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        抗壞血酸和吲哚丁酸對荔枝不同批次花粉生活力的影響

        2018-08-01 07:53:26曾令達高媚妹廖偉娟
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018年13期
        關(guān)鍵詞:花粉管促進作用荔枝

        曾令達, 高媚妹, 廖偉娟

        (1.惠州學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,廣東惠州 516007; 2.惠州學(xué)院生物技術(shù)研究所,廣東惠州 516007)

        荔枝(LitchchinensisSonn.)為無患子科(Sapindaceae)荔枝屬的喬木,原產(chǎn)于我國,荔枝果實形、色、香味俱佳,被譽為“果中之王”[1]。生產(chǎn)上荔枝落花、落果較為嚴重,常出現(xiàn)“花而不實”或“少實”并導(dǎo)致產(chǎn)量低而不穩(wěn)的現(xiàn)象。荔枝果肉為假種阜,必須經(jīng)授粉受精形成種子后才能產(chǎn)生果肉,雌花未經(jīng)授粉或授粉受精不完全,則引起落花[2],而花粉生活力常影響授粉受精過程及坐果率。因此,采用營養(yǎng)劑或生長調(diào)節(jié)劑等外源物質(zhì)以促進花粉萌發(fā)和生長,提高花粉生活力是解決這一問題的重要措施。已有試驗表明,利用外源物質(zhì)可提高花粉生活力進行研究,如曾令達等采用硼酸、尿素、NAA、2,4-D 和復(fù)硝酚鈉等物質(zhì)促進了仙婆果和四季荔的花粉萌發(fā)率[3]。向旭等通過多種礦質(zhì)元素及生長調(diào)節(jié)劑對不同荔枝品種花粉萌發(fā)和花粉管生長的研究發(fā)現(xiàn)各元素對不同品種花粉的效應(yīng)有較大的差異,生長調(diào)節(jié)劑則與使用濃度密切相關(guān)[4]。符碧等發(fā)現(xiàn),硼、萘乙酸、尿素可促進荔枝花粉的萌發(fā)及生長[5]。荔枝花開放的時期與花粉生活力、授粉受精的效果關(guān)系密切。根據(jù)荔枝花開放的時間,多數(shù)荔枝品種的花是分批開放的,一般第1批多為雄花,第2批多為雌花,第3批又是多為雄花[6],各批花有1~3 d的時間間隔[7]。荔枝雌花柱頭和雄花花粉適宜授粉受精期極短,雌花以柱頭剛開裂是授粉的最適宜時間[8]。施用外源物質(zhì)促進荔枝授粉受精要考慮荔枝花開放的時期和批次,但外源物質(zhì)對不同批次花的花粉影響研究目前還是個空白。本試驗采用抗壞血酸(Asc)和吲哚丁酸(IBA)來處理桂味和淮枝2個荔枝優(yōu)良品種不同批次花的花粉,探討Asc和IBA對荔枝各批次花花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響,旨在提高荔枝開花期間的科學(xué)調(diào)控技術(shù)水平,促進荔枝授粉受精,實現(xiàn)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),也為外源物質(zhì)在荔枝開花期間的施用時期和用量提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        本試驗選用廣東省惠州市主栽的桂味和淮枝2個中遲熟荔枝品種進行試驗,在惠州市惠陽區(qū)鎮(zhèn)隆鎮(zhèn)皇后村荔枝開花期間各批花(共3批花)的盛花期時采集荔枝花粉。剪下荔枝花穗用紙箱帶回試驗室,放入置于干燥器的培養(yǎng)皿中陰干,待其自行散發(fā)出花粉后收集放置于小玻璃瓶中,常溫狀態(tài)下保存于干燥器中。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 花粉培養(yǎng) 以10.0%蔗糖、2.0%瓊脂、10.0 mg/L硼酸為花粉培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基,在其上分別添加0、5、10、20、30、40 mg/L Asc和0、5、10、15、20 mg/L IBA,用玻璃棒蘸配制好的不同濃度的培養(yǎng)基液滴于單凹載玻片上冷卻凝固后,用毛筆蘸少量花粉,輕輕振動,使花粉均勻地撒在培養(yǎng)基上。將載玻片放在墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi),培養(yǎng)皿蓋子涂上凡士林封口以保持濕度,然后放在室溫下培養(yǎng),培養(yǎng)3 h后觀察。每個處理重復(fù)3次。

        1.2.2 花粉鏡檢及計數(shù)方法 將培養(yǎng)花粉的單凹載玻片放在光學(xué)顯微鏡下進行鏡檢,每片觀察3個視野(約100個花粉)統(tǒng)計花粉數(shù)和花粉萌發(fā)數(shù)量?;ǚ酃苌L長度用測微尺測量,每視野測定20粒以上,計算花粉管平均長度?;ǚ勖劝l(fā)率計算公式為:花粉萌發(fā)率=(萌發(fā)花粉數(shù)/花粉總數(shù))×100%。

