賈聖鳳　孫德璽　孫守如　鄧云　朱迎春　安國林　李衛(wèi)華　劉君璞

摘? ? 要： 植物的生長發(fā)育從花粉發(fā)育開始，對植物花粉細胞學的觀察與活力測定是研究雄配子發(fā)育的工作基礎。花粉的生長發(fā)育關系到瓜菜類作物自身的生活發(fā)育，花粉的活力為花粉發(fā)育、植株受精提供了保障，花粉細胞學觀察為更好利用掌握花粉發(fā)育過程進而研究花調(diào)控的分子機制做準備。但影響花粉整個生長發(fā)育階段的因素有很多，為準確地判斷花粉活力以及花粉發(fā)育關系到植株育性、花芽分化、結(jié)實率、光周期等，進一步影響到分子育種及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益，因此對花粉進行活力測定與細胞學觀察必不可少。筆者對葫蘆科植物花粉細胞學以及活力測定方法進行了綜述，重點介紹了花粉細胞學以及活力測定的方法，對各種相應的方法在蔬菜中的應用進行了總結(jié)，并對觀察測定的應用進行了一定程度的展望。所介紹的觀察測定方法為更好地選出適合判斷西瓜、甜瓜、黃瓜等花粉活力及細胞學觀察的方法提供了一定的參考，以便于開展授粉育種工作。

關鍵詞： 瓜菜作物; 花粉細胞學觀察; 花粉活力測定

Summary of pollen cytological observation and vigor determination of melon and vegetable crops

JIA Shengfeng1，2， SUN Dexi1， SUN Shouru2， DENG Yun1， ZHU Yingchun1， AN Guolin1， LI Weihua1， LIU Junpu1

（1. Zhengzhou Fruit Research Institute， CAAS， Zhengzhou 450009， Henan， China; 2. College of Horticulture， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract： The growth and development of plants begins with pollen development. The study of pollen is related to the observation of plant pollen cytology and the determination of vitality is the basic work to study the development of male gametes. The growth and development of pollen is related to the life and development of melons and vegetables. The vitality of pollen provides guarantee for pollen development and fertilization of plants. Pollen cytology observation is to better utilize the pollen development process and prepare for studying the molecular mechanism of flower regulation. However， there are many factors affecting the whole growth and development stage of pollen. In order to accurately judge pollen vigor and pollen development， it is related to plant fertility， flower bud differentiation， seed setting rate， photoperiod， etc.， which further affects molecular breeding and agricultural economic benefits， so pollen vitality measurements and cytological observations are essential. We summarize the application of pollen vigor and cytological methods in melons and vegetables， providing a reference for better selection of methods suitable for judging watermelon pollen vigor and cytological observation in order to carry out pollination breeding jobs.

Key words： Melon and vegetable crops; Pollen viability determination; Pollen cytology observation

現(xiàn)所知的植物種類近30萬種，開花植物比例較大，占據(jù)90%以上，其中我國栽培的蔬菜包括20多個科，其中葫蘆科為8大科之一，包括苦瓜、冬瓜、絲瓜、黃瓜、西瓜、南瓜、西葫蘆等，在中國蔬菜生產(chǎn)中占有重要到地位[1]。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料顯示，全國2015年蔬菜總產(chǎn)量比糧食總產(chǎn)量高1.64億t，占農(nóng)作物播種面積1/10，創(chuàng)造了占種植業(yè)近1/3的產(chǎn)值。在蔬菜作物中瓜菜類作物種植面積也在隨之增長，其中西瓜的種植面積就占到73%[2]。瓜菜中花作為整個生活史中重要的器官，承載著信息遺傳，但具有一定的遺傳保守性，對花發(fā)育過程的研究關系到植物的生殖過程，進一步關系到植物的經(jīng)濟效益。從花粉的綜合性狀、大小、萌發(fā)孔樣式以及外部紋絡來進行比較，存在著巨大的差異性，種間差異要大于品種、類型間差異?；ǚ鄣陌l(fā)育伴隨著花的外部形態(tài)的改變，隨著開花時間環(huán)境的不同，花粉的發(fā)育狀態(tài)以及活力情況也不相同。對花粉細胞學觀察及活力測定一方面能更好地掌握花的發(fā)育過程，另一方面為更好利用花的調(diào)控機制為育種奠定基礎和判斷作用。當前，對花粉的細胞學觀察及花粉活力的測定雖說在不斷地進步，在花粉細胞學觀察方法方面，主要包括切片法、壓片法、電鏡檢測等方法，以及對花粉活力測定的直接授粉法、染色法、離體培養(yǎng)法等均在不同的作物中進行應用驗證，但對細胞學觀察以及花粉活力測定在瓜菜中的運用方法并沒有系統(tǒng)性地進行總結(jié)對比，在各類瓜菜中根據(jù)不同的種類觀察方法效果也不盡相同。筆者通過對瓜菜中已經(jīng)運用的觀察測定方法進行了概述，以找到適合西瓜花粉細胞學觀察與活力測定的方法并加以運用。

