(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，　吉林 吉林 132101)

含笑(Micheliafigo)為木蘭科植物，常綠性灌木或小喬木，株體高1～2 m，花芽、幼小枝丫上和葉背中脈長有黃褐色的細(xì)絨毛；直立狀的花朵系單生于葉腋，乳白色或淡黃色的花瓣通常為6片[1]。原產(chǎn)我國廣東和福建，現(xiàn)在華南地區(qū)和長江流域均有分布。含笑具有巨大的潛在應(yīng)用價值[3]，不僅被廣泛用于園林綠化[2]，而且含笑之花可以入藥，在藥用方面也有較大用途。

國外學(xué)者Stanli等[4]對植物花粉離體萌發(fā)試驗(yàn)研究結(jié)果表明：植物花粉離體萌發(fā)是檢測花粉活力最為可靠的方法，這是因?yàn)榛ǚ垭x體萌發(fā)條件極其相似于其在柱頭上的萌發(fā)條件。然而，包括如培養(yǎng)基組成成分、pH值、溫度等在內(nèi)很多因素都可以影響花粉的離體萌發(fā)。國內(nèi)學(xué)者龔洵等[5]研究得出結(jié)論：在濃度為10%蔗糖+0.01%硼酸的混合培養(yǎng)基上，培養(yǎng)2 h后，含笑花粉即可萌發(fā)。其中，栽培的含笑花粉萌發(fā)率(約20%)遠(yuǎn)低于野生含笑花粉萌發(fā)率(90%)。含笑作為當(dāng)今園林綠化以及中西醫(yī)重要的藥用植物，篩選出花粉離體萌發(fā)的最優(yōu)條件，對配置園林花木、管理花粉均具有一定的現(xiàn)實(shí)意義?；谏鲜鲈?，本試驗(yàn)研究了對含笑花粉萌發(fā)率和花粉管生長的影響因素，如不同培養(yǎng)基組分如蔗糖、氯化鈣和硼酸濃度及溫度等，以期為含笑的引種、栽培等提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材　料

試驗(yàn)所用含笑植株來自南昌大學(xué)北區(qū)植物園。

1.2　方　法

2015年6月中旬于09：00—10：00時，取微開花朵回到實(shí)驗(yàn)室，用經(jīng)濃度為70%的酒精消毒過的鑷子取下含笑花藥，并放置在干燥、潔凈的盛有濾紙的培養(yǎng)基內(nèi)，將收集的花粉干燥，并保存于4 ℃冰箱中備用。

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

單因素試驗(yàn)設(shè)置方法如下：

1) 設(shè)置5種蔗糖濃度，分別為0，50，100，150，200 g/L；

2) 設(shè)置5種硼酸濃度，分別為0，10，50，100，200 mg/L；

3) 設(shè)置基于上述最適蔗糖和硼酸濃度下的6個溫度，分別為20.0，22.5，25.0，27.5，35.0，40.0 ℃。

1.2.2最適培養(yǎng)基的篩選

通過單因素試驗(yàn)，得到花粉萌發(fā)的最適宜溫度和所需的最適蔗糖和硼酸濃度；而后通過正交試驗(yàn)，確定上述因素的最佳組合，每個組合設(shè)置3次重復(fù)。人工花粉培養(yǎng)方法參照葉利民[6]的方法。

1.2.3花粉萌發(fā)率的統(tǒng)計(jì)

于低倍鏡(10×10倍)觀察花粉粒。每個載玻片需隨機(jī)選取3個視野進(jìn)行觀察，且保證每個視野的花粉?？倲?shù)不少于50粒。

花粉萌發(fā)參照標(biāo)準(zhǔn)：花粉管長度≥花粉粒直徑，統(tǒng)計(jì)每個視野萌發(fā)花粉數(shù)量和花粉?？倲?shù)，計(jì)算均值[7]。萌發(fā)花粉中從每個視野，隨機(jī)抽取10粒，用測微尺測量花粉管的長度，計(jì)算均值[7]。

1.2.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

將試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)錄入到Excel 2013中并統(tǒng)計(jì)計(jì)算，利用DPS 7.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析[8]。

