NaCl胁迫对栀子花粉萌发的影响

蒋海燕，徐芬芬



NaCl胁迫对栀子花粉萌发的影响

蒋海燕1，徐芬芬2

（1. 江西农业大学 农学院，江西 南昌 330045；2. 上饶师范学院 生命科学学院，江西 上饶 334100）

以栀子（Elli）花粉为试验材料，采用花粉人工培养法研究了不同浓度NaCl对栀子花粉萌发特性的影响。结果表明：低浓度（≤10 mmol/L）NaCl对栀子花粉萌发和花粉管长度均有显著促进作用(<0.01)，高浓度（≥20 mmol/L）NaCl对栀子花粉萌发和花粉管长度均为显著抑制作用(<0.01)，当NaCl浓度超过50 mmol/L时，花粉萌发几乎完全抑制。NaCl显著(<0.01)抑制栀子花粉萌发的浓度为20 mmol/L。低浓度的NaCl可刺激栀子花粉游离脯氨酸含量的增加和SOD活性的增强，而高浓度NaCl则通过显著抑制花粉SOD活性，从而显著抑制花粉萌发。

栀子；NaCl胁迫；花粉萌发

栀子（Elli）又名黄栀子，为龙胆目，茜草科，栀子属的常绿灌木或小乔木。因其枝叶繁茂，叶色四季常绿，花芳香素雅，为重要的园林绿化树种。栀子的果实是传统中药，属卫生部颁布的第一批药食两用资源，具有护肝、利胆、降压、镇静、止血和消肿等作用[1]。具有美化和药用的双重功能。通过遗传改良的方法使其能适应盐碱地的立地条件，对于丰富滨海盐碱地城市绿化树种资源具有深远的意义和广阔的应用前景。研究表明，植物的花粉萌发受营养元素、pH值等多种因素的影响[2-3]。目前关于环境胁迫对栀子的研究仅限于低温胁迫[4-5]，而未见盐胁迫对其生长特别是花粉萌发的报道。为此，本研究采用花粉人工培养法，研究了不同浓度NaCl对栀子花粉萌发的影响，以期为栀子在盐碱地的引种栽培提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试栀子植株种植于上饶师范学院校园。2011年6月12日取栀子微开花朵，于晴天08:00—09:00采集盛花期花粉。

1.2 试验设计与处理

基本培养基：30 mg/L蔗糖，15 mg/L硼酸，添加8 g/L琼脂。基本培养基中加入0，5，10，20，30，50，80，100 mmol/L等不同体积浓度的NaCl。将上述含不同体积浓度NaCl的培养基制成半固体培养基，把现采的花粉均匀地轻拍到培养基上，置于25 ℃的恒温箱内暗处培养3 h后，开始观察花粉萌发情况。观察视野中萌发花粉数和花粉粒总数，计算花粉萌发率，在目镜测微尺下测量萌发花粉的花粉管长度，花粉萌发以花粉管伸长超过花粉粒直径为标准。每处理重复3个载玻片，每个载玻片观察5个视野。花粉萌发率和花粉管长度取各重复不同视野的平均值。

花粉萌发率=(萌发花粉数/花粉总数)×100%

1.3 花粉游离脯氨酸含量和SOD活性的测定

准确称取0.2 g新鲜花粉，置于小烧杯中，分别用基本培养基、添加不同体积浓度NaCl的培养基培养，3 h后过滤洗涤。然后分别测定过滤后花粉的游离脯氨酸含量和SOD活性，按丁彬[6]方法测定。

1.4 数据分析

数据差异显著性分析采用SAS软件Duncan’s新复极差多重比较。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对栀子花粉活力的影响

由表1分析可知，低体积浓度（5~10 mmol/L）NaCl对栀子花粉萌发有显著促进作用(<0.01)，当NaCl体积浓度超过20 mmol/L时，花粉活力受到显著抑制(<0.01)，且抑制程度随培养基中NaCl浓度的增大而加强，50 mmol/L几乎完全抑制花粉萌发（活力仅0.21%）（表1、图1）。NaCl显著(<0.01)抑制栀子花粉萌发的体积浓度为20 mmol/L，此时花粉萌发率下降到8.90%，比CK（16.91%）降低了47.37%（表1、图1）。

