5种油桐花粉数量及花粉萌发率的测定

杜洋文，邓先珍，徐永杰，聂 明

（1.湖北省林业科学研究院，湖北 武汉 430075；2. 重庆市巴南区林业局，重庆 巴南 401320）

5种油桐花粉数量及花粉萌发率的测定

杜洋文1，邓先珍1，徐永杰1，聂 明2

（1.湖北省林业科学研究院，湖北 武汉 430075；2. 重庆市巴南区林业局，重庆 巴南 401320）

以LF96、LF62、S2、LF79和LF99油桐花粉为试验材料，研究了花药内花粉数量和花粉立体培养萌发率。结果表明：5种油桐单花花粉平均数量分别为9 070粒、6 120粒、10 600粒、16 203粒和12 870粒；5种油桐花粉萌发最适培养基条件为0.1 g·L-1硼酸+100 g·L-1蔗糖+10 g·L-1琼脂，且LF79和LF99花粉萌发率最高，分别为86.75%和82.75%。

油桐；花粉数量；花粉萌发率

油桐Vernicia fordii是我国特有的经济林木，与油茶、核桃、乌桕并称我国四大木本油料植物。同时也是世界著名的工业油料树种，其种子含油率高，桐油色泽金黄或棕黄。已广泛应用于制造业，是制造优质油漆和油墨的基本原料, 还是制造生物柴油和优质复合功能新材料的优质原料[1]，是优良的干性油和重要的工业用油[2]。油桐作为一种工业油料树种具有栽培历史悠久、分布范围广、生长迅速等优势[1]。通过色谱分析发现桐油中至少具有 63 种脂肪酸成份, 其中油桐特有的桐酸含量高达 72%，桐酸含量的高低决定了桐油的品质及其在工业上的用途[3]，因此，一直以来对于油桐的丰产栽培、油脂合成、生物柴油制备等已进行了较多的研究[4-8]。但在油桐花或花粉方面的研究报道相对较少[9-11]。本试验对5种油桐花粉数量进行观察测定，并研究在不同培养基条件下5种油桐花粉萌发率，探究出油桐花粉萌发的适宜培养基条件，旨在为生产上合理地选择授粉树和正确进行人工辅助授粉提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以LF96、LF62、S2、LF79和LF99 5种家系油桐为试验材料，该材料采集于湖北省林科院油桐资源圃，位于湖北省武汉市九峰国家森林公园。

1.2 试验方法

1.2.1 油桐花粉采集

于2014年4月油桐开花盛期时，选择生长健壮无病虫害的植株每个家系分别采摘20朵含苞待放花蕾的花枝。其中15朵花枝，取下花药储藏于4 ℃冰箱里，其余花枝水培[12]。

1.2.2 油桐花粉量的测定

花粉数量的测定采用纤维素酶法，统计各家系单花雄蕊数。分别取完整花药10枚放入1 mL离心管中，使花粉完全散出，加入1%纤维素酶1 mL处理24 h，充分振荡，取5 μL溶液滴于载玻片上，重复3次，显微镜下观察统计花粉数量。

花粉量（粒/花药）=（载玻片上总花粉粒数×200）/10。

1.2.3 油桐花粉萌发率的测定

试验采用琼脂培养基萌发法[13-15]。试验分别设置蔗糖质量浓度为50、100、150 g·L-1，硼酸为0.05、0.1、0.15 g·L-1，加入1%的琼脂配制成不同的培养基。用玻璃棒滴1滴培养基于载玻片凹穴内，冷却后用干净毛刷沾取少许花粉均匀撒播于培养基表面，盖上载玻片，在温度为（25±1）℃、湿度为75%的条件下培养，每处理重复3次，每次检测3个视野。4 h后在显微镜下观察花粉的萌发状况，统计视野的花粉总数、萌发花粉粒数。花粉萌发以花粉管超过花粉粒半径为标准。

萌发率%=(发芽花粉数/花粉粒总数)×100%。

2 结果与分析

2.1 5种油桐花粉数量比较

由 表1可 知，LF96、LF62、S2、LF79和LF99 5种油桐单粒花药花粉数量分别为907、680、1 060、1 473和1 287粒。经对5种油桐花观察得知，雄蕊数量分别为10、9、10、11和10个。5种油桐单花花粉数量分别为9 070粒、6 120粒、10 600粒、16 203粒和12 870粒，LF79花粉数量是LF62的2.65倍。可知，不同油桐家系间单花花粉数量存在一定差异，以LF79和LF99两个家系单花花粉数量居多。

2.2 不同培养基对油桐花粉发芽率的影响

蔗糖和硼酸是影响花粉萌发率的重要因素。蔗糖为花粉萌发和花粉管的生长提供营养，又维持外界环境一定的渗透压。较多的研究认为：硼酸对促进花粉萌发和花粉管伸长的作用机理是其能增加花粉对糖的吸收、运转和代谢，形成糖硼酸复合体，增加氧的吸收，并促进果胶物的合成[16-17]。

由表2可知，不同质量浓度硼酸与蔗糖组合对5种油桐花粉萌发率影响差异极显著（P＜0.01）。另外，不同质量浓度硼酸与蔗糖和琼脂组成的不同培养基对油桐花粉萌发率差异极显著（P＜0.01），不同油桐花粉萌发率差异极显著（P＜0.01），不同培养基与不同种类油桐二者共同对花粉萌发率的交互影响也是极显著的（P＜0.01）。

