盍?著色花粉數(shù)/觀察花粉數(shù)量×100。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用SAS 9.1.3統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，檢驗(yàn)相關(guān)變量間是否存在顯著性差異，用Excel 2010作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下北細(xì)辛花粉活力隨貯藏時(shí)間變化的趨勢(shì)

不同溫度下花粉活力隨貯藏時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖2所示。在5種不同溫度下，貯藏2d的花粉活力保持在70%以上。但在25℃、28℃溫度下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，花粉活力下降速率較快。4℃和15℃條件下，2d～7d花粉活力變化曲線較緩。在4℃條件下，2d～7d花粉活力基本保持不變。在15℃條件下，花粉活力隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而降低，但降低幅度較小。20℃、25℃和28℃條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，花粉活力快速降低，20℃和25℃條件下，貯藏7d的花粉活力低于50%。28℃貯藏7d，花粉活力急劇下降，活力低于10%。

圖2 不同溫度下花粉活力隨貯藏時(shí)間變化趨勢(shì)

2.2 相同貯藏時(shí)間、不同貯藏溫度下北細(xì)辛花粉活力比較

相同貯藏時(shí)間、不同貯藏溫度下花粉活力差異性比較見(jiàn)表1。北細(xì)辛花粉在5種不同溫度下貯藏2d，活力保持在70%以上。28℃貯藏2d，花粉活力明顯低于其它4種溫度條件下的花粉活力(P<0.05)。15℃貯藏2d，活力明顯高于其它4種溫度條件下的花粉活力(P<0.05)。但15℃、20℃和25℃貯藏2d的花粉活力差異不顯著(P>0.05)。

花粉在5種不同溫度下貯藏3d，4℃和15℃條件下的花粉活力差異不顯著(P>0.05)，花粉活力保持在80%以上，20℃、25℃和28℃條件下的花粉活力差異不顯著(P>0.05)?；ǚ墼?種不同溫度下貯藏7d后，花粉活力范圍在5.645%～79.93%之間，差異顯著(P<0.05)。4℃條件下貯藏花粉2d～7d，花粉活力由80.57%降低至79.93%，降幅較小。15℃條件下貯藏花粉2d～7d，花粉活力由85.93%下降至66.56%，其它3個(gè)溫度條件下貯藏花粉7d，花粉活力低于50%。特別是28℃下，花粉活力降低至5.64%。

表1不同貯藏溫度，相同貯藏時(shí)間花粉活力差異

Table 1The difference between pollen vitality stored in different temperature and time

注：大寫字母表示在0.05水平上顯著。

Note:Different capital letter indicating significance at the 0.05 level.

3 討論

花粉是有性繁殖植物遺傳物質(zhì)的載體，是影響有性繁殖植物授粉胚胎發(fā)育的遺傳基礎(chǔ)[5]。在育種過(guò)程中，為了進(jìn)行人工輔助授粉或雜交授粉，或?yàn)榱私鉀Q親本的花期不一致或遠(yuǎn)緣雜交的困難，常需要保存花粉的活力。研究花粉貯藏溫度以及生活力是育種工作必不可少的基礎(chǔ)性工作[6]。依據(jù)北細(xì)辛開花習(xí)性及柱頭授粉過(guò)程可知，若實(shí)現(xiàn)北細(xì)辛人工授粉，必須實(shí)行花粉貯藏。在本研究中，設(shè)定了5個(gè)溫度梯度進(jìn)行北細(xì)辛花粉貯藏，4℃貯藏花粉7d，花粉活力依然保持在80%左右，說(shuō)明4℃保存比常溫保存更有效地延長(zhǎng)北細(xì)辛花粉活力，北細(xì)辛花粉這一特點(diǎn)與新疆野蘋果等相似[7]，也與北細(xì)辛種子貯藏特點(diǎn)十分相似[8]。因此，若花粉需要保持5d以上，4℃是最佳的花粉貯藏溫度。15℃條件下貯藏3d，花粉活力可保持在86%左右，與桂花花粉常溫貯藏3d時(shí)的活力極強(qiáng)非常相似[9]。因此，需要短期授粉時(shí)，建議在15℃條件下貯藏花粉。貯藏溫度高于25℃時(shí)，北細(xì)辛花粉活力迅速下降，這種溫度不能進(jìn)行花粉貯藏。這一特點(diǎn)與北細(xì)辛種子活力與萌發(fā)特性非常相似。

很多研究表明，如果想實(shí)現(xiàn)花粉特別是桂花等[10]一些特異珍稀資源的花粉長(zhǎng)期貯藏，一般都選擇超低溫貯藏。本研究是首次進(jìn)行貯藏溫度對(duì)北細(xì)辛花粉活力影響的研究，也旨在指導(dǎo)田間成功進(jìn)行北細(xì)辛雜交育種。而北細(xì)辛花粉是否適合超低溫貯藏有待進(jìn)一步研究。

[1]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:一部[K].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010.

[2]王志清,劉繼勇,李昌禹,等.利用ISSR和SRAP標(biāo)記分析細(xì)辛資源遺傳多樣性與親緣關(guān)系[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2015,16(5):1035-1044.

[3]李媛.北細(xì)辛(Asarumheterotropoides)生殖生物學(xué)的研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

[4]于營(yíng),郭靖,王志清,等.白花桔梗與紫花桔梗傳粉生物學(xué)特性比較研究[J].特產(chǎn)研究,2014,36(1):39-43.

[5]張磊,李桂榮,婁騰雪,等.不同處理對(duì)豐花月季花粉生活力的影響[J].北方園藝,2015，(16):72-75.

[6]李桂榮,楊鵬鳴.硼酸與蔗糖對(duì)百合花粉生活力的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(18):9494-9495.

[7]楊磊,廖康,許正,等.新疆野蘋果花粉活力的研究初報(bào)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(23):335-338.

[8]王志清.北細(xì)辛種子特性及光合生理研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院,2011.

[9]張洪偉,段一凡,李稚,等.不同貯藏方法對(duì)桂花花粉活力影響的研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,38(S1):6-12.

[10]張亞利,尚曉倩,劉燕,等.花粉超低溫保存研究進(jìn)展[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,28(4):139-147.