平榛花粉活力测定方法比较

袁宝东

(辽宁省北镇市五峰林场，辽宁 锦州 121315)

平榛花粉活力测定方法比较

袁宝东

(辽宁省北镇市五峰林场，辽宁 锦州 121315)

采用TCC染色法、I2-KI染色法和固体培养基萌发法等3种常见的花粉活力测定方法对新采集的平榛花粉进行活力测定，结果表明：采用TCC染色法和I2-KI染色法染色后花粉的辨识度低，影响对花粉活力的判断；固体培养基萌发法辨识度高，萌发率高，适合作为平榛花粉活力测定方法。

平榛；花粉活力；萌发率；染色法

平榛(CorylusheterophyllaFisch.)是我国东北地区重要的野生资源，具有良好的经济价值，在黑龙江、吉林和辽宁山区广泛分布[1]。由于其果实丰富的营养价值，不论是鲜果还是加工产品均深受人们喜爱[2]。随着研究的深入，平榛不仅形成了自身的栽培管理模式，还由于其抗寒性强等优点而被用作育种亲本。不管在栽培中配置授粉树还是作为父本用于杂交育种，都需要明确种质资源的花粉萌发能力。目前关于平榛花粉活力的测定方法尚未开展系统研究。鉴于此，笔者参照杜鹃[3]、玉米[4]、木薯[5]、韭菜[6]等植物花粉活力测定方法对平榛花粉活力测定方法进行比较，旨在为建立快速有效的平榛花粉活力测定方法，为人工授粉育种和授粉树配置提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2015年3月在辽宁省铁岭市黄金沟地区，采集待开放的雄花花序的健壮枝条。采集后送往实验室阴凉处水培1 d后收集新鲜花粉。待花药散出花粉粒后，收集花粉粒于5 mL试管内并用锡箔纸包裹保存在-20 ℃环境下以备实验，使用时取出室温放置1 h。

1.2 试剂和仪器

碘(I2)、碘化钾(KI)、氯化三苯基四氮唑(TCC)、蔗糖、琼脂糖等试剂及耗材，购自上海生物工程有限公司。培养箱为上海精密仪器仪表有限公司生产的LHS-100CH。

1.3 试验方法

TCC染色法：在载玻片上涂匀花粉后加1滴TTC溶液并盖上盖玻片。将样品放置于20 ℃培养箱，10 min后取出进行显微观察。凡染为红色的活力强，淡红的次之，无色者为无活力花粉或不育花粉。

I2-KI染色法：将少量花粉均匀置于载玻片后加1滴I2-KI溶液，2 min后取出显微观察。凡染成蓝紫色的为发育好、活力强的花粉,呈黄褐色的为发育不良的花粉。

固体培养基萌发法：培养基的配制参照胡适宜的方法[7]。培养基设置如下：0.7%琼脂，4个蔗糖浓度水平(5%、10%、15%和20%)，3个硼酸浓度水平(0.010 mg·mL-1、0.025 mg·mL-1和0.050 mg·mL-1)。培养基熔解后倒入培养皿内。冷却后，用牙签蘸取少量花粉均匀弹在培养基上，带花粉的培养基放置于20 ℃恒温恒湿箱中培养24 h。显微镜下测定萌发率，萌发的花粉数总数与观察的花粉总数比值即为花粉萌发率。

以上3种方法均在4倍显微镜下，随机选取5～10个花粉数大于20的视野，要求观察花粉总数大于200。每种方法重复3次，每次检测花粉数量200个以上。

2 结果与分析

2.1 培养基条件对平榛花粉萌发率的影响

试验中，选用4水平蔗糖浓度及3水平硼酸浓度的培养基，分别培养平榛花粉并测定其萌发率，结果见图1。从图1可以看出，同水平硼酸浓度下，当蔗糖浓度在5%～15%区间内，花粉萌发率随蔗糖浓度的增加而逐渐升高；当蔗糖浓度超过15%时，萌发率随蔗糖浓度的增加而降低。15%时花粉萌发率均为最高值，萌发率分别为84.3%、73.9%和82.1%。实验结果表明，同水平蔗糖浓度下，硼酸浓度对平榛花粉萌发作用规律不明显。15%蔗糖浓度条件下，最佳硼酸浓度为0.01 mg·mL-1，此时花粉萌发率最高，达到84.3%。

