外源物质对蜂糖李及其授粉品种花粉离体培养活力的影响

高 倩，李 悦，张 毅，陈 红

(1.贵州大学/贵州省果树工程技术研究中心，贵阳 550025； 2.贵州大学科技学院，贵阳 550004；3.安顺市农业科学院，贵州 安顺 561000)

蜂糖李(P.salicinaFengtang plum)是贵州特色地方品种，其果实品质优良，具有极高的经济价值。但由于蜂糖李自花坐果率较低，且花期较早，容易遭受早春低温影响，导致生产上坐果率和产量双低的问题。花粉作为植物遗传、育种、进化和生殖的重要研究对象[1]，花粉萌发和生长的影响因素对生殖生物学研究具有重要意义；花期化控和人工辅助授粉是提高产量的有效途径[2-4]。而目前关于蜂糖李的研究主要集中在栽培技术和果实品质上[5-7]，关于花粉离体培养影响因素的研究尚未见报导。本试验对6个李品种的花粉离体培养影响因素进行研究，旨在明晰促进蜂糖李花粉萌发的因素，筛选花粉萌发率高的授粉品种，为蜂糖李生产上花期化控、人工辅助授粉和授粉树的配置提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

材料取自贵州大学农学院苗圃基地，其中蜂糖李、空心李、四月李为贵州地方品种，A 1、A 34、A 36为课题组收集的贵州地方李资源。采集蕾期的花朵，迅速带回实验室后采集花药，放在恒温箱内散粉。待花粉完全脱离花药后用80目标准检验筛过筛后，保存在干燥棕色小瓶内备用。

1.2 试验方法

1.2.1最佳蔗糖浓度的筛选

以蔗糖、琼脂、水为花粉萌发的基本培养基，以不含蔗糖的培养基为对照，设定4个蔗糖浓度梯度(5%、10%、15%、20%)进行试验。

1.2.2最适硼酸浓度的筛选

以筛选出的蔗糖浓度作为花粉培养基的蔗糖浓度，设置7个硼酸浓度梯度(0.005%、0.01%、0.015%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%)进行试验。

1.2.3最佳Ca2+浓度的筛选

将筛选出的蔗糖和硼酸浓度作为花粉培养基的蔗糖和硼酸浓度，设置4个钙盐浓度(0.01%、0.02%、0.03%、0.05%)进行试验，筛选出最佳的花粉萌发培养基配方。

1.3 花粉培养方法

采用离体培养萌发法[8]测定花粉萌发率。

1.4 数据处理

采用Excel软件统计数据， SPSS 23.0软件进行方差分析，Dcuncan新复极差法进行显著性测验。

2 结果与分析

2.1 蔗糖对李花粉萌发的影响

6种李花粉在不同蔗糖浓度下的萌发率如图1。由图1可知，6种李在不同蔗糖浓度培养基上的花粉萌发率差异显著(p<0.05)。蔗糖浓度在0～20%范围内，6种李都有花粉萌发，且A 1、A 34、蜂糖李、四月李4种李的萌发率随着蔗糖浓度的增加呈先升高后下降的趋势，空心李和A 36基本呈逐渐递增的趋势。其中浓度为10%时，A 1、蜂糖李和四月李的花粉萌发率最高，分别是对照(蔗糖浓度为0%)的1.57、5.70、1.72倍，且显著高于其它浓度处理。A 34在浓度10%或15%时的萌发率差异不显著(p>0.05)。而空心李和A 36花粉萌发对糖的需求大，浓度为20%时萌发率最高(13.51%、22.27%)。结果表明，蔗糖在李花粉萌发或萌发过程中起较大的促进作用，但不同的李品种在花粉萌发时对蔗糖浓度的需求不一样，而从萌发率和节约成本来综合考虑，蔗糖浓度为10%较适宜。

