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尾叶紫薇开花及花粉萌发研究

2012-07-30王晓玉潘会堂张启翔

浙江农林大学学报 2012年6期
关键词:紫薇储藏花粉

王晓玉,徐 婉,胡 杏,蔡 明 ,2,潘会堂,2,张启翔,2

(1.北京林业大学 园林学院,北京 100083;2.国家花卉工程技术研究中心,北京100083)

紫薇Lagerstroemia indica是原产于中国的重要的夏季开花的木本观赏植物,主要分布在中国的南部和西南部地区[1],在国内外园林中得到广泛应用。紫薇虽然具有花色多样、花期长的特点,但目前尚缺乏芳香馥郁的品种。尾叶紫薇Lagerstroemia caudate是原产中国的紫薇属Lagerstroemia乔木树种,花具有明显的香味,花期4-5月[2]。前期的研究[3]发现,该种与紫薇具有很高的杂交亲和性,是一种培育早花、香花紫薇品种的重要种质资源,但是目前应用很少。因此,开展尾叶紫薇开花及花粉萌发的研究,对利用尾叶紫薇培育早花、香花的紫薇新品种具有重要意义。本研究一方面通过观察尾叶紫薇单花的开放过程,确定尾叶紫薇散粉及柱头分泌黏液的时间,进一步确定以尾叶紫薇为杂交母本时去雄和授粉的最佳时间;另一方面,由于尾叶紫薇开花比紫薇早,两者存在花期不遇问题,探讨尾叶紫薇花粉储藏最适条件,可为利用尾叶紫薇改良紫薇品种提供基础。

在知识经济时代日益完善的背景下,很多企业在管理时,都通过发挥信息技术上的优势完善管理制度,并取得了不错的效果。但是我们也需要看到目前很多企业在具体的经济管理活动中,依旧存在各种各样的问题。这些问题影响了企业的经营效益和服务效率,具体表现在以下几点:

1 材料与方法

1.1 尾叶紫薇开花过程观察

以移植于国家花卉工程中心北京小汤山花卉种质资源圃3年生的尾叶紫薇(胸径为14 cm,树高3.6 m)为对象,观测时间为2011年6月中旬尾叶紫薇盛花期,选取3株无病虫害的尾叶紫薇植株,在每株上选取3枝具有代表性、无病虫害的花枝进行标记,连续5 d,3:00-7:00隔30 min对标记花枝的开花情况进行观察记录,并拍照。

1.2 尾叶紫薇花粉离体培养基的优选

测定花粉生活力的方法很多,而花粉离体萌发法相对来说结果准确并且简单易行[4]。目前,对于花粉萌发的研究较多,采用的培养基主要成分均为蔗糖、硼酸和钙离子(Ca2+)[5-7],以前报道的紫薇花粉培养基成分与上述培养基成分一致[8]。有研究认为聚乙二醇(PEG)能够提高花粉萌发率[9],也有试验认为对尾叶紫薇的花粉萌发有一定的促进作用[10]。本实验综合考虑常规培养基成分和聚乙二醇对尾叶紫薇花粉萌发的影响,以期筛选出最佳花粉培养基。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)是临床常见的睡眠呼吸障碍性疾病。有报研究指出OSAHS与人类心血管疾病的发生具有有较密切的关系,临床可导致高血压、冠心病等心血管系统疾病的发生[2]。

以上诸多要素,各有界说,各有内涵。以实行“学校管理——教学部门管理——实验教师自我管理”三位一体的实验教学管理机制为提纲挈领,以独立设课、独立的教科书及实验室等实验条件为依托和基本保障,以实验教学内容、方法、考核的实施和管理为中心,以实验教学教师的培养和管理为内在驱动力,以实验教学质量评估、竞赛、论坛、期刊等为拓展平台。相互联系、相互依存、相互作用、相辅相成,共同建构了警察高校实验教学的基本管理体系。

1.3 尾叶紫薇花粉储藏

尾叶紫薇为圆锥花序,长3.5~8.0 cm,着花约200朵·花序-1,花小而密,花径约1.8 cm,花瓣阔矩圆形,5~6枚,白色,连爪长约9 mm,爪长约2 mm。雄蕊18~28个,花柱长约1.0 cm。尾叶紫薇单花开放过程可分为7个阶段:萼片开裂、花瓣张开、柱头伸出、雄蕊露出、花药开裂、柱头授粉、花瓣萎蔫期。6月晴朗天气里,尾叶紫薇的单花开放过程如下:清晨3:00花苞尚未打开,3:30左右花萼开裂,4:00部分花瓣已从花萼中露出,4:30花萼全部打开,花瓣全部露出,柱头伸出花瓣,5:00花瓣继续展开,外层的长雄蕊先从花瓣中伸出;5:30花瓣基本已全部展开,内层雄蕊也露出花瓣;6:00花瓣全部展开,6:30花药自中缝开裂,可以用肉眼看到粉粒状花粉散出,同时能够明显看出柱头开始分泌黏液。花后48 h,花柱弯曲,花药全部脱落,花丝卷曲,花瓣萎蔫。如遇雨天或早晨气温较低,开花时间会向后推迟,花药散粉时间会推迟,雨天花药不能正常散粉。如果花萼张开,但6:00之前没有开放的花朵将会直接萎蔫凋谢。

1.4 数据统计方法

通过极差分析(表2)可知:对尾叶紫薇花粉萌发影响最大的成分是蔗糖的质量浓度,其次是PEG 4000和硼酸。各处理对花粉萌发的影响差异显著,处理3中的花粉萌发率达到96.28%,显著高于其他组合,因此将 100 mg·L-1蔗糖+30 mg·L-1硼酸+30 mg·L-1氯化钙+150 g·L-1PEG 4000 组合作为尾叶紫薇花粉萌发的最佳培养基。