1 有花植物花粉發(fā)育及觀察

在高等植物中花粉大致可分為二細胞型和三細胞型2類，花粉的發(fā)育可分為3個階段，從小孢子發(fā)生期到雄配子體形成期到花粉成熟期，其中小孢子發(fā)生期即造孢細胞的分化和減數(shù)分裂過程，雄配子體形成期即自由小孢子減數(shù)分裂后的發(fā)育這一系列的過程是細胞學研究的重點，主要涉及到的具體發(fā)育過程大致如下：花藥發(fā)育初期，未分化的孢原細胞進行平周分裂為外層的周緣細胞和內(nèi)層的造孢細胞。繼而周緣細胞分裂形成藥室內(nèi)壁、中層及絨氈層，與花藥表皮共同構(gòu)成花粉囊壁包圍造孢細胞及其衍生細胞。另一方面，在周緣細胞分裂的同時，初生造孢細胞經(jīng)多次有絲分裂產(chǎn)生花粉母細胞，再經(jīng)減數(shù)分裂形成四分體。在花粉發(fā)育過程中，絨氈層逐漸向外分泌胼胝質(zhì)酶，分解胼胝質(zhì)，使未成熟的4個小孢子互相分離，慢慢形成小孢子，然后小孢子進行第一次不對稱有絲分裂，產(chǎn)生細胞核-營養(yǎng)核和生殖核。小孢子發(fā)育到一定階段，生殖細胞逐漸進入營養(yǎng)的細胞質(zhì)中，形成成熟花粉粒[3]。在花粉成熟之后伴隨著外界環(huán)境以及自身的生長發(fā)育，花粉的活力也隨之變化，對花粉細胞發(fā)育以及活力測定的研究可更好地為生產(chǎn)與育種做準備。這些過程相對獨立但彼此又緊密聯(lián)系，并受眾多基因的調(diào)控。對花粉發(fā)育時期的觀察結(jié)合細胞學、轉(zhuǎn)錄組學、代謝學為進一步探究花調(diào)控相關機制奠定基礎。

隨著科研技術(shù)的提高，對花粉發(fā)育時期的劃分也更加詳細。對花粉發(fā)育時期的劃分方法也在不斷的完善。針對不同作物，花粉發(fā)育時期以及活力情況也不相同。在1921年Belling提出植物染色體壓片技術(shù)后，壓片觀察已成為植物染色體研究中最廣泛應用的常規(guī)技術(shù)。Sanders等[4]根據(jù)擬南芥花藥發(fā)育過程中發(fā)生的主要代謝物將花藥發(fā)育分14個時期。在對擬南芥的花粉結(jié)構(gòu)觀察分析中將花粉發(fā)育時期劃分為15個時期，并對發(fā)育過程中花粉母細胞至成熟花粉粒進行了特別關注[5]。隨后在水稻中Jun-Ichi Itoh將花藥的發(fā)育時期劃分為8個時期，主要分為兩大類——花藥孢子體發(fā)育時期、雄配子體發(fā)育時期[6]。在煙草中根據(jù)代謝途徑將配子體發(fā)育劃分為8個時期，并進行了相關代謝通路驗證[7]。近年來，人們對花粉發(fā)育基本過程的認識有了很大的提高，其中許多信息來自于對雄性不育突變體的詳細研究，主要包括擬南芥[8-9]、油菜[10]、棉花[11]、大白菜[12]等植物。

