唐 克
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 漿果研究所,黑龍江 綏棱 152200)
沙棘(Hippophaerhamnoides)為胡頹子科沙棘屬植物。沙棘的果、葉和種子中含有大量對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì),此外沙棘的根系發(fā)達(dá)并生有根瘤,固氮能力強,因而沙棘具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益,其研究和開發(fā)利用越來越受到人們的重視[1]。在沙棘雜交育種中,為了解決大范圍、遠(yuǎn)距離雜交授粉和親本開花期不一致的問題,需要收集和貯藏花粉,而花粉的活性是沙棘雜交授粉成功與否的關(guān)鍵。
本研究采用藍(lán)墨水染色法對4種不同沙棘雄株花粉離體后的生活力進行檢測比較,以期摸索出沙棘花粉離體后在不同保存方式下的活性情況,為沙棘豐產(chǎn)栽培與雜交育種提供一定的理論依據(jù)。
2018年5月初,從黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院漿果研究所沙棘種質(zhì)資源圃中采集即將開花的沙棘雄株枝條4份,品種分別是中雄、阿列伊、無刺雄、201306。
1.2.1 不同溫度與時間處理
把即將散粉的雄株枝條迅速帶回實驗室水培,待花剛開放時輕輕抖動使花粉從花藥中散出,花粉自然干燥后收集于玻璃試管內(nèi)。4份花粉材料分為2組,分別采用室溫保存(20~22 ℃)與低溫冷藏(4 ℃)處理,處理時間分別為1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25 d。
1.2.2 花粉生活力測定
取少量的沙棘花粉,用普通藍(lán)墨水(0.05 g/mL)染色15 min,凡是被染成藍(lán)色的花粉為發(fā)育不良或無萌發(fā)能力的花粉,未染上色的為有生活力的花粉。染色結(jié)束后在顯微鏡下觀察同一視野下未染色花粉粒數(shù)占花粉總粒數(shù)的比例。
每個載玻片觀察3個視野內(nèi)的花粉總粒數(shù),至少統(tǒng)計500粒,計算出具有生活力的花粉粒數(shù)占花粉總粒數(shù)的比例,并采用Excel軟件分析,結(jié)果以平均值表達(dá)。
根據(jù)檢測數(shù)據(jù)和圖1可知,室溫下4份雄株花粉離體后生活力開始下降,不同花粉下降速度不同:無刺雄下降速度最快,離體9 d花粉生活力下降到15.38%,失去應(yīng)用價值;中雄下降速度最慢,離體11 d花粉生活力下降到59.46%,仍可使用,而此時無刺雄、阿列伊、201306花粉的生活力分別為13.88%、46.25%、39.48%,均低于50%,已失去應(yīng)用價值;離體13 d所有花粉生活力均低于50%,失去應(yīng)用價值;離體21 d所有花粉生活力均為0,全部死亡。以花粉生活力50%為下限,阿列伊與201306可以存活9 d,中雄可以存活11 d,無刺雄可存活7 d。
圖1 室溫保存下花粉離體后不同時間生活力
根據(jù)檢測數(shù)據(jù)和圖2可知,在4 ℃低溫條件下保存,花粉存活時間明顯延長,其中:阿列伊花粉在離體后17 d生活力為67.42%,仍有應(yīng)用價值;中雄與201306花粉分別在離體15與13 d時,生活力降到50%以下,失去應(yīng)用價值;生活力下降最快的為無刺雄,花粉離體11 d生活力為43.24%,失去應(yīng)用價值;離體25 d時所有花粉生活力為0。以花粉生活力50%為下限,阿列伊、中雄、201306、無刺雄花粉分別可以存活17、13、11、9 d。
圖2 4 ℃低溫保存下花粉離體后不同時間生活力
根據(jù)檢測數(shù)據(jù)和圖3、4可知,不同保存方式對花粉活性影響較大,相較于常溫保存,4 ℃低溫冷藏花粉活性下降速度較慢,下降速度整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。4 ℃低溫下,中雄與201306的花粉離體11~15 d活性下降最快,平均每天下降11.99與9.83百分點;阿列伊花粉離體15~21 d活性下降最快,平均每天下降8.12百分點;無刺雄花粉活性離體5~11 d下降速度最快,平均每天下降5.73百分點。常溫下雄株花粉活性下降速度整體趨勢與低溫保存相近,但花粉存活時間較短,其中無刺雄、201306與阿列伊的花粉離體5~11 d活性下降速度最快,分別為平均每天下降12.76、8.66與7.64百分點,中雄花粉在離體11~15 d下降速度達(dá)到峰值,平均每天下降10.52百分點。
圖3 4 ℃低溫保存的花粉活性下降規(guī)律
圖4 室溫下保存的花粉活性下降規(guī)律
藍(lán)墨水染色法是檢測中國沙棘花粉生活力的一種快速、簡便的方法,可用于野外定性分析[2],能夠在一定程度上直接反映花粉的代謝情況或營養(yǎng)狀況。本研究發(fā)現(xiàn):
(1)沙棘花粉離體后生活力開始降低,雖然低溫冷藏可以減緩花粉生活力的下降速度,但離體25 d所有花粉均失去生活力。
(2)不同雄株花粉生活力下降速度不同,其中阿列伊與中雄花粉生活力下降速度較慢,無刺雄與201306花粉生活力下降速度較快?;ǚ蹜?yīng)在活性下降速度達(dá)到最快前使用,以避免失去使用價值。
總體來看,低溫能夠有效延長沙棘花粉保持生活力的時間。因此,在條件允許的情況下,應(yīng)當(dāng)選擇較低的溫度保存沙棘花粉,特別是雄株品種無刺雄,以使其能夠保持較高的生活力[3-4]。