图1 不同蔗糖、硼酸浓度对平榛花粉萌发率的影响

2.2 不同方法测定平榛花粉生活力的比较

采用TTC染色法，花粉均呈淡红色，颜色的深浅差异不显著，对花粉粒活力状况辨识困难。采用I2-KI染色法，花粉呈蓝色，颜色的深浅差异同样不显著，辨识度差。此外，从表1可知，采用染色法的测定结果均低于固体培养基萌发法。固体培养基萌发法与以上2种染色方法相比，花粉萌发率测定值最高，且不必通过花粉的颜色辨识花粉活力情况，判断方法客观、准确。因此，固体培养基萌发法比TCC法和I2-KI法更适用于平榛花粉活力的测定。

表1 不同方法对平榛花粉生活力的测定比较

3 结论与讨论

比较3种测定平榛花粉生活力方法发现，固体培养基萌发法比TCC染色法和I2-KI染色法更易掌握，结果准确性更高，更适合作为平榛花粉活力的标准测定方法。2种染色法测定花粉的生活力虽然具有步骤简单的优点，但测定结果低于固体培养基的测定方法，这可能与花粉壁厚度有关，增加了测定的误差。

在比较蔗糖和硼酸浓度对平榛花粉生活力的影响时发现：一定范围内，随蔗糖浓度的提高花粉萌发率也增加，超过此范围就则相反。这是因为蔗糖不仅为花粉管的萌发提供能量，同时还参与细胞内外的渗透压平衡。当蔗糖浓度在未打破渗透压平衡时，随着浓度的增加花粉营养供给越充分，花粉萌发率越高；当蔗糖浓度达到并超过一定值后会打破这种平衡，使细胞脱水而抑制花粉萌发。硼元素对于花粉也很重要，这是因为硼的缺乏会导致花粉粒中脱氢酶活性降低而使呼吸作用受到抑制，最终影响花粉萌发。本研究未发现硼酸浓度对平榛花粉萌发的作用规律性，这可能因为一定蔗糖浓度条件下花粉对硼元素的需求存在差异。

[1] 梁维坚,董德芬.大果榛子育种与栽培[M].北京:中国林业出版社,2002

[2] 姜殿勤,王素玲,张俭卫.野生平棒综合开发利用初探[J].特种经济动植物,2005(10):19-20

[3] 张超仪,耿兴敏.六种杜鹃花属植物花粉活力测定方法的比较研究[J].植物科学学报,2012,30(1):92-99

[4] 王燕哲,崔彦宏,张丽华,等,玉米花粉活力测定方法的比较研究[J].玉米科学,2010,18(3):173-176

[5] 俞奔驰,李军,盘欢,等.木薯花粉活力测定及验证试验[J].广东农业科学,2012,(13):25-27

[6] 汪妮,张志轩,董自梅.韭菜花粉生活力测定方法的筛选研究[J].长江蔬菜,2009,(2):53-54

[7] 胡适宜.花粉生活力的测定[J].植物学通报,1993,70(2):60-62

Comparison of Determination Methods of Pollen Viability ofCorylusheterophylla

Yuan Baodong

(Wufeng Forest Farm,Beizhen City,Liaoning Province,Jinzhou 121315,China)

The activity of fresh pollen was measured by adopting TCC staining,I2-KI staining & solid medium germination method.Result shows that the identifiability is low after adopting TCC staining,I2-KI staining,which affect the judgement of pollen vigor;adopting solid medium method can obtain high identifiability,which can be determination method for pollen vigor ofCorylusheterophylla.

Corylusheterophylla; pollen vitality; germination rate; staining method

1005-5215(2017)03-0024-02

2017-01-03

袁宝东(1968-),男，辽宁锦州人，大学，工程师，现从事林业资源保护工作.

Q944.42

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.03.009