另一方面，花粉活力的測定方法根據(jù)每種作物的不同習性來選擇，現(xiàn)有的測定方法主要包括花粉人工培養(yǎng)法、染色法、授粉法[13]。1982年對小麥的花粉采用TTC染色法進行了活力測定以判斷花粉敗育及生理突變情況[14]。隨后在檢測甜椒貯藏花粉活力比較中采用熒光鏡檢新鮮花粉和紅四氮唑染色鏡檢貯藏花粉得到了不同溫度下花粉活力的變化情況[15]。胡適宜[16]對測定花粉生活力的經(jīng)典方法——離體萌發(fā)測定的方法及步驟進行了詳細的介紹總結(jié)。除此之外，1994年在煙草中采用了TTC法、聯(lián)苯胺-α萘酚染色法、I-KI染色法3種方法對煙草花粉活力進行測定，并與發(fā)芽率進行了結(jié)合，系統(tǒng)地比較了3種染色法結(jié)果的差異性。整體來說I-KI染色法的差異性較大。但在染色方法上明顯已經(jīng)有了進一步的探究[17]。隨著生物技術(shù)的進步，在Randolph首次發(fā)現(xiàn)單倍體后，人們開始對單倍體進行研究，在這個過程中涉及到花藥、花粉的培養(yǎng)，確保培養(yǎng)的前提在于花粉具有一定的活性，2001在大田作物玉米中為進行單倍體育種采用Sangduen N等[18]的0.5%稀醋酸洋紅染色方法進行判斷，以染色為全紅的花粉粒判定為活性花粉用于單倍體加倍鑒定以獲得純合二倍體。隨后王欽麗等[19]分別比較了胡適宜的TTC測定法、p-苯二胺測定法的優(yōu)缺點。在模式植物擬南芥的花粉研究應用中除了采用常用的TTC染色法之外，還用到了較為簡便的Aexander染色法，其判斷花粉活力主要根據(jù)染液中的孔雀石綠對細胞壁的著色和酸性品紅與花粉原生質(zhì)著色深淺情況[20]。除了普通的染液染色觀察，熒光染色顯微觀察技術(shù)也在不斷發(fā)展應用，對活力的測定運用最多的是熒光素二醋酸酯（FDA），在洋蔥、番茄等已成功多次運用?；ǚ刍盍Φ臏y定方法經(jīng)常多種方法相互結(jié)合對比使用，以判斷出最適宜某種植物的方法。通過概述現(xiàn)已有的花粉活力的測定方法，對測定西瓜花粉活力的方法應用有一定借鑒意義，對西瓜生產(chǎn)、選育等方面有一定的輔助作用。

2 瓜類作物花粉細胞發(fā)育及活力測定

在植物花的發(fā)育階段中可分為3個階段：成花誘導、形成花原基、花器官的形成及其發(fā)育。這3個發(fā)育階段按照花發(fā)育的分子生物學模型包含ABC模型、ABCDE模型。在最初的ABC模型中3個功能區(qū)域控制相關組織的產(chǎn)生，A類基因單獨控制萼片發(fā)育，A類和B類基因共同調(diào)控花瓣發(fā)育，B類和C類基因控制雄蕊的發(fā)育，C類基因單獨控制心皮的發(fā)育。之后在矮牽牛、擬南芥中發(fā)現(xiàn)了D功能基因控制胚珠發(fā)育，而E功能基因并不直接轉(zhuǎn)換花器官，而是一類特殊基因參與?；蚩刂苹ㄆ鞴傩纬蛇^程中包含細胞的分化，在花芽分化的過程中，分化順序為花原基、萼片、花瓣、雌蕊原基、雄蕊原基5個時期[21]。在成花誘導的過程中與光照和溫度等因素密切相關，在外界環(huán)境合適的情況下伴隨著減數(shù)分裂、有絲分裂而發(fā)育。在花粉的形成發(fā)育過程中，從孢原細胞分化形成造孢細胞經(jīng)有絲分裂形成花粉母細胞，經(jīng)減數(shù)分裂形成四分體，四分體分離形成單核花粉，每個單核花粉發(fā)育伴隨著細胞核的運動，劃分為單核早期、單核中期、單核靠邊期，細胞核經(jīng)有絲分裂形成雙核（營養(yǎng)細胞核、生殖細胞核）最后發(fā)育形成成熟花粉粒。