表1 5种油桐单粒花药花粉数量比较Table1 Comparison of pollen number of single-anther of species of Aleurites fordii

表2 不同质量浓度硼酸与蔗糖组合对5种油桐花粉萌发率的方差分析†Table 2 ANOVA of boric acid and sucrose concentration on pollen germination of five species of Aleurites fordii

通过对5种油桐在不同质量浓度蔗糖和硼酸的培养基上花粉萌发的观察，结果见表3。硼酸以质量浓度0.1 g·L-1处理对5种油桐花粉萌发促进作用显著高于质量浓度 0.05 g·L-1和 0.15 g·L-1处理。该处理时5种油桐花粉萌发率分别为：LF96为40.99%～49.00%，LF62为46.51%～56.42%，S2为 50.16%～ 66.17%，LF79为 63.12%～86.75%，LF99为64.43%～82.75%。其中以质量浓度100 g·L-1蔗糖处理花粉萌发率效果最好。质量浓度硼酸0.1 g·L-1+蔗糖100 g·L-1组合处理时，5种油桐花粉萌发率分别为：LF96为49.00%、LF62为 56.42%、 S2为 66.17%、 LF79为86.75%、 LF99为82.75%。可知， LF79和LF99两种油桐花粉萌发率最高。

质量浓度 0.15 g·L-1硼酸 + 50 g·L-1蔗糖处理与0.1 g·L-1硼酸 + 50 g·L-1蔗糖（100 g·L-1蔗糖）处理差异不显著，也适于LF96油桐花粉萌发。0.1 g·L-1硼酸 + 50 g·L-1蔗糖（100 g·L-1蔗糖）与 0.05 g·L-1硼酸+150 g·L-1蔗糖处理差异不显著，都适于LF62油桐花粉萌发。

表3 不同质量浓度硼酸与蔗糖组合对5种油桐花粉萌发率的影响及多重比较†Table 3 Effects of boric acid and sucrose concentration on pollen germination of five species of Aleurites fordii and multiple comparisons

因此，5种油桐花粉萌发最适条件基本一致，即最适培养基为0.1 g·L-1硼酸+ 100 g·L-1蔗糖+10 g·L-1琼脂，且以LF79和LF99油桐花粉萌发率最高，分别为86.75%和82.75%。

3 结论与讨论

（1）LF96、LF62、S2、LF79和 LF99 5种油桐单花花粉数量分别为9 070粒、6 120粒、10 600粒、16 203粒和12 870粒。不同家系间花粉数量存在一定差异，以LF79和LF99两个家系单花花粉数量居多。

（2）不同培养基组合及不同种类油桐对花粉萌发率影响差异极显著，且二者是相互影响的。不同质量浓度的硼酸与蔗糖对花粉萌发率影响有差异，这和油桐花粉萌发所需的环境密切相关，适宜的环境条件能促进花粉萌发。油茶花粉生活力研究结果也表明，不同蔗糖浓度和生长调节物质对油茶花粉萌发率有差异[18]。硼酸对花粉萌发有促进作用，但是，浓度过高时对花粉萌发也有一定的抑制作用，张绍玲等[12]对梨的研究结果说明了这一点。不同种类油桐由于花粉数量和自身遗传特性差异，其生活力和花粉萌发率也不尽相同。本试验结果表明， 5种油桐花粉萌发的最适宜培养基条件为 0.1 g·L-1硼酸 + 100 g·L-1蔗糖 +10 g·L-1琼脂，且LF79和LF99油桐花粉萌发率最高，分别为86.75%和82.75%。测定不同油桐的最适培养基对于花期喷洒适度质量浓度的硼酸于蔗糖有重要参考意义，但影响萌发率的因子还有Ca2+、Zn2+、pH值等其他外界条件[19]，这还有待进一步研究探索。

（3）综合可知，LF79和LF99油桐单花数量较多，在适宜的培养基中花粉萌发率也较好。这对于油桐杂交育种过程中的时空障碍和亲本选配问题提供了重要参考依据[20]。

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Determination of pollen number and pollen germination rate of fi veAleurites fordiispecies

DU Yang-wen1, DENG Xian-zhen1, XU Yong-jie1, NIE Ming2
(1.Hubei Academy of Forestry, Wuhan 430075, Hubei, China; 2.Banan Forestry Bureau, Banan 401320, Chongqing, China)

By using the pollens from fi veAleurites fordiispecies (LF96, LF62, S2, LF79 and LF99)as the tested materials, the pollen number and pollen germination rates of their fl owers were investigated. The results show that the average pollen number of one single anther from the fi ve species were respectively 9070, 6120, 10600, 16203, 12870; that the pollen germination rates of the fi ve species were high in the culture medium of 0.01% boric acid+10% sucrose+1% agar, also the pollen germination rates of LF79 and LF99 were the highest, being respectively 86.75%, 82.75%.

Aleurites fordii; pollen number; pollen germination rate

S794.3 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2015)12-0055-03

2014-08-20

国家林业公益性行业科研专项重大项目子项目“油桐种质资源收集保存与选育”（201204403-2）

杜洋文，助理研究员

邓先珍，研究员；E-mail：646412397@qq.com

杜洋文，邓先珍，徐永杰，等. 5种油桐花粉数量及花粉萌发率的测定[J].中南林业科技大学学报,2015,35(12):55-57,63.

[本文编校：文凤鸣]