图1 蔗糖浓度对花粉萌发的影响

2.2 硼酸对李花粉萌发的影响

硼酸对6种李花粉萌发率的影响见表1。对6种李花粉萌发率在不同浓度处理间进行差异显著分析；结果表明，空心李、A 1、A 34、四月李、A 36萌发率在不同处理间均存在显著差异，但蜂糖李不存在显著差异。其中硼酸浓度为0.02%时，空心李、A 1、A 34花粉的萌发效果最好(萌发率分别为18.11%、52.72%、14.29%)；浓度为0.04%时，蜂糖李萌发最好(19.00%)；浓度为0.01%时，四月李萌发效果最好(62.76%)，但和浓度0.02%时的萌发率无显著差异；浓度0.015%时，A 36萌发率最高(53.42%)，且和浓度为0.02%的萌发率无显著差异。综合分析认为，0.02%硼酸为最佳的浓度。

2.3 Ca2+对李花粉萌发的影响

Ca2+对李花粉萌发率的影响结果见表2。A 1、A 34、四月李花粉萌发率在Ca2+质量分数为0.01%时最高(分别为32.55%、11.21%、57.36%)。而空心李萌发率在Ca2+浓度为0.03%时最高(40.95%)；蜂糖李萌发率在0.05%时最高(16.34%)；A 36萌发率在0.02%最高为18.38%。但蜂糖李和A 36在不同的Ca2+浓度处理间无显著差异，综合分析认为，最适宜的Ca2+浓度为0.01%。花粉萌发最佳的培养基组分为10%蔗糖，0.02%硼酸，0.01%氯化钙。花粉萌发率从高到低依次排序为：四月李>空心李>A 1>A 36>蜂糖李>A 34，说明蜂糖李的授粉树应该以四月李和空心李为佳。

表1 不同硼酸浓度对花粉萌发的影响

表2 不同Ca2+浓度对花粉萌发的影响

3 结论与讨论

蔗糖作为能源物质，能为花粉的萌发和花粉管的生长提供能量，同时还可作为渗透调节物来维持细胞的渗透压[9]。本研究表明，蔗糖可有效的促进花粉萌发，且10%的浓度是促进花粉萌发的最适浓度。这与马杰等[10]、苗阳等[11]、孙伟生等[12]的研究结果基本一致。而何莉等[13]在郁李上得出的结果却显示，促进花粉萌发的最适糖浓度为20%，这可能与材料的不同有关系。

硼酸可增加糖的吸收、运转和代谢[15,16]，同时还可作为Ca2+诱导剂引导胞外 Ca2+进入细胞内，形成一个Ca2+浓度梯度促进花粉管顶端生长[14,15]，说明硼酸和Ca2+在花粉的萌发和生长过程中有很大的影响作用。结果表明，硼酸浓度为0.02%是促进花粉管萌发最适宜的浓度，而赵文吉等[16]、安晓芹等[17]认为，促进花粉萌发最适硼酸浓度为0.01%；彭伟秀等[18]在晚熟李上发现，硼酸浓度为0.005%能有效促进花粉萌发；魏国芹等[19]在甜樱桃上发现，硼酸浓度为0.1%时花粉萌发效果最好。本研究与前人的研究结果有所不同，这可能是材料的不同以及硼酸在不同植物花粉上的吸收利用有较大差别造成的。

本研究表明，促进李花粉萌发最适的Ca2+浓度为0.01%。而赵文吉等[16]认为，Ca2+浓度为0.03%是促进花粉管萌发和生长的最适浓度；刘雪莲[20]认为，Ca2+浓度为0.015%是促进花粉萌发最适宜的浓度。本研究与前人的研究结果略有不同，说明不同的材料间影响花粉萌发的因素差别很大，不同的植物所需的最适Ca2+浓度不一致，太高或者太低都不利于花粉萌发。而影响花粉萌发的因素较多，温度、湿度、有机营养和矿质营养等都会很大程度上影响花粉的萌发和生长情况，本试验只在糖源和矿质营养上进行了初步的研究，在温度、湿度或其它方面的影响因素还有待进一步研究。本研究表明，因蜂糖李坐果率低，花期化学调控时，以10%蔗糖、0.02%硼酸和0.01%的钙盐混合液作为初步参考，促进蜂糖李坐果；而四月李和空心李由于萌发率较高，在生产上适宜做蜂糖李的授粉树。