郭潤華 徐庭亮 楊逢玉 隋云吉?

（1新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學院園林科研所，新疆 奎屯 833200；2北京林業(yè)大學園林學院，北京 100083）

疏花薔薇(Rosa laxa Retz.)屬于薔薇科薔薇屬，具有高度耐寒性、耐旱性、抗病性的特點，可直接用于觀賞，亦可用于改良栽培種抗性，是珍貴的育種材料。野生薔薇是重要的野生資源，特別在培育耐寒月季品種等方面更是優(yōu)良的種質(zhì)資源[1]。月季雜交育種，花粉的活性直接影響雜交結(jié)實，尤其是野生薔薇與品種月季的遠緣雜交，影響因素復雜，首先要保證花粉較高活性[2、3]。因此，研究野生薔薇花粉萌發(fā)及生活力在育種學上具有重要意義。花粉活性檢測方法有很多，離體萌發(fā)液體培養(yǎng)相對比較真實，反映花粉活性[4～6]。

國內(nèi)外研究者研究了蔗糖和硼酸濃度對一些野生種和現(xiàn)代月季品種的影響[7～8]，許多研究同時闡述大量元素中磷、鉀、鈣等對花粉萌發(fā)有影響[9～10]。MS培養(yǎng)基大量元素是植物組織培養(yǎng)多年研究的經(jīng)典元素組合，對多數(shù)組織離體培養(yǎng)效果良好，加入MS培養(yǎng)基大量元素，檢測經(jīng)典培養(yǎng)基大量元素配合支持，能否提高薔薇花粉管萌發(fā)率，真實表達其花粉活力。品種月季作為育種親本，近幾年廣大育種工作者相互通過異地采粉、長途干燥郵寄等方式相互提供材料，提高了新品種培育機率，花粉活性檢查顯得更為重要。本研究以野生疏花薔薇（Rosa laxa）為例，探討了蔗糖、硼酸、MS培養(yǎng)基大量元素對花粉萌發(fā)的影響，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選培養(yǎng)基組合，以期篩選出適合薔薇、月季花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基，為雜交育種工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試材取自新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學院園林科研所露地引種的4年生疏花薔薇的花粉。

1.2 方法

1.2.1 花粉的采集與處理。隨機選取10朵已經(jīng)表現(xiàn)出品種顏色的半開花朵，萼片垂直下翻，其最外層花瓣已展開，符合標準的花。在室內(nèi)取下花藥，于培養(yǎng)皿內(nèi)攤開，放置24 h自然干燥。待花藥開裂，花粉散出，用小瓶收集花粉，密封貼好標簽貯存于冰箱低溫（4℃）條件下。

1.2.2 培養(yǎng)基配制。適宜蔗糖濃度選擇：設(shè)5%、10%、15%、20%、25%共5個水平液體培養(yǎng)基，分別以T1、T2、T3、T4、T5表示，每一個處理10次重復。

適宜硼酸、蔗糖濃度選擇：選擇適宜蔗糖并設(shè)硼酸0.01%和0.1%2因素，2個水平，配制4個處理組合液體培養(yǎng)基，分別以B1、B2、B3和B4表示，每一個處理10次重復。

大量元素選擇：選擇適宜蔗糖、硼酸濃度、配制植物組織培養(yǎng)MS培養(yǎng)基中的大量元素，濃度分別為1/2大量元素/L、1/4大量元素/L、1/8大量元素/L、1/16大量元素/L、1/32大量元素/L、1/64大量元素/L，將適宜蔗糖、硼酸、MS培養(yǎng)基中的大量元素按不同濃度配成3因素，6個處理組合液體培養(yǎng)基，分別以D1、D2、D3、D4、D5、D6表示，每一個處理10次重復。pH值調(diào)至5.5～6.0。

1.2.3 花粉的播種。離體培養(yǎng)萌發(fā)采用懸滴法，雙凹載玻片內(nèi)滴1滴蒸餾水，蓋玻片滴1滴液體培養(yǎng)基，將少量花粉均勻播種于液體培養(yǎng)基上，四邊涂抹凡士林，翻轉(zhuǎn)蓋玻片在雙凹載玻片上。分別在載玻片上注明濃度配比。將處理好的載玻片放入25℃的恒溫培養(yǎng)箱（自然光照）內(nèi)培養(yǎng)。