        1.3 統(tǒng)計分析

        試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19軟件進行統(tǒng)計分析,采用鄧肯式新復(fù)極差法進行顯著性差異分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 Asc對荔枝不同批次花粉萌發(fā)的影響

        研究發(fā)現(xiàn),Asc對桂味荔枝的花粉萌發(fā)具有促進作用,10.0~40.0 mg/L各處理濃度下桂味花粉的萌發(fā)率比對照高,且與對照差異顯著。Asc對不同批次花粉萌發(fā)的促進作用有差異。第1批花花粉的萌發(fā)率在10 mg/L處理濃度下最高,為53.1%;第2批在30 mg/L處理濃度下花粉萌發(fā)率最高,為45.1%;而第3批在40 mg/L處理濃度下花粉萌發(fā)率為57.4%,為第3批最高的萌發(fā)率(圖1-A)。10~40 mg/L各處理濃度下Asc對淮枝第1、第2批花粉的萌發(fā)率具有顯著的促進作用,第1、第2批花分別在20、30 mg/L Asc處理下萌發(fā)率最高,分別為 56.7%、59.0%。5、10 mg/L處理濃度促進第3批花粉的萌發(fā),其中5 mg/L處理濃度下萌發(fā)率最高,為53.7%;20~40 mg/L則對第3批花粉萌發(fā)不起促進作用,表現(xiàn)出萌發(fā)率顯著低于對照(圖1-B)。Asc對淮枝不同批次花的花粉促進作用與桂味不同,這可能跟淮枝比較豐產(chǎn),第2批雌花結(jié)實率較高有關(guān)。Asc對2品種不同批次花粉的萌發(fā)率具有促進作用,且不同批次之間的促進效果不同。

        2.2 Asc對荔枝不同批次花粉管生長的影響

        研究發(fā)現(xiàn),5~40 mg/L Asc對桂味花粉管生長具有顯著的促進作用(圖2-A)。Asc對不同批次花之間花粉管生長的促進作用有差異。在20、30、40 mg/L Asc處理下,第1、第2、第3批花的花粉管最長,分別為158.8、206.3、197.2 μm。5~40 mg/L 各處理濃度Asc對淮枝第1、第2批花的花粉管的生長具有顯著的促進作用,且基本呈現(xiàn)上升趨勢,在 30 mg/L Asc處理下第1、第2批花花粉管最長,分別為201.2、189.4 μm。而5~30 mg/L 處理濃度促進第3批花花粉管的生長,40 mg/L 處理濃度則對淮枝花粉管沒有促進作用,花粉管長比對照低(圖2-B)。Asc對2個品種不同批次花花粉管生長具有促進作用,且促進的效果在不同批次間有差異。

        2.3 IBA對荔枝不同批次花粉萌發(fā)的影響

        研究發(fā)現(xiàn),5~20 mg/L各處理濃度下IBA對桂味各批次花粉萌發(fā)均有促進作用,各處理萌發(fā)率與對照均有顯著差異(圖3-A)。不同批次花粉IBA的促進效果不同,第1批花在10 mg/L條件下花粉萌發(fā)率最高,達56.7%;第2批花在10、15 mg/L條件下萌發(fā)率最高,為42.4%;第3批花15 mg/L條件下萌發(fā)率最高,為57.2%。在IBA最佳處理濃度后,花粉萌發(fā)率有下降趨勢。IBA對淮枝各批花的花粉促進效果不同(圖3-B)。在第1批花中,5~20 mg/L各處理濃度IBA顯著促進淮枝花粉的萌發(fā);第2批花中,5 mg/L IBA顯著促進花粉萌發(fā),花粉萌發(fā)率最高,為46%。10、15 mg/L促進作用不明顯,20 mg/L IBA則對花粉沒有促進作用。第3批花 5~15 mg/L 對荔枝花粉有顯著促進作用,其中在15 mg/L條件下,萌發(fā)率最高,達74.6%,在20 mg/L條件下與對照差異不顯著。淮枝在第1批絕大多數(shù)雄花開放時,IBA對花粉萌發(fā)的促進作用較明顯, 而第2批花雌花開放較多和第3批花兩性花開放較多的情況下,可能花粉本身的生理狀況不同,較高濃度處理未顯現(xiàn)促進萌發(fā)的作用。

        2.4 IBA對荔枝不同批次花粉管生長的影響

        研究發(fā)現(xiàn),5~20 mg/L各處理濃度下IBA對桂味各批次花的花粉管生長均有促進作用,各處理花粉管長與對照均有顯著差異(圖4-A)。在不同批次花中,IBA的促進效果有差異,第1批花在15 mg/L濃度條件下,花粉管最長為149.7 μm;第2批在5 mg/L條件下,花粉管最長,為 160.6 μm;第3批在10 mg/L濃度條件下,花粉管最長,為202.4 μm。IBA對淮枝各批次花的花粉管生長促進作用不同(圖4-B)。5~20 mg/L各處理濃度下IBA對淮枝第1批花粉管生長均有促進作用。5~10 mg/L處理濃度下,對淮枝第2批花粉管生長促進作用明顯。10~20 mg/L各處理濃度下對淮枝第3批花粉管生長具有明顯的促進作用。不同品種中,IBA各處理濃度對桂味的花粉管生長的促進用效果要好于淮枝。在淮枝不同批次花粉的促進效果中,IBA各處理均促進第1批花粉管的生長。