本实验于2011年6月中旬采集花粉,利用L9(34)正交试验比较蔗糖质量浓度(100,150,200 g·L-1),硼酸质量浓度(10,20,30 mg·L-1),氯化钙质量浓度(10,20,30 mg·L-1)及 PEG 4 000 质量浓度(50,100,150 g·L-1)对尾叶紫薇新鲜花粉萌发的影响。参考贾文庆[11]的紫薇花粉离体萌发法,采用悬滴法[12]将花粉置于室温下培养24 h后观察花粉萌发情况,重复3次·处理-1,随机选取3个视野统计花粉萌发数量,根据计算公式计算花粉萌发率:花粉萌发率(%)=萌发花粉数/总花粉数×100%。

2 结果与分析

2.1 尾叶紫薇开花进程

北京为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促。3月份月平均气温开始高于0℃(表1),此时尾叶紫薇开始形成新叶;4月平均气温高于10.0℃,尾叶紫薇生长迅速;到5月北京平均气温达到20.0℃左右,5月初尾叶紫薇老枝枝顶开始分化出花芽,5月中旬形成圆锥花序的花苞,5月下旬进入初花期,每个花序都由花序顶端开始向下依次开花;6月上旬为尾叶紫薇的盛花期,6月中旬进入衰花期,6月底花朵基本已经开尽;7月北京平均气温最高,对尾叶紫薇花枝进行修剪,可以适当将花期推后。经过修剪,尾叶紫薇花期最晚可延长至7月中旬;8月尾叶紫薇果实成熟;10月随气温下降叶片逐渐枯萎脱落;11月叶片基本完全脱落。

选取3~5个正常发育的花序,选择即将开放的紫薇花朵,用镊子轻轻剖开花萼及花冠,夹住花丝,把长、短花丝上的花药全部收集到硫酸纸袋中,一部分直接装入离心管中,用以测量室温条件下保存的花粉生活力。另外一部分置于10倍体积的硅胶中干燥6~8 h后取出,过80目分子筛后保存于离心管中,分别置于25,4,-20℃温度下保存,分别在保存0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,15,20,25,30 d后,采用上个实验筛选出的最佳培养基配方进行离体萌发实验,测定花粉的生活力。

图1 尾叶紫薇单花开放过程Figure 1 Opening process of Lagerstroemia caudate

2.2 不同培养基对花粉生活力的影响

各试验重复3次·处理-1,测定结果采用Excel 2010进行极差(RANGE)及标准差(STDEVA)的分析,采用SPSS 17.0进行Duncan’s多重比较。

2.3 不同储藏条件下尾叶紫薇的花粉活力

室温自然储藏的尾叶紫薇花粉,随着时间的延长,生活力逐渐下降。散粉当天的花粉萌发率为95%,1 d后的花粉萌发率略微下降(87%);2 d后花粉萌发率开始急剧下降,4 d时降为37%,6 d后花粉已完全失活(图2)。不同温度下储藏的干燥花粉的生活力均随着储藏时间的延长而逐渐下降,但储藏温度不同花粉萌发率下降的情况有所不同。室温条件下,干燥花粉比新鲜花粉的生活力延长了4 d,储藏3 d后,干燥花粉的萌发率明显高于新鲜花粉,到第6天时还有15%的生活力。4℃和-20℃下储藏的干燥花粉的活力随着储藏时间的延长呈线性降低,25 d后花粉基本全部失去活性。通过方差分析发现散粉后6 d起,4℃低温储藏效果明显好于-20℃的储藏效果。

3)虚拟化资源池:虚拟化资源池由服务器虚拟化和桌面虚拟化平台两部分组成,前者主要负责气象防灾减灾综合信息收集、存储和处理,为业务系统运行提供支撑;桌面虚拟化平台用于人员办公、信息监控和业务软件日常操作。

表2 不同培养基中尾叶紫薇花粉萌发情况Table 2 Pollen germination rate of Lagerstroemia caudate under different mediums

图2 不同储藏条件下尾叶紫薇花粉生活力Figure 2 Pollen germination rate of Lagerstroemia caudate under different storage conditions

3 讨论

尾叶紫薇是一种重要的香花紫薇资源,研究尾叶紫薇的花开放进程和花粉储藏适宜条件为更好地利用尾叶紫薇与紫薇进行远缘杂交育种将有十分重要的意义。实验发现:尾叶紫薇花朵是否能够正常开放与气温及空气湿度有关,清晨温度过低或降水湿度过大,都会推迟开花时间,降水会使花药无法散粉。但如果套硫酸纸袋则不会影响尾叶紫薇的开花和散粉。

在北京尾叶紫薇花期集中于5-6月,而紫薇的花期集中于7-8月,在杂交过程中存在花期不遇情况。通过修剪可以适当延长尾叶紫薇花期,可以多次对尾叶紫薇花枝进行修剪,最晚可将花期延长至7月中旬,能够解决尾叶紫薇与紫薇花期不遇的问题。此外,通过对尾叶紫薇花粉进行储藏能够适当延长尾叶紫薇花粉生活力。低温低湿的环境有助于花粉维持较长时间的生活力[15]。通过比较室温条件下干燥的和未干燥的尾叶紫薇花粉可知,干燥花粉的确能较长时间保持生活力,尾叶紫薇的最佳储藏温度为4℃,这与紫薇品种‘紫爪银薇’和‘红红火火’的花粉最佳储藏温度一致[16]。本实验结果证明:在4℃干燥条件下储藏9 d,尾叶紫薇花粉萌发率还可保持30%以上,能够满足尾叶紫薇与部分早花紫薇杂交育种的需要,但是对于晚花紫薇品种,如何解决与尾叶紫薇花期不遇问题仍需要进一步研究。

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