2　結(jié)果與分析

2.1　5種濃度蔗糖對含笑花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響

將5種濃度蔗糖對含笑花粉萌發(fā)的影響結(jié)果列于表1。由表1可知，在蔗糖濃度為0時，花粉活力最低，僅為7.45%，此時花粉管長度僅為8.35μm。蔗糖對花粉的萌發(fā)有促進(jìn)作用，但隨著蔗糖濃度的提高，花粉活力呈先增后減的趨勢。其中當(dāng)蔗糖濃度為100 g/L時，花粉萌發(fā)率高達(dá)22.33%，極顯著高于其他濃度梯度；當(dāng)蔗糖濃度為200 g/L時，花粉萌發(fā)率最低，僅為8.44%，但仍極顯著高于無蔗糖時的含笑花粉萌發(fā)率。蔗糖對花粉管長度的影響與花粉萌發(fā)率類似，蔗糖濃度為50～200 g/L時，具有促進(jìn)花粉管生長的作用；當(dāng)濃度為100 g/L時，花粉管長度達(dá)最長，為26.35μm；蔗糖濃度為100 g/L時，花粉活力和花粉管長度均極顯著高于其他濃度處理。綜上，100 g/L蔗糖濃度為含笑花粉萌發(fā)和花粉管生長的最適濃度。

表1不同蔗糖濃度對含笑花粉萌發(fā)的影響

蔗糖濃度(g/L)花粉萌發(fā)率(%)花粉管長度(μm)07．45C8．35C509．95B12．72B10022．33A26．35A1508．66Bb11．55Bb2008．44Bb11．15Bb

注：不同大寫字母表示達(dá)極顯著效應(yīng)(p<0.01)；不同小寫字母表示達(dá)顯著效應(yīng)(p<0.05)。下同。

2.2　5種濃度硼酸對含笑花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響

將5種濃度硼酸對含笑花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響結(jié)果列于表2。由表2可知，在硼酸濃度為0時，花粉活力最低，僅為0.66%，且此時花粉管短而直，花粉管長度僅為8.3μm。各濃度梯度對花粉的萌發(fā)有促進(jìn)作用，隨著硼酸濃度的提高，花粉活力也呈現(xiàn)先增后減的趨勢。其中，在50 mg/L硼酸條件下花粉萌發(fā)率高達(dá)48.62%，極顯著高于其他濃度梯度；當(dāng)硼酸濃度為200 mg/L時，花粉萌發(fā)率最低，僅為15.35%，但仍極顯著高于無硼酸時的含笑花粉萌發(fā)率。硼酸對花粉管長度的影響與花粉萌發(fā)率類似。不同硼酸濃度均能促進(jìn)花粉管的生長，其中當(dāng)濃度為50 mg/L時，花粉管長度達(dá)到最長，為50.15μm。綜上，5種濃度的硼酸對含笑花粉萌發(fā)和花粉管生長均有促進(jìn)作用，對于花粉活力和花粉管生長，硼酸的最適濃度都是50 mg/L。

表2硼酸對含笑花粉萌發(fā)的影響

硼酸濃度(mg/L)花粉萌發(fā)率(%)花粉管長度(μm)00．66C8．35C1021．45B22．11B5048．62A50．15A10018．64Bb16．80Bb20015．35Bb13．23Bb

2.3　不同溫度對含笑花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響

將不同溫度對含笑花粉萌發(fā)的影響結(jié)果列于表3。由表3可知，花粉萌發(fā)對溫度非常敏感，花粉萌發(fā)率在不同溫度條件下呈極顯著差異(p<0.01)；溫度為22.5 ℃和27.5 ℃之間、20.0 ℃和35.0 ℃之間含笑花粉管長度達(dá)顯著差異(p< 0.05)，溫度為25.0 ℃時，花粉萌發(fā)率最高，極顯著高于其他溫度；溫度為40 ℃時，使含笑花粉致死。綜上，25.0 ℃為含笑花粉離體萌發(fā)的最適溫度。