2.1 瓜類作物花粉的細胞發(fā)育過程

在葫蘆科作物花粉發(fā)育過程中細胞發(fā)育與其表觀性狀緊密相連。其花粉發(fā)育途徑為：小孢子母細胞-四分體時期-單核早期-單核中期-單核靠邊期-雙核早期-雙核中期-雙核晚期-三核期-成熟花粉時期。在花粉由花粉母細胞減數(shù)分裂，胼胝質(zhì)包圍4個小孢子形成四分體，在不同時期下小孢子形狀也不相同。四分體從胼胝質(zhì)壁破裂釋放出外形不規(guī)則的小孢子，之后很快變成圓形或近圓形的單核花粉粒，隨著單核花粉粒的發(fā)育進行有絲分裂形成1個營養(yǎng)細胞和1個生殖細胞的雙核花粉粒，雙核花粉粒發(fā)育到一定階段，生殖細胞進入營養(yǎng)細胞質(zhì)中形成成熟花粉粒。在對花粉發(fā)育時期的研究中多采用細胞鏡檢的方式進行觀察研究，同時與植物外部形態(tài)進行聯(lián)系。

在對南瓜花粉細胞學的觀察中，與花蕾的大小及發(fā)育過程中伴隨的生物學變化均有相應的研究，在1969年對南瓜與黃瓜的自交授粉與混合授粉后的花粉發(fā)育進行了對比，對F2、F3、F4與親本在花粉管萌發(fā)伸長以及對產(chǎn)量進行了對比，是對花粉后期發(fā)育的研究[22]。在對南瓜花形態(tài)的研究中采用了石蠟切片的方式對固定的南瓜花進行了切片觀察，區(qū)分兩性花與雌雄花的花器官位置差異[23]。除此之外在對生殖器官的解剖研究中，同樣也采用了石蠟切片的方式，在對花芽分化和雄配子體發(fā)育過程中染色劑存在差異，在對花粉粒的檢測中采用更為方便的電鏡掃描來對花粉粒的形態(tài)進行相關的研究，并按照不同形態(tài)特征劃分為10個時期[24]。在探究南瓜花蕾與花粉發(fā)育時期關系中采用醋酸洋紅染色鏡檢得到花蕾縱橫徑之比，以及對花粉發(fā)育時期之間進行了聯(lián)系，為小孢子培養(yǎng)做出了準備，同時不同環(huán)境不同品種之間花粉發(fā)育存在差異，不能一概而論[25]。隨后崔群香對花粉母細胞的減數(shù)分裂到雄配子發(fā)育的過程進行了石蠟切片和壓片法的染色觀察，對不同時期染色效果進行了比較，相對于單核和雙核期壓片染色更容易分辨;并采用熒光染色結(jié)合觀察，對南瓜減數(shù)分裂過程中的核現(xiàn)象進行了清晰觀察[26-27]。在黃瓜中袁高峰[28]通過石蠟切片對花芽分化和雌、雄花的發(fā)育進行了詳細的形態(tài)學觀察并劃分為10個時期，指出黃瓜單性花的分化和發(fā)育過程經(jīng)歷了無性期、兩性期和單性期。對于研究種子敗育的現(xiàn)象具有一定的初探作用，對花粉活力以及發(fā)育時期伴隨的絨氈層等結(jié)構(gòu)的變化觀察中發(fā)現(xiàn)均與敗育現(xiàn)象有關[29]。除此之外對壓片染色觀察發(fā)育時期時，采用了卡寶染色和醋酸洋紅染色的方式對減數(shù)分裂過程以及雄配子產(chǎn)生過程進行了時期劃分[30]。陳芬芬等[31]在對黃瓜花蕾大小與花粉發(fā)育時期的研究中采用了醋酸洋紅壓片法進行了區(qū)分，為黃瓜花粉離體培養(yǎng)提供了參考。在西葫蘆中王朝陽等[32]采用醋酸洋紅染色制片對西葫蘆的花蕾的縱橫徑長度與小孢子發(fā)育之間進行了對比分析，小孢子發(fā)育時期與花蕾縱橫徑間以及花蕾節(jié)位間相聯(lián)系，其中各時期間存在差異，為判斷發(fā)育時期提出了依據(jù)。在甜瓜中采用石蠟切片的方式對花粉母細胞減數(shù)分裂及雄配子體發(fā)育做出了相關劃分，并對發(fā)育過程中絨氈層、花藥壁、細胞核的形成進行了連續(xù)觀察研究[33-34]。在瓜類中更多的也是采用石蠟切片、壓片染色觀察花粉的細胞學，對于不同品種采用的染色劑選擇也不同。

