三种观赏海棠花粉的贮藏特性研究

张庆丽+包东娥+闫朝辉+闫弯弯+刘遵春+扈惠灵

摘 要：以贴梗海棠、西府海棠和垂丝海棠三种观赏海棠花粉为试验材料，采用花粉离体培养法，研究不同种类海棠花粉的生活力以及贮藏条件对其花粉生活力的影响。结果表明：贴梗海棠和西府海棠的花粉生活力较高，垂丝海棠的花粉生活力较低；随着贮藏时间的延长，花粉生活力均会逐渐下降；冷冻（-18℃）和冷藏（4℃）条件下的花粉可以较长时间保存，室温（25℃）条件下保存效果较差。

关键词：观赏海棠；花粉生活力；贮藏条件

中图分类号：S685.990.9+3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）12-0054-04

Abstract Using Chaenomeles speciosa， Malus micromalus and Malus halliana as experimental materials， the pollen viability and the influences of storage conditions on pollen viability were studied with in vitro pollen culture. The results showed that the pollen viability of Chaenomeles speciosa and Malus micromalus was higher than that of Malus halliana. There was a declining trend on pollen viability with the extension of storage time. In addition， the pollen could be saved for a longer time under the condition of frozen （-18℃） and cold （4℃） than that under room temperature （25℃）.

Keywords Ornamental crabapple； Pollen viability； Storage condition

海棠（Malus sp.）为蔷薇科（Rosaceae）苹果属（Malus）内果实直径≤5 cm的野生半野生植物的总称，主要分布在北温带，横跨欧亚大陆和北美洲[1]。西府海棠（Malus micromalu Makino）和垂丝海棠（Malus halliana）均为蔷薇科苹果属落叶小乔木，不仅是著名的庭园美化观赏花木，还是苹果树的授粉树。贴梗海棠[Chaenomeles speciosa（Sweet）Nakai]为蔷薇科木瓜属（Chaenomeles）的园林绿化树木。海棠不以果实为主要栽培目的，依托普通果树的栽培管理技术，利用叶、花、果的观赏和经济价值，有效增加园林树种的多样性和景观持续性，既能提供良好的生态效益又能产生较好的经济价值[2]。本试验研究的海棠树种，既可与生产上广泛应用的栽培品种亲和，又具有优越的观赏性，在苹果属育种工作中具有不可估量的作用。

花粉是高等植物的雄配子体，在有性繁殖中传递雄性亲本的遗传信息，是植物遗传、育种、进化、生殖等研究的重要对象[3]。在植物的常规育种工作中，人工授粉常需提前采集花粉并贮藏。花粉贮藏不仅可以解决杂交亲本花期不遇产生的时间差问题，而且能解决远距离人工辅助授粉的问题。虽然花粉生活力主要受植物遗传特性的制约，但贮藏条件也会影响花粉的寿命和生活力[4]。花粉贮藏方法的优劣，最终要以贮藏后花粉生活力的高低作为衡量标准，因此，研究花粉生活力是研究花粉贮藏不可缺少的重要部分。不同类群植物花粉在自然条件下的寿命、贮藏条件以及生活力的高低存在着差异。这些差异对于研究花粉与柱头的相互作用、作物改良与育种操作、基因库的保存、不亲和性与受精关系、生理调节对花粉萌发的影响等基因工程均有非常重要的实际意义[5-7]。本试验以西府海棠、垂丝海棠、贴梗海棠三种海棠为研究对象，对其花粉萌发率进行了测定，分析了不同贮藏条件对花粉生活力的影响，以期为三种海棠花粉的保存和利用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料采自河南科技学院东区的三种多年生海棠植株，在盛花期，于2014年3月26日（晴好天气）下午16∶00-17∶00摘取健壮植株外围含苞待放的花蕾，用镊子拨掉花瓣并将花药剥落于培养皿中，将花丝等杂物清理干净，然后置于恒温干燥箱25℃下干燥[8]，待花药开裂、花粉散出后分别收集标记备用。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 分别收集贴梗海棠、西府海棠和垂丝海棠花粉各3份，标记后分别放入带橡皮塞的玻璃瓶中密封瓶口，放入装有生石灰的干燥器中干燥，之后分别于冷冻（-18℃）、冷藏（4℃）、室温（25℃左右）三种温度条件下贮藏。每7 d测定一次花粉萌发率，共测定3次。