1.2.4 鏡檢與花粉萌發(fā)率計算。培養(yǎng)6h后，在光學顯微鏡（16×10）下檢查，用計數(shù)器統(tǒng)計每個視野內(nèi)花粉總粒數(shù)和萌發(fā)粒數(shù)（取10個視野，每視野不少于30個花粉粒）。統(tǒng)計每個視野內(nèi)萌發(fā)數(shù)時以花粉管伸長的長度超過花粉粒本身直徑1/2為萌發(fā)標準?；ǚ勖劝l(fā)率%=萌發(fā)花粉數(shù)／花粉?？倲?shù)×100。利用SPSS進行統(tǒng)計學分析，以及多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔗糖對花粉離體萌發(fā)的影響

以含蔗糖5%、10%、15%、20%、25%的溶液培養(yǎng)花粉。結(jié)果表明，含蔗糖15%（T3）和20%（T4）的溶液花粉發(fā)芽率較高，分別為3.9（3.52±0.49）%和2.8（3.01±0.77）%，無顯著差異（P＜0.05）。各濃度的溶液中，萌發(fā)率最小的僅為0.6（1.07±0.19）%，存在顯著差異（P＜0.05）（表1）。萌發(fā)率極低，不能代表實際花粉活力，不適宜檢測薔薇花粉活力。

表1 蔗糖對花粉離體萌發(fā)的影響

2.2 蔗糖、硼酸對花粉離體萌發(fā)的影響

選擇蔗糖濃度15%、20%，硼酸0.01%和0.1%2因素，2個水平，配制4個處理組合液體培養(yǎng)基，結(jié)果表明，蔗糖15%+硼酸0.01%溶液（B1）花粉發(fā)芽率最高，達21.6（21.6±5.05）%，顯著高于其他各處理組（P＜0.05）。各濃度的溶液中，萌發(fā)率最小的僅為6.5（6.5±0.53）%，加入硼酸顯著提高了花粉離體萌發(fā)率。

表2 蔗糖、硼酸對花粉離體萌發(fā)的影響

2.3 蔗糖、硼酸、植物組織培養(yǎng)MS培養(yǎng)基中的大量元素對花粉離體萌發(fā)的影響

選擇蔗糖濃度15%，硼酸0.01%，大量元素濃度分別為1/2大量元素/L、1/4大量元素/L、1/8大量元素/L、1/16大量元素/L、1/32大量元素/L、1/64大量元素/L,，單因素，6個水平，配制6個處理組合液體培養(yǎng)基，結(jié)果表明，蔗糖濃度15%+硼酸0.01%+1/32大量元素/L（D5）溶液花粉發(fā)芽率最高，達57.7（57.7±4.23）%，顯著高于其他各處理（P＜0.05）。各濃度的溶液中，萌發(fā)率最小的為2.1（2.1±0.65）%，且各濃度之間顯著差異(表3)。

表3 蔗糖、硼酸、植物組織培養(yǎng)MS培養(yǎng)基中的大量元素對花粉離體萌發(fā)的影響

3 討論

蔗糖在花粉萌發(fā)中主要起到提供能源和調(diào)節(jié)滲透壓的作用[2]。本試驗結(jié)果表明，蔗糖對花粉的萌發(fā)有極顯著影響。供試的疏花薔薇花粉萌發(fā)率隨蔗糖濃度的增加而升高，在蔗糖濃度為15%時，萌發(fā)率較高，大于20%時，萌發(fā)率開始下降，表明高蔗糖濃度可能會抑制花粉萌發(fā)。

硼在植物體內(nèi)的含量很低，花中含量最高，花中又以柱頭和子房中最高。本試驗中硼酸對花粉萌發(fā)率的影響不顯著，而蔗糖和硼酸的交互作用對花粉萌發(fā)率的影響顯著，可能是由于硼離子能與蔗糖形成絡(luò)合物，使糖易于通過質(zhì)膜在組織中傳輸，從而促進了糖的吸收與代謝，硼還能促進果膠物質(zhì)的合成，以利于花粉管壁的建造[11]。硼濃度以0.01mg/L適宜，過高抑制花粉萌發(fā)和花粉管生長。

MS培養(yǎng)基是目前植物組織培養(yǎng)使用最普遍的培養(yǎng)基。其大量元素無機鹽，能夠保證組織生長所需的礦質(zhì)營養(yǎng)。每升加入MS培養(yǎng)基大量元素1/32，經(jīng)試驗確實提高薔薇花粉管萌發(fā)率，可以基本代表真實的花粉活力。試驗顯示蔗糖濃度15%+硼酸0.01%+1/32大量元素/L溶液花粉發(fā)芽率最高，達57.7%。薔薇花粉離體萌發(fā)試驗需要不斷深入研究，以期尋找到簡潔、高效、使用方便的檢測方法。