綜上，在花粉細胞學觀察中的辦法主要包括切片法、壓片法、電鏡檢測的方法，在不同試驗目的條件下對試驗方法和試驗中用到的染色劑的選擇也不同，根據(jù)不同的品種、不同的觀察時期進行選擇。切片法種類較多，根據(jù)目的選擇合適的方法與切片厚度，相對于壓片染色法，用時較長，步驟繁瑣;而電鏡檢測相對于其他兩種價格較高，但效果清晰，可根據(jù)試驗所需加以選擇。在諸多方法中，石蠟切片在多種作物中均有運用，壓片染色法更為方便快捷，無論哪種方法都應注意染色劑的選擇。

2.2 瓜類作物花粉活力變化

在花粉的細胞發(fā)育過程中，花粉的育性也隨之變化。對花粉活力的測定有助于評判植物遺傳育性、對其生長和環(huán)境判斷、確定授粉狀態(tài)時間、篩選適合某種特定環(huán)境下適宜的品種、有利于花粉的貯藏等，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐上有巨大的價值。但花粉活力的測定方法結(jié)果要比真實的情況高，伴隨著生物信息技術(shù)的發(fā)展，花粉活力的測定方法在日益完善并加以運用。

葫蘆科中花粉活力測定也用于輔助探究葫蘆科植物的相關生長研究。在南瓜中運用了TTC法測定成熟花粉粒的活性以及花粉管的伸長情況，結(jié)果表明，在6：00達到最高生活力，且在授粉1 h后花粉萌發(fā)，8 h后大量花粉管伸進柱頭并達到柱頭1/2位置，授粉24 h后大量花粉進入子房，開始受精作用[24]。除此之外對3個南瓜品種及其雜交后代的花粉活力采用5個視野取平均值測定，花粉活力最低為7.9%，最高可高達77.2%，與材料花粉的外觀有關系，活力低的材料花粉粒存在凹陷、畸形等不良現(xiàn)象[35]。此外還運用了醋酸洋紅染色法對鮮花粉和干燥花粉在不同貯藏溫度下的活力的變化進行了測定，溫度與花粉活力呈負相關，在25 ℃條件下貯藏5 d花粉活力下降到5.63%，而在0 ℃、-15 ℃條件下貯藏15 d花粉活力仍為50.22%和79.51%;在對干燥處理后的花粉進行貯藏15 d，總體而言，當溫度下降時活力下降，在長期低溫貯藏下花粉活力明顯下降[36]。花粉活力的測定時常被用來測定花粉對不同的外界環(huán)境的反應。在黃瓜耐冷性的試驗中分別采用了I-KI染色法、TTC染色法、醋酸洋紅染色法、離體萌發(fā)法進行花粉活力測定，花粉萌發(fā)率分別為51.43%、83.76%、100%、88.92%。其中醋酸洋紅染色法測定萌發(fā)率為100%，但由于花粉萌發(fā)不可能達到100%，因此該方法誤差較大，I-KI染色法要比實際情況低，因此這兩種方法均不適合作為最佳觀察方法。TTC染色法和離體萌發(fā)法結(jié)果相近，但對于TTC染色程度存在著非統(tǒng)一標準，存在誤差，而離體萌發(fā)法更直觀，可確定為最佳觀察方法[37]。此外，結(jié)合染色法、離體培養(yǎng)法對黃瓜貯藏溫度與方法的研究，可在不同的測定方法中根據(jù)時間、環(huán)境等選擇合適方法進行測定以達到試驗所需目的[38]。許利彩、盛金、李亞莉等[39-41]利用TTC染色法、FDA染色法、醋酸洋紅染色法、和離體培養(yǎng)法對西葫蘆的授粉時間、低溫及生長調(diào)節(jié)劑等外界刺激下花粉活力進行測定比較，4種方法中TTC染色法和離體培養(yǎng)法更接近于實際情況，而TTC染色法更為方便快捷、易推廣。結(jié)合甜瓜生長環(huán)境對花粉活力在高溫脅迫、不同貯藏溫度下的測定得到隨著溫度的上升花粉活力在逐漸下降，在溫度高于40 ℃時對于生殖期的花粉活性明顯降低[42]。分別對甜瓜雄性不育株、可育株進行了醋酸洋紅染色鑒定，并輔以電鏡觀察整體情況以明確區(qū)分甜瓜植株的可育性[43]。在2006年郭尚等[44]就對可能影響西瓜花粉活力的溫度、營養(yǎng)、保存條件采用了培養(yǎng)法進行了比較，發(fā)現(xiàn)花粉可在8 ℃的低溫條件短期保存，隨后陳宗光等[45]采用離體培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)在4 ℃低溫干燥條件下，花粉活力下降更慢，更有利于短期保存，隨后楊紅等[46]對不同輻射條件下的花粉進行了離體培養(yǎng)比較，加以補充。