1.2.2 花粉生活力的测定 采用花粉离体培养法。用洁净的玻璃棒蘸取少许配制好的培养基（10%蔗糖+0.03%硼酸+1%琼脂）[9]滴在载玻片上，待培养基凝固后，用棉签蘸取少量花粉，轻轻抖动，使花粉均匀地撒在培养基上。将载玻片放在铺有湿润滤纸的培养皿内，标记后置于25℃恒温箱内黑暗保湿培养8 h后观察。

在10×40倍的光学显微镜下观测花粉的萌发情况。每个处理平均观测3个视野，每个视野花粉总数不低于30粒，以花粉管长度超过花粉粒直径视为萌发标准。记录视野花粉的总数及萌发数并计算萌发率[10]。

1.3 数据处理

利用Microsoft Excel 2003软件对试验数据进行统计分析，采用Duncans新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 三种海棠新鲜花粉生活力观察与测定

由表1和图1可知，贴梗海棠和西府海棠的花粉萌发率差异不显著，但均极显著高于垂丝海棠。

2.2 不同贮藏条件下海棠花粉生活力的变化

2.2.1 不同贮藏条件对贴梗海棠花粉生活力的影响 由图2可知，3种贮藏方式的贴梗海棠花粉萌发率均随贮藏时间的延长而下降，但下降幅度有所差异。冷藏（4℃）条件下贮藏0～7 d时，花粉萌发率下降幅度较小，8～14 d时，花粉萌发率下降幅度较大。冷冻（-18℃）条件下贮藏0～7 d时花粉萌发率下降幅度较大，8～14 d时下降幅度较小。室温（25℃）条件下，花粉在贮藏0～7 d基本失去活力。贴梗海棠在冷藏（4℃）条件下贮藏效果最好。

2.2.2 不同贮藏条件对西府海棠花粉生活力的影响 由图3可知，西府海棠花粉生活力在3种贮藏条件下均随贮藏时间的延长而下降，但不同贮藏条件下花粉生活力的下降幅度差异较大。西府海棠在冷藏（4℃）条件下贮藏 0～7 d的花粉生活力下降幅度较小，8～14 d下降幅度较大。冷冻（-18℃）条件下贮藏 0～7 d的花粉生活力下降幅度较大，8～14 d下降幅度较小。室温（25℃）条件下，花粉生活力下降速度最快，贮藏一周后萌发率降至20%以下，到第二周花粉失活。西府海棠在冷藏（4℃）条件下贮藏效果最好。

2.2.3 不同贮藏条件对垂丝海棠花粉生活力的影响 由4图可知，垂丝海棠花粉生活力在3种贮藏条件下，均随着贮藏时间的延长而下降。其中，室温（25℃）条件下下降最快，花粉贮藏一周即失活；冷藏（4℃）条件下下降相对较缓慢，冷冻（-18℃）条件下降速率介于二者之间。

3 讨论与结论

花粉具有活性是确保杂交育种成功的一个重要条件。在杂交育种过程中，经常涉及到异地采集花粉和花粉贮藏问题。花粉生活力是评估花粉活性的依据之一，其生活力测定结果的准确性决定细胞学试验和杂交育种的成败。前人研究表明垂丝海棠的新鲜花粉萌发率可达81%[15]，而本试验中，垂丝海棠的萌发率最低，即使新鲜花粉也仅有12.2%，分析可能与所采用的品种有关，具体原因仍需进一步探索研究。

影响花粉生活力的因素包括花粉自身遗传特性和外界因素。温度和湿度是影响花粉生活力的重要外界因素，低温和低湿有助于花粉维持较长时间的生活力。此外，贮藏介质、辐射和光照对花粉生活力也有一定影响[11-15]。本试验结果表明，贴梗海棠、西府海堂和垂丝海棠均在冷藏（4℃）条件下的贮藏效果最好，冷冻（-18℃）条件下次之，室温（25℃）条件下最差，因此三种海棠花粉适宜选择冷藏或冷冻方式贮藏。本试验只进行了短期贮藏，仅研究了贮藏14 d内的花粉活力，如果贮藏时间延长或考虑其它贮藏条件的变化，花粉的生活力又将如何变化还有待进一步研究。

参 考 文 献：

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