硼、糖、钙和DA-6对枇杷花粉管生长的影响

2011-09-27 13:23梁广坚黄桂萍钟镜波孔祥文
肇庆学院学报 2011年2期
关键词:花粉管花穗混合液

梁广坚,黄桂萍,邓 莉,钟镜波,孔祥文

(1.肇庆学院 生命科学学院,广东 肇庆 526061;2.河源市源兴农业有限公司,广东 河源 517003)

硼、糖、钙和DA-6对枇杷花粉管生长的影响

梁广坚1,黄桂萍1,邓 莉1,钟镜波1,孔祥文2

(1.肇庆学院 生命科学学院,广东 肇庆 526061;2.河源市源兴农业有限公司,广东 河源 517003)

探讨了硼、糖、钙和DA-6处理枇杷花穗对花粉活力和花粉管的影响.结果表明:对照组在气温20.5~26.5℃下花粉活力较低,而且开花1 h后未见花穗上花粉管的伸长;而采用硼、糖混合液处理,或采用硼、糖混合液加钙处理及硼、糖加钙再加DA-6的处理,则提高了花粉活力,显著促进了花穗上花粉管的伸长.

硼;糖;钙;DA-6;枇杷;花粉活力;花粉管伸长

“早钟6号”枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)品质优良,可溶性固形物和可食率都较高;其果实大,开花早、花量多且花期长.枇杷花粉萌发率相对较低,并且花粉管长度较短[1],因此,有效促进花粉萌发和花粉管伸长是成功受精和提高坐果率的首要和关键环节.前人研究表明,适当浓度的蔗糖、硼、钙以及适宜的温度和pH值能促进离体培养的花粉萌发和花粉管伸长[1-2].植物生长调节剂DA-6(胺鲜酯,学名己酸二乙氨基乙醇酯(C5H11CO2CH2CH2N(CH2CH3)2)毒性极低、无副作用且无残留,与生态环境的相容性较好,能调节植物花期的水分状况[3];但是,目前尚未见到有关硼、糖、钙和DA-6促进枇杷花穗上花粉管伸长的报道.本实验拟在硼、糖和钙的基础上添加DA-6联合处理枇杷植株,以促使枇杷花穗在开花1 h内花粉管得到伸长,这有利于提高早花的受精率和坐果率.

1 材料与方法

1.1 实验材料

研究所用实验材料如下:枇杷(Eriobotrya japonic Lindl a)品种早钟6号(Zaozhong No.6),种植于广东省河源市埔前镇福源果场,2006年定植;品种解放钟(Jiefangzhong),种植于肇庆学院生物园,2001年定植.实验所用试剂如下:硼砂,主要成分为四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O);蔗糖;氯化钙;DA-6化学名称为己酸二乙氨基乙醇酯(C5H11CO2CH2CH2N(CH2CH3)2).

1.2 枇杷花穗的处理和花粉活力的测定

2008年11月,选取刚抽穗且生长情况相近的枇杷早钟6号30株,分为3组,每组10株,分别对3组植株做如下处理(事先做好标记):1)不喷洒任何试剂;2)喷洒清水;3)喷洒质量浓度为0.2%的蔗糖和0.1%的硼砂混合溶液.用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)[2]225测定花粉活力.被染为红色的则为活力强的花粉.

1.3 枇杷花粉管生长的测定

分别于2008年和2009年11月,挑选生长情况相近的花穗,温度因子为20.5~26.5 ℃(上午9:00—11:00,下午15:00—18:00),对刚开花的花穗分别做以下4种处理:1)空白对照;2)蔗糖(2 g/L)和硼酸(1 g/L);3)用2)+CaCl2(2 g/L)处理;4)用3)+DA-6(0.5 g/L)处理.用上述4种试剂每次处理早钟6号和解放钟枇杷各10个穗,重复3次.先把测微尺装入显微镜目镜.取经试剂处理1 h后的花朵,抖散花粉落于载玻片上,加1滴清水,然后在显微镜下观察花粉管的伸长情况,拍照记录(见图1).根据照片上的测微尺标尺,读出数值并记录[2]228.目镜测微尺为5 mm,分为100小格.在40倍显微镜下,目镜测微尺每格长度的计算方式

表1 硼和蔗糖混合液对枇杷花粉活力的影响

图1 硼、糖、钙和DA-6处理对枇杷(品种为解放钟)花粉管伸长的影响

如下:

2 结果与分析

2.1 硼、糖混合液对早钟6号枇杷花粉活力的影响

从表1可以看到,空白对照的高活力花粉占总花粉的比率较低,喷清水只能将花粉活力提高7.3百分点;而喷洒质量浓度为0.2%的蔗糖和质量浓度为0.1%的硼砂混合溶液,则可显著提高花粉的活力.

2.2 硼、糖、钙和DA-6对枇杷花粉管生长的影响

从图1和表2可以看到,对照枇杷在气温20.5~26.5℃下开花1 h后花粉管仍未见伸长,这和郭启高等[4]的报道相似:自然状态下,枇杷授粉4 h后才能看到花粉萌发和花粉管伸长.而另外3种处理均比对照显著促进了花粉管的伸长(表3).可见,试剂处理对花粉管伸长具有促进作用.从硼、糖混合液开始,每增加1种试剂,其处理效果就增加1个级差.添加试剂的处理方法显著提高了花粉活力,从而有利于花粉管的伸长.