各種方法在瓜類作物中均有應用，同時也對每種瓜內(nèi)部品種、不同種類的瓜進行了花粉活力的對比測定，探尋最適宜的花粉活力測定方法。在南瓜、黃瓜、絲瓜中采用了醋酸洋紅染色法同期的花粉活力進行測定，從而判定黃瓜花粉活力較高，對測定方法方面，對人工授粉法、離體培養(yǎng)法、醋酸洋紅染色法進行比較，選定較為簡單省力的醋酸洋紅染色法進行花粉活力測定[47]。但醋酸洋紅染色效果要比實際情況高。在苦瓜、南瓜、黃瓜中也采用了離體培養(yǎng)的方法進行了判斷，除此之外還對3者花芽分化時期進行了劃分，判斷最佳授粉時期[48]。

花粉活力的測定的方法包含TTC染色法、醋酸洋紅染色法、I-KI染色法、FDA熒光染色法等。在這四者中，均需借助于顯微鏡進行觀察。前3者為普通染色，對環(huán)境沒有特定要求，F(xiàn)DA染色法需要在避光處進行染色，其與醋酸洋紅染色法在測定結(jié)果上與實際情況比較，測定結(jié)果較高，但也有一定的參考價值。TTC染色、I-KI是使用較多的染色方法，在其染色時間上而言，染色過程需要時間較長，但使用較多，但以測定者肉眼判斷為主，沒有固定標準。除此之外，離體培養(yǎng)法以花粉管萌發(fā)情況為主，與實際花粉活力更為一致，且其有標準可循，簡單易操作推廣。每種瓜菜的花粉生長情況不同，因此對方法的選擇也因種類的不同而不同。選擇適合的花粉測定方法更有助于判斷。

3 花粉細胞學觀察與活力測定應用

3.1 細胞學觀察在蔬菜中的應用

在蔬菜中對于花粉發(fā)育時期的研究主要集中于對一些雄性不育材料的探究，另一方面借助于對花粉發(fā)育時期的研究來更好的為小孢子（花藥）培養(yǎng)提供依據(jù)。在蔬菜的雄性不育材料的細胞學觀察中，雄性不育材料的產(chǎn)生與絨氈層細胞的發(fā)育狀態(tài)相關，葛娟等[49]通過半薄切片、掃描電鏡、壓片染色的方法對甘藍的花粉敗育的細胞學進行了研究，明確了敗育現(xiàn)象出現(xiàn)在單核期，與絨氈層的發(fā)育相關。隨后李可琪等[50]也通過半薄切片染色及透射電鏡進行了相關研究，發(fā)現(xiàn)在減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)異常導致敗育的現(xiàn)象。2017年陶興林等[51]對花椰菜雄性不育材料進行透射電鏡觀察花敗育現(xiàn)象并進行轉(zhuǎn)錄組研究，從基因的層面探討花粉敗育原因。另一方面在白菜中對檢測相關蛋白基因?qū)ǚ郯l(fā)育階段的影響，對花粉進行細胞學觀察更有利于與農(nóng)藝性狀相聯(lián)系[52]。除了十字花科作物之外，在蔬菜上的應用也較多，在洋蔥的雄性不育保持系中采用石蠟切片對其進行研究，發(fā)現(xiàn)其不育性與花粉母細胞時期相關[53]。除此之外對蒜科進行了熒光檢測，揭示了小孢子發(fā)育期對雄性不育系的影響[54]。在辣椒、茄子、馬鈴薯[55-57]中采用石蠟切片、卡寶品紅壓片染色的方式對花粉發(fā)育時期進行相關的研究總結(jié)，對花粉母細胞的發(fā)育、絨氈層變化方面做出一定的對比。

