紫叶李花粉形态观察与生活力测定

郭 斌

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

紫叶李花粉形态观察与生活力测定

郭 斌

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

通过显微镜观察研究紫叶李花粉的形态特征，并采用TTC染色法、培养基萌发法对不同贮藏方式的花粉进行生活力测定。结果表明，紫叶李的大多数花粉饱满而匀称，平均直径34.1 μm，最大值为52.9 μm，最小值为23.9 μm；当培养基的蔗糖浓度为10%时，花粉的萌发率最高，最佳贮藏温度为-20 ℃；紫叶李花粉可能存在变异现象，属于中等偏小的花粉；在本试验条件下，贮藏温度越低，其花粉生活力保持越为持久。

紫叶李；花粉；形态观察；生活力

紫叶李runus cerasifera Ehrharf. atropurpurea (Jacq.)Rehd〗为蔷薇科李亚科李属植物，别称红叶李、樱桃李。喜光、抗寒、适应性强，对有害气体有一定的抗性，在较肥沃的砂壤土或壤土中生长较好。李属植物花期一般较早，早春低温会严重影响其授粉受精，出现结实率低或不结实的情况，而且其自花不孕的特性所造成的授粉受精不良问题也影响其生产。为了解决这一问题，笔者进行了紫叶李花粉形态观察、不同贮藏方式对花粉生活力影响的测定试验，为紫叶李授粉提供了一定的理论基础。

1 研究材料与方法

1.1 研究材料

选取生长健康、无病虫害的紫叶李，在紫叶李开花前数日采集即将开放的花蕾，取出花药放入采样瓶中。将采样瓶置于恒温箱中进行干燥，让花药自然开裂散出花粉，贮藏备用。

1.2 花粉形态观察

1) 在载玻片上滴加半滴醋酸洋红染液，用解剖针或镊子蘸取少量花粉，于染液中混合均匀。

2) 加盖玻片，在显微镜(400倍)下观察并拍照。

3) 利用目镜测微尺测量花粉直径(长、宽)，测量数不少于500粒花粉。

4) 利用统计制图软件绘制花粉直径(或长、宽)分布图。

1.3 花粉生活力与萌发率测定

将收集的花粉放入6个采样瓶中，用塑胶塞子封口，贴上标签，注明树种、区分品种、采集日期和贮藏日期等。将采样瓶分别置于室温、-4 ℃和-20 ℃ 3个温度条件下进行贮藏，每种贮藏条件设2次重复。分别在10d后和20d后测定花粉生活力，测定方法如下：

1) 染色法。用0.01%～0.10%TTC溶液处理花粉，在30 ℃～35 ℃下避光放置1h～2h，有活力的花粉因氧化还原反应变成红色。

花粉生活力(%)=红色花粉粒数/观察花粉总粒数×100%.

分别记录染色4h和8h后的花粉生活力。

2) 培养基萌发法。用于新鲜花粉萌发率的测定，具体操作如下：

a.培养基配制。量取30mL蒸馏水于50mL的烧杯中，先后加入3mgHBO3和15mgCa(NO3)2，搅拌至充分溶解后分成3份，每份10mL，分别盛装于3个小烧杯中。在烧杯中加入不同浓度的蔗糖，蔗糖浓度分别为5%，10%，20%.再在每个烧杯中添加1%的琼脂，搅拌混合后加热至完全溶解，冷却至50 ℃左右时(避免温度过低时培养基凝固)调节培养基的pH值至5.7～5.8(可用1mol/L的HCl或1mol/L的NaOH).用移液管把配置好的培养基放入双孔凹玻片上，装满为止。然后用毛笔轻刷少量花粉在培养基上，每个处理按相同的操作重复3次，一共制作9块玻片。

b.观察与记录。将制片放置在保湿的培养皿内，于25℃的恒温箱中进行培养，每隔6h和12h观测1次。以花粉管萌发长度超过花粉直径作为萌发标准，将萌发的花粉数计入表格中，并计算花粉萌发率。

萌发率(%)=已萌发花粉粒数/观察花粉总粒数×100%.

根据新鲜花粉生活力试验，选取最适宜的蔗糖浓度。由此配置相应蔗糖浓度的培养基，测定贮藏后花粉的萌发率，并和TTC染色法作比较。

2 试验结果

2.1 紫叶李花粉的形态观察

2.1.1 花粉显微观察

经显微镜下观察可知，紫叶李花粉轮廓为近圆形，并有呈圆角三角形的趋势。部分花粉表面有明显的沟壑与褶皱。由此推测，当通过电镜扫描紫叶李花粉时，它的形态可能为十分饱满的四面体，表面的纹饰可能更为清晰。紫叶李花粉形态如图1，图2所示。

图1 紫叶李花粉显微形态Ⅰ图2 紫叶李花粉显微形态Ⅱ

2.1.2 花粉直径测定

在实际测量记录了500粒紫叶李花粉的直径大小后，运用Excel软件作出了紫叶李花粉的直径分布图(图3)。

图3 紫叶李花粉的直径分布图

由图3可知，紫叶李花粉的直径集中分布在32 μm～40 μm之间。其中，以34 μm～36 μm范围分布最多，38 μm～40 μm范围次之。由计算可知，紫叶李花粉的平均直径为34.1 μm.