        3 討論與結(jié)論

        抗壞血酸(Asc)是植物組織中廣泛存在的一種抗氧化劑,對植物的生長發(fā)育具有重要作用,可以影響植物中碳和氮的代謝[9],促進細胞分裂和影響細胞壁的合成[10]。辛東華等用維生素處理無患子科植物文冠果的花粉時發(fā)現(xiàn),維生素對花粉的萌發(fā)有明顯的促進作用,其中20 mg/L Asc處理的花粉萌發(fā)率最高[11]。譚曉鳳等用Asc處理油茶花粉發(fā)現(xiàn),Asc質(zhì)量濃度為20 mg/L時,花粉萌發(fā)率達到最高(65.86%),比對照提高23.80%[12]。 對蘋果花粉的萌發(fā)研究中,當(dāng)培養(yǎng)基中的Asc濃度達到40~50 mg/L時,花粉的萌發(fā)率最高,為39.97%,促進效果最好[13]。本試驗發(fā)現(xiàn),5~40 mg/L 各處理濃度條件下 Asc顯著促進桂味各批次花粉的萌發(fā)和花粉管的生長,也促進淮枝第1、第2批次花粉的萌發(fā)和花粉管生長,5~10 mg/L各處理濃度條件下促進淮枝第3批花粉的萌發(fā)和花粉管生長,40 mg/L Asc濃度條件對淮枝第3批花粉的萌發(fā)和花粉管生長沒有促進作用。Asc具有促進花粉萌發(fā)的結(jié)果與前任研究結(jié)果[11-12]類似。同時,本試驗還發(fā)現(xiàn)Asc具有促進荔枝花粉管生長的作用。但Asc促進花粉萌發(fā)和花粉管生長中,不同批次的花粉最佳的處理濃度不大一致。如對桂味花粉的萌發(fā),在10 mg/L Asc條件下,第1批花粉的萌發(fā)率最高,為53.1%;在 30 mg/L 濃度條件下,第2批花粉萌發(fā)率最高,為45.1%,在40 mg/L濃度條件下;第3批花粉萌發(fā)率最高,為57.4%。桂味花粉管生長最佳的濃度在第1、第2、第3批花粉中分別為20、30、40 mg/L。這說明了不同批次花粉的荔枝對Asc的敏感性不同。本試驗中,Asc對不同荔枝品種花粉的促進作用也有差異,淮枝的第3批花粉則在較低的濃度下才有促進作用。不同批次花粉的促進效果差異,可能跟開花時環(huán)境狀況不同或與花粉發(fā)育時枝梢的營養(yǎng)條件有關(guān)。

        植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)具有調(diào)節(jié)控制植物體內(nèi)物質(zhì)代謝或生理功能的微量有機化合物,能改變植物體內(nèi)源激素間相互平衡關(guān)系,對調(diào)節(jié)果樹的受精及坐果有重要作用。向旭等在三月紅和淮枝的試驗中發(fā)現(xiàn),生長調(diào)節(jié)劑對花粉生活力有較明顯的影響,但與使用的濃度密切相關(guān)[4]。楊斐翔等發(fā)現(xiàn), 2 mg/L IBA能促進錐栗花粉的萌發(fā)[14],張福平等在草莓花粉萌發(fā)試驗中發(fā)現(xiàn)在20 mg/L IBA能促進花粉萌發(fā)[15]。本試驗發(fā)現(xiàn),5~20 mg/L各處理濃度條件下IBA顯著促進桂味各批次花粉的萌發(fā)和花粉管的生長,第1、第2、第3批的花粉萌發(fā)最佳濃度分別為10、15、15 mg/L,花粉管生長的最佳濃度為15、5、10 mg/L。 5~20 mg/L IBA各處理的淮枝第1批花粉的萌發(fā)和花粉管生長效果顯著;5 mg/L 促進淮枝第2批花粉的萌發(fā),5、10 mg/L促進淮枝第2批花粉管的生長,15 mg/L及以上濃度則抑制花粉管的生長。5~15 mg/L促進第3批花粉的萌發(fā),10~20 mg/L促進第3批花粉管的生長。一定濃度IBA對花粉的萌發(fā)具有促進作用與楊斐然等的試驗結(jié)果[14-15]一致。從試驗結(jié)果來看,IBA能促進荔枝花粉的萌發(fā)與生長,但對荔枝的不同品種和不同批次花的花粉而言,IBA促進其萌發(fā)和花粉管生長的濃度有所不同。

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