3.2 花粉活力測定在蔬菜中的運用

在蔬菜雜交育種中，往往想通過延長花粉的壽命進而為解決一些科研問題作準備，因此花粉活力的測定必不可少，主要在研究自身生長發(fā)育環(huán)境以及改變雄性不育等情況后的驗證中都有運用。例如在對自身生活發(fā)育環(huán)境方面的應用，在番茄中采用紅四氮唑染色鏡檢與熒光鏡檢判斷不同貯藏時間的花粉的授粉可行性，另外陳新偉[56]、王梓然等[58]用醋酸洋紅染色法、離體培養(yǎng)法對不同環(huán)境下的花粉活力進行測定以找到適宜花粉萌發(fā)的外界條件。在常用的TTC法的基礎上運用過氧化物酶測定方法測定花粉活力為番茄的花藥培養(yǎng)條件進行比對，為花藥培養(yǎng)做了一定的基礎[59]。在辣椒[60]、茄子等茄科中運用瓊脂離體培養(yǎng)、TTC法、I-KI法進行了比較，發(fā)現(xiàn)其中直接用于測定花粉萌發(fā)的瓊脂離體培養(yǎng)要比TTC法、I-KI法更適用于辣椒花粉活力測定。運用這些方法對影響其產(chǎn)量結(jié)實率的光照條件進行了研究總結(jié)，用來選擇最佳的光照強度，篩選適宜的種植環(huán)境。另外TTC法、離體、原位萌發(fā)測定的方法也在十字花科植物中進行運用，在白菜中通過TTC染色法、瓊脂培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基法和直觀觀察法對不同花齡的白菜進行了染色率與萌發(fā)率的對比，以確定最佳授粉時間進而提高結(jié)實率，這4種方法中相對來說，TTC染色法單純的說明了花粉的活性并未證明其萌發(fā)率，而培養(yǎng)法中直接以萌發(fā)率來判定花粉活力較為準確[61]。青花菜中比較了二倍體與四倍體之間的花粉活力采用的是TTC染色法、離體萌發(fā)法、原位萌發(fā)實驗進行比較，在這3種方法中就活力高低、整齊度兩方面進行對比，TTC染色法與原位萌發(fā)實驗結(jié)果相同，表明二倍體活性較高，與離體培養(yǎng)結(jié)果出現(xiàn)差異，最終在直接授粉之后證明二倍體活性結(jié)實率較高[62]。甘藍[63]上也對不同花齡的花粉活力進行了比較，選擇適宜的授粉時間，育種工作及新種質(zhì)的開發(fā)啟到了一定的借鑒篩選作用。

4 總結(jié)與展望

通過對瓜類作物花粉的細胞學觀察以及對花粉活力的測定方法總結(jié)，以及部分在蔬菜中的應用，對各種那個方法進行了總結(jié)。在不同的試驗目的與試驗要求下選擇合適的觀察測定方法已達到最佳的目的。在西瓜中對花粉細胞學研究與活力研究利用的方面相對較少，對花粉細胞學研究為更好利用發(fā)育階段獲得完整植株提出選擇依據(jù)，花粉活力的測定進而輔助選擇適宜的生長生活條件，為創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益進而做準備。

有花植物中花作為生長發(fā)育過程中遺傳受精的生殖器官，對植物的育性及新品種的繁育有著重大聯(lián)系，對花的全面研究包括從形態(tài)、細胞、超微結(jié)構(gòu)到代謝物、基因等方面的的不斷完善。花粉作為花的主要物質(zhì)，對其的細胞學研究以及活力測定能夠輔助育種者結(jié)合花的形態(tài)進行相關育種工作，又能為研究各時期代謝物、基因的不同作以表型鑒定。在對花粉的研究發(fā)現(xiàn)中，對不育材料與可育材料的研究結(jié)合現(xiàn)有的生物技術(shù)，從轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學、蛋白組學從基因、代謝物等方面改善育性等條件為育種工作而完善。在對花粉細胞學與活力測定針對每種作物的不同方法進行總結(jié)改進已達到最佳的觀察效果與試驗目的。

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