表2 硼和蔗糖以及相关混合物对枇杷花粉管生长的影响

表3 不同试剂处理早钟6号和解放钟枇杷花粉管长度方差分析表

对于早钟6号,由于F>F0.01(3,36)=4.51,因此,处理间差异显著;对于解放钟,由于F>F0.01(3,36)=4.51,因此,处理间差异显著.

3 讨论

3.1 硼、糖和钙再加DA-6的处理能显著促进枇杷花粉管伸长的原因

糖分在花粉管生长中既起着调节渗透势的作用,又是营养物质和能量的来源[5].当蔗糖浓度适宜时,花粉内外的渗透压才能保持平衡,从而维持花粉正常的活力,有利于其萌发[6].硼可以通过改变细胞壁多糖网状结构影响细胞壁的延展性,调节花粉管生长.另外,外界硼浓度的增加也可以减少花粉中的糖渗漏程度,从而保证花粉萌发时有足够的营养,以利于花粉管萌发和受精的完成.潘瑞炽等[7]指出,当花粉萌发时花粉壁里的贮存钙会释放出来,供花粉萌发和花粉管生长使用.外施钙能补充花粉萌发和花粉管生长所需要的钙,有利于花粉管的生长.DA-6作为植物生长调节剂,可以调节植物花期的水分状况[3],这有利于维持花粉管生长环境的渗透压.蔗糖既能为花粉的萌发和花粉管的生长提供营养,又能维持花粉管生长环境的渗透压.当DA-6和蔗糖同时施用的时候,可以在短时间内进一步促进糖分的积累,从而维持花粉管生长的渗透压,提高枇杷花粉的活性,促进花粉管的生长.

3.2 促进开花1 h内花粉管伸长的意义

郭启高等[4]比较了枇杷二倍体和三倍体花粉在柱头上授粉4 h及以后的萌发,同时研究了花粉管的生长特性;但授粉4 h以前的花粉管未见伸长.本实验中,在20~26℃的气温下,以硼、糖和钙再加DA-6的试剂进行处理,可使枇杷花粉管在花后1 h内快速生长,这有利于提前受精,也有助于提高早期的坐果.在常温下,糖、硼、钙加DA-6的处理方法为提高枇杷受精和坐果率提供了一种新方法.

3.3 花粉管培养通常采用离体培养方法[1-2]

本研究中,笔者将人工离体花粉培养室改成枇杷花穗作为花粉管培养室.迄今为止,尚未见到在枇杷花穗上处理并观察花粉管伸长的报道.该处理和观察方法可以快速应用于生产,并能有效减少人工培养工序.

[1] 杜玉虎,綦影,蒋锦标,等.蔗糖、钙和硼对榆叶梅花粉离体萌发及花粉管生长的影响[J].北方园艺,2008(8):106-109.

[2] 张志良,瞿伟菁.植物生理学实验[M].3版.北京:高等教育出版社,2005:223-229.

[3] 于俊红,彭智平,黄继川,等.DA-6对花生花期干旱胁迫下的生理效应[J].热带作物学报,2008,29(4):465-467.

[4] 郭启高,季昆,吴琼,等.龙泉1号天然三倍体枇杷的花粉形态及生活力[J].果树学报,2010,27(3):391-396.

[5] 张贵生.糖和硼对笋瓜花粉管生长的影响[J].菏泽师专学报,2000,22(2):54-55.

[6] 张涛,黄敏.蔗糖和PEG对山茶花花粉离体萌发的影响[J].北方园艺,2009(1):101-102.

[7] 潘瑞炽,王小菁,李娘辉.植物生理学[M].6版.北京:高等教育出版社,2008:260.

(责任编辑:陈 静)

Effects of Boron,Sucrose,Calcium and DA-6 on Growth of Pollen Tube of Loquat

LIANG Guangjian1,HUANG Guiping1,DENG Li1,ZHONG Jingbo1,KONG Xiangwen2

(1.College of Life Sciences,Zhaoqing University,Zhaoqing,Guangdong 526061,China;2.Limited Company of Yuanxing Agriculture,Heyuan,Guangdong 517003,China)

The effects of different mixed solution of boron,sucrose,calcium and DA-6 on pollen activities and pollen tube growth of Loquat(Eriobotrya japonica Lindl.cv.Zaozhong No.6 and Jiefangzhong)were studied.Under 20.5~26.5℃.The pollens of untreated panicles had lower activities than those of treated panicles,and the pollens did not germinate within 1 h of flowering,however,the treatment of boron+sucrose,or boron+sucrose+calcium,or boron+sucrose+calcium+DA-6 not only increased pollen activities,but also significantly promoted the pollen tube on the panics to elongate.

boron;sucrose;calcium;DA-6;loquat;pollen tube elongation

S667.3

A

1009-8445(2011)02-0050-03

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