贮藏条件对赣无系列油茶花粉活力和萌发率的影响

王玉娟，何小三，敖婉初，黄建建，左继林，龚 春

(江西省林业科学院，江西 南昌 330013)

油茶Camellia oleifera是山茶科常绿小乔木或乔木，是我国主要的木本食用油料树种之一。茶油色清味香、营养丰富、耐贮藏，是优质食用油，也可作为润滑油、防锈油用于工业。我国的油茶科技工作者在油茶杂交育种方面做了大量研究工作，但在油茶的品种改良方面仍存在诸多问题，如普遍产量不高，产量不稳定等[1-2]。油茶育种仍以常规育种为主。普通油茶为异花授粉植物，自花授粉率低，对花粉活力及贮藏等的研究是人工授粉、杂交育种的基础，可为解决普通油茶授粉不良落花落果、无性系及不同品种和物种间的杂交提供理论依据。花粉活力代表着其受精能力，研究油茶花粉活力的报道较多[3-6]，但关于赣无系列油茶花粉活力的研究鲜见报道。花粉贮藏是杂交育种的基础，笔者通过花粉贮藏试验的研究，旨在得出最有效的花粉贮藏条件，为花期相差较大的品种或物种间的育种研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

材料均来自于江西省林业科学院山茶属种质基因库中所收集的油茶优良无性系、优良农家品种和物种。于油茶花开放当天上午，在生长健壮的植株上剪取发育良好即将成熟的花蕾，连枝采回，放入盛有清水的玻璃瓶中，置于阳光充足、干燥无风的房间，水培催花。待花开放，花药破裂后，用毛笔把花粉轻轻从花药上刷下备用。

1.2 试验方法

1.2.1 不同品种花粉活力的测定

应用0.5％TTC(氯化三苯四氮唑)溶液显色反应法鉴定花粉的生活力。具有生活力花粉的脱氢酶在催化去氢的过程中把氢转移到TTC上，TTC与氢结合后，使有生活力的花粉变成红色，不显红色者是丧失生活力或败育的花粉。

1.2.2 不同培养基中花粉的萌发率

配制不同质量分数的蔗糖溶液和硼酸溶液，加入l％的琼脂配制成不同的培养基，试验设计见表1。用玻璃棒滴1滴培养液于玻片，稍冷却后，用干净的毛刷沾取少许花粉均匀撒播于培养基表面，所滴培养基表面要厚薄均匀、接近圆形。置于25℃恒温箱中培养3h后观察。以花粉管长度超过花粉粒直径作为发芽标准，统计花粉萌发率。

表1 油茶花粉萌发率试验设计Table 1 Experimental design of pollen germination rate inCamellia

发芽率＝(已发芽的花粉数/花粉粒总数)×100％。

1.2.3 不同贮藏条件花粉的萌发率

花粉、花药分别在25℃干燥箱、4℃冰箱、-20℃冷冻冰箱、真空25℃干燥箱、真空4℃冰箱、真空-20℃冷冻状态下贮藏，于5％蔗糖＋0.01％硼酸＋1％琼脂的培养基上进行培养，13h、37h、85h、181h、30d、50d、85d、110d、155d、202d、272d后分别测定各个贮藏条件下的花粉萌发率。

2 结果与分析

2.1 不同品种的油茶花粉活力

利用TTC法对26个油茶优良无性系花粉活力进行简单快速测定，结果见表2。从表2中可以看出，花粉活力在70％以上的油茶优良无性系共有18个，占所测总数的69.23％。其中，花粉活力最高的无性系为赣70，达到93.16％；花粉活力在80％以上的有7个无性系，分别为赣70、赣55、赣无2、赣190、赣6、赣石83-4、赣石83-1；花粉活力在70％～80％的有11个无性系，花粉活力在60％～70％的有3个无性系，花粉活力在50％～60％的有5个无性系，花粉活力低于50％的仅1个无性系。

表2 26个油茶优良无性系的花粉活力Table 2 Pollen vitalities of 26 superior Camellia clones

2.2 不同培养基对油茶花粉萌发率的影响

对添加有不同质量分数硼酸与蔗糖的培养基上花期相近的5种油茶优良无性系(赣无1、白皮中子、赣无16、赣无8、赣190)的花粉萌发情况进行观测，结果见表3。从表3可以看出，不同质量浓度的硼酸和蔗糖处理均能促进油茶花粉的萌发，5种油茶优良无性系在相同培养基上的萌发率有差异。赣无1、赣无8和白皮种子在3号处理中的花粉萌发率均显著高于其它处理，其萌发率分别为79.25％、64.17％和78.13％；而赣无16和赣190在5号处理中的花粉萌发率均显著高于其它处理，其萌发率分别为77.08％和77.67％。

表3 不同质量浓度硼酸与蔗糖对油茶花粉萌发率的影响†Table 3 Effect of different mass concentrations of boric acid and sucrose on pollen germination rate in Camellia ％

因此，赣无1、赣无8和白皮种子的花粉萌发最适培养基为1％琼脂＋0.005％硼酸＋8％蔗糖，而赣无16和赣190的花粉萌发最适培养基为1％琼脂＋0.01％硼酸＋5％蔗糖。