表3溫度對含笑花粉萌發(fā)的影響

溫度(℃)花粉萌發(fā)率(%)花粉管長度(μm)20．010．28D8．35C22．522．63C22．11B25．050．18A50．15A27．534．65B28．55Bb35．015．35Dd10．16Cc40．00E0D

2.4　含笑花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基的選擇

將含笑花粉萌發(fā)L933正交試驗(yàn)結(jié)果列于表4。由表4可知，綜合3種因素的試驗(yàn)處理，含笑花粉萌發(fā)率均不同，變化范圍為26.58%～67.57%，變幅達(dá)40%以上。其中處理9(28 ℃下的130 g/L蔗糖+80 mg/L硼酸濃度)條件下花粉萌發(fā)率高達(dá)67.57%，顯著高于其它8個處理。

由表4可知，正交試驗(yàn)中各因素的最適處理?xiàng)l件與單因素試驗(yàn)中各因素的最適處理?xiàng)l件存在一定差異，說明只有當(dāng)各離體培養(yǎng)條件滿足最優(yōu)配比時，方可使含笑花粉萌發(fā)率達(dá)到最高值。

表4含笑花粉萌發(fā)L933正交試驗(yàn)結(jié)果

處理蔗糖濃度(g/L)硼酸濃度(mg/L)溫度(℃)花粉萌發(fā)率(%)170202226．58Gh2100502554．26Dd3130802856．84DCc470202243．79Ee5100502560．63BCbc6130802863．12ABb770202237．84Ff8100502532．11Gg9130802867．57Aa

3　小結(jié)與討論

蔗糖不僅是植物中合成淀粉的重要原料，亦是調(diào)節(jié)植物花粉滲透勢的關(guān)鍵物質(zhì)，能夠顯著促進(jìn)花粉管的生長[9]。國外學(xué)者Loverine[10]等通過花粉離體萌發(fā)試驗(yàn)認(rèn)為，蔗糖能夠進(jìn)入內(nèi)源濃度很高的花粉中，并通過增大細(xì)胞導(dǎo)致滲透壓不平衡，使得花粉代謝物和離子進(jìn)入培養(yǎng)基內(nèi)。本研究認(rèn)為，濃度為50～200 mg/L的蔗糖對含笑花粉的萌發(fā)均存在促進(jìn)作用。然而，蔗糖濃度偏高會抑制含笑花粉萌發(fā)，這可能與離體培養(yǎng)基中蔗糖濃度過高，使水勢降低，進(jìn)而導(dǎo)致花粉細(xì)胞脫水死亡有關(guān)。國內(nèi)學(xué)者張紹玲[11]等、何琪[12]等通過試驗(yàn)也得到了與本研究類似的結(jié)論。

硼元素普遍存在于絕大多數(shù)花的花柱組織里[13-14]。前人[15-17]關(guān)于硼對植物花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響研究報(bào)道較多，一致認(rèn)為一定濃度的硼酸能夠促進(jìn)花粉萌發(fā)及花粉管生長。本研究結(jié)果表明，含笑花粉離體萌發(fā)的最適硼酸濃度為50 mg/L，萌發(fā)率達(dá)48.62%。

含笑花粉萌發(fā)受溫度影響較大，20 ℃時花粉萌發(fā)率最低，為10.28%，此時花粉管生長緩慢，花粉管長度僅為8.35μm；25 ℃是含笑花粉萌發(fā)的適宜溫度，花粉萌發(fā)率最高，為50.18%，此時花粉管也最長，為50.15μm。

花粉萌發(fā)L933正交試驗(yàn)結(jié)果篩選出了含笑花粉的最優(yōu)離體培養(yǎng)條件：28 ℃恒溫培養(yǎng)130 g/L蔗糖+80 mg/L硼酸的培養(yǎng)基。此外，為了提高坐果率，可在花期噴施一定濃度的蔗糖和硼酸。

綜上，本試驗(yàn)研究了含笑花粉人工離體培養(yǎng)條件下的花粉萌發(fā)最優(yōu)培養(yǎng)基條件，這對含笑的花粉管理、在園林建設(shè)中的配置應(yīng)用以及為含笑的引種、栽培等均具有一定的理論指導(dǎo)意義。

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