2.2 紫叶李花粉生活力测定

2.2.1 TTC染色法测定生活力

紫叶李花粉不同贮藏天数下的花粉生活力如图4及第28页图5所示。

图4 紫叶李花粉不同贮藏天数下的花粉生活力(4 h)

由图4，图5可知，在一定的温度范围内，紫叶李在-20 ℃的环境下有较高的生活力，且明显高于其它两个温度梯度(室温和-4 ℃)。紫叶李花粉的生活力随贮藏天数的增加而逐渐降低。而在同一处理天数内，花粉生活力随贮藏温度的降低而增加。

图5 紫叶李花粉不同贮藏天数下的花粉生活力(8 h)

2.2.2 培养基萌发法测定萌发率

不同蔗糖浓度下新鲜花粉的萌发率见表1.

表1 不同蔗糖浓度下新鲜花粉萌发率 %

由表1可知，当培养基的蔗糖浓度为10%时，花粉的萌发率最高。所以在测定贮藏花粉的萌发率时，应配制蔗糖浓度为10%的培养基。花粉萌发情况如图6，图7所示，当花粉管长度大于花粉直径时认为已萌发。

图6 紫叶李花粉萌发Ⅰ 图7 紫叶李花粉萌发Ⅱ

紫叶李花粉萌发率随贮藏天数的变化情况如图8，图9所示，紫叶李花粉的萌发率随着贮藏天数的增加而逐渐降低。但是贮藏温度越低，花粉的萌发率下降越为平缓。-20 ℃条件下贮藏的花粉在20 d后仍保持一定的萌发率，而在室温和-4 ℃条件下花粉的萌发率则接近于0%.

图8 紫叶李花粉不同贮藏天数下的花粉萌发率(6 h)

图9 紫叶李花粉不同贮藏天数下的花粉萌发率(12 h)

3 分析与讨论

3.1 紫叶李花粉形态观察

3.1.1 花粉显微形态

经显微镜下观察可知，紫叶李的大多数花粉都是饱满而匀称的。但也有少数花粉较其它花粉大，或是干瘪皱缩。可以说明，紫叶李的花粉可能存在变异现象。因为在实际中，未减数花粉的形态表现巨大，在科研中可以将这些变异的花粉加以测定和利用，进行新品种的培育；另一方面又可以说明，试验中采得的部分花粉已经失去了正常的生活力，形态已经明显发生变化。这是因为紫叶李花朵的花药散粉有先后顺序。在雄蕊还未成熟时散粉，花药的颜色为紫红色。进入散粉期时，先是雄蕊中间部分的花药由紫红色变为黄色，花粉散开，然后是雄蕊周围的花药开始变黄散粉。散粉完毕后，花药会干瘪变成褐色。在采集过程中也许是将部分散粉时间已过的花朵一并摘下进行了试验，也可能是花药上的花粉发育不一致所造成的。

3.1.2 花粉直径测定结果分析

经试验测定，紫叶李花粉的平均直径为34.1 μm，最大值为52.9 μm，最小值为23.9 μm.查阅相关文献得知，连翘花粉的平均直径为36.47 μm，玉兰花粉的平均直径为57.19 μm，银杏花粉的平均直径为19.84 μm～20.24 μm.表明，紫叶李花粉属于中等偏小的花粉。

3.2 最佳贮藏温度分析

由试验结果可知，贮藏温度越低，紫叶李花粉的生活力保持得越为持久。本试验的最佳贮藏温度为-20 ℃.在试验情况下，测定的时间越长，花粉萌发率越高(TTC染色法4 h和8 h，培养基萌发法6 h和12 h的比较)。这是因为染色或培养的时间越长，反应的时间会更为充分，花粉的萌发率测定结果也会更接近事实。但是不能再测定更长的时间，因为即使在湿润的条件下，染液也会逐渐发生变质或已干燥，微生物的污染也会更加严重，这将导致试验误差。所以，培养基萌发法的试验结果可能偏小。

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Morphology and Viability Determination in Pollen ofPrunuscerasifera

Guo Bin

(ShanxiAcademyofForestryScience,Taiyuan030012,China)

The pollen morphological characteristics ofPrunuscerasiferawas studied by microscopic observation and pollen viability with different storage condition was determined by using TTC staining method and medium germination. Results showed that most pollen ofPrunuscerasiferiswas plump and shapely, with an average diameter of 34.1 μm. The maximum diameter was 52.9 μm and the minimum diameter was 23.9 μm. When the sucrose concentration in the medium was 10%, storage temperature of the highest pollen germination rate was -20 ℃. Pollen ofPrunuscerasiferaexisted variation probably, and its size was smaller than medium. The lower of the storage temperature, the more lasting time the pollen viability would keep in this experiment.

Prunuscerasifera; Pollen; Morphologic observation; Viability

2016-04-15

郭 斌(1986— )，男，山西阳曲人，2012年毕业于北京林业大学，硕士研究生。

S687

A

1007-726X(2016)02-0026-04