2.3 不同贮藏条件对花粉活力的影响

选用赣无1和赣190无性系进行花粉贮藏试验，其花粉和花药在不同贮藏环境下萌发率的变化曲线见图1。

图1 赣无1与赣190花粉和花药在不同保存环境中萌发率的变化Fig.1 Changes of pollen germination rates of Ganwu No.1 and Gan No.190 and anthers under different storage conditions

从图1中可以看出，赣无1花粉和花药萌发率的变化曲线均呈下降趋势；真空25℃干燥箱和真空4℃冰箱保存的花粉最先失去活力，在保存181h后降为0；25℃干燥箱中保存的花粉和花药活力较低，在85h内显著低于4℃冰箱和-20℃冷冻条件下保存的花粉；在50d时，只有在-20℃冷冻条件下真空保存的花粉的萌发率保持在50.49％，而其它方式保存的花粉和花药已经失去了活力，在110d时仍在35％以上，在202d时才降为1％。

从图1中可以看出，赣190花粉和花药萌发率的变化曲线均呈下降趋势；真空25℃干燥箱贮藏的花粉最先失去活力，在85h时活力即降为0；25℃干燥箱中保存的花粉和花药活力较低，效果不如4℃冰箱和-20℃冷冻条件下保存的花粉；在4℃冰箱、-20℃冷冻条件下，油茶花粉和花药，在181h内活力变化不大，但到30d时，除在-20℃冷冻条件下，真空保存的花粉萌发率还有30％，其它均为0，而且在-20℃冷冻条件下，真空保存的花粉萌发率在50d时还有27％，直到85d时才降为0。

由以上结果可初步得出，在-20℃冷冻条件下真空保存的花粉能保存更长的时间。为证明这一结果，选用赣55、浙江红山茶、广宁红花油茶、杯形广宁红花、恒丰8号及闪光红山茶做进一步试验，结果见表4。从表4可以看出，除杯形广宁红花和浙江红山茶外，其它品种在134d时仍能保持较高的花粉萌发率；在199d时恒丰8号和闪光红山茶的花粉萌发率还有57.66％和30.28％，而其它品种已失去活力；直到272d它们仍具有一定的花粉萌发率，待到325d时均降为0。

为了探索更好的花粉贮藏条件，在以上花粉贮藏试验基础上，附加干燥条件做进一步试验，试验结果见表5。表5中结果表明：-20℃真空干燥条件下贮藏花粉总体效果要优于-20℃真空贮藏花粉。在贮藏272d时，闪光红山茶和恒丰8号在-20℃真空干燥贮藏状态下，花粉萌发率分别高达39.12％和44.00％，显著高于-20℃真空贮藏条件下的8.27％和14.21％；直到325d，真空干燥贮藏条件下闪光红山茶和恒丰8号的花粉仍有微弱的活力。总体而言，-20℃真空干燥条件下贮藏的花粉能较长期保存(9个月左右)，有利于进行油茶的远缘杂交。

表4 -20℃冷冻条件下真空保存花粉萌发率的变化Table 4 Changes of germination rates of pollens stored under the condition of vacuum at-20℃ ％

表5 花粉在不同保存环境中萌发率的变化Table 5 Changes of pollen germination rates under different storage conditions ％

3 结论与讨论

26个油茶优良无性系花粉活力快速测定结果表明，大部分油茶优良无性系具有较高的花粉活力，花粉活力在70％以上的油茶优良无性系共有18个，花粉活力低于50％的仅1个无性系。

赣无1、白皮中子、赣无16、赣无8、赣190这5个油茶优良无性系在相同培养基上的萌发率有差别。赣无1、赣无8和白皮中子的花粉萌发最适培养基为1％琼脂＋0.005％硼酸＋8％蔗糖，而赣无16和赣190的花粉萌发最适培养基为1％琼脂＋0.01％硼酸＋5％蔗糖。其它油茶优良无性系、优良农家品种和物种的最适培养基有待进一步研究。

通过对油茶花粉不同贮藏条件的研究，发现-20℃真空干燥条件下贮藏的花粉能较长期保存(9个月左右)，花粉萌发率能保持在40％左右，可用于远缘杂交育种。

[1] 陈永忠,杨小胡,彭邵锋,等.我国油茶良种选育研究现状及发展策略[J].林业科技开发,2005,19(4):1-4.

[2] 李克瑞.发展油茶的宏观思考[J].经济林研究,1987,5(1):66-69.

[3] 王钦丽,卢龙斗,吴小琴,等.花粉的保存及其生活力测定[J].植物学通报,2002,19(3):365-373.

[4] 李春林,杨水平,姚小华,等.普通油茶无性系花粉离体萌发特性[J].林业科学研究,2011,24(2):212-217.

[5] 向 晖,袁德义,高 超,等.攸县油茶F2代4个优良单株花器特征观测及花粉特性分析[J].江西农业大学学报,2013,35(2): 352-356.

[6] 王湘南,陈永忠,王 瑞,等.油茶花粉活力及柱头可授性研究[J].中南林业科技大学学报,2012,32(3):17-22.