2.2 NaCl胁迫对栀子花粉管生长的影响

由表1分析可知，低体积浓度（5~10 mmol/L）NaCl对栀子花粉管生长有显著促进作用(<0.01)，当NaCl体积浓度超过20 mmol/L时，花粉管长度受到显著抑制(<0.01)，且抑制程度随培养基中NaCl浓度的增大而加强，当NaCl体积浓度达80 mmol/L时，花粉管长度降低到0.09 µm。NaCl显著(<0.01)抑制栀子花粉萌发的体积浓度为20 mmol/L，此时花粉管长度下降到8.11 µm，比CK（36.00 µm）降低了77.47%。

表1 NaCl胁迫对栀子花粉萌发的影响

相同大小写字母分别表示差异达0.01和0.05显著水平

由左至右NaCl 的体积浓度依次为：0，5，10，20，30，50，80 mmol/L

2.3 NaCl胁迫对栀子花粉质膜透性和SOD酶活性的影响

脯氨酸是花粉萌发期间重要的代谢物质，也是植物重要渗透保护物质，成熟花粉中脯氨酸的大量积累对花粉的正常萌发至关重要。由图2分析可知，在基本培养基中萌发的花粉内脯氨酸含量较低，为23.4 μg/gFW，5，10，50 mmol/LNaCl处理下，栀子花粉脯氨酸含量与对照相比均显著(<0.01)提高。

由图3可知，5 mmol/L和10 mmol/LNaCl处理对花粉SOD活性有促进作用，而50 mmol/LNaCl处理显著抑制了花粉SOD活性。说明，低体积浓度NaCl可刺激花粉SOD酶活性，从而促进栀子花粉萌发，而高体积浓度NaCl可通过抑制花粉SOD活性而抑制花粉萌发。

图2 NaCl胁迫下栀子花粉游离脯氨酸含量

图3 NaCl胁迫下栀子花粉SOD活性

3 结 论

目前，关于盐胁迫对花粉萌发方面的报道较少。本试验通过测定不同体积浓度NaCl胁迫下栀子花粉活力和花粉管长度，结果表明，低体积浓度（≤10 mmol/L）NaCl对栀子花粉萌发和花粉管生长均有显著促进作用，高体积浓度（≥20 mmol/L）NaCl对栀子花粉萌发和花粉管生长为抑制作用，NaCl显著抑制栀子花粉萌发的体积浓度为20 mmol/L，当NaCl体积浓度超过50 mmol/L时，花粉萌发几乎完全抑制。高体积浓度（≥20 mmol/L）NaCl主要是通过降低花粉体内SOD活性，抑制花粉萌发。

[1] 成向荣, 周俊宏, 陈永辉, 等. 山栀子幼苗表型可朔性对不同光环境的响应[J]. 江西农业大学学报，2016，38(1): 180-186.

[2] 姚成义, 赵洁. 钙和硼对蓝猪耳花粉萌发及花粉管生长的影响[J]. 武汉植物学研究, 2004, 22(1): 1-7.

[3] 盛仙永,胡正海. Ca2+、pH在花粉及萌发花粉管生长中的作用研究进展[J]. 西北植物学报, 2005, 25(1): 194-199.

[4] 严寒静, 谈锋. 栀子叶片生理特性与抗寒性的关系[J]. 植物资源与环境学报, 2005, 14(4): 21-24.

[5] 严寒静, 谈锋. 自然降温过程中栀子叶片脱落酸、赤霉素与低温半致死温度的关系[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2001, 26(2): 195-199.

[6] 丁彬, 岳晓翔, 彭建云. 钙对NaCl胁迫下百合花粉萌发、脯氨酸含量和SOD活性的影响[J]. 菏泽学院学报, 2006, 28(5): 98-102.

Effects of Salt Stress on The Germination ofElliPollens

JIANG Hai-yan1, XU Fen-fen2

(1. School of Agronomy Sciences, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 2. College of Life Sciences, Shangrao Normal University, Shangrao, Jiangxi 334100, China)

Elliwas used to study the effects of salt stress on pollen germination characteristics ofElli, with the method of pollen artificial culture, and by adding different concentrations of NaCl, The results showed as follows: the germination and tube length were promoted in low concentration (≤10 mmol/L) of NaCl, and the germination and tube length were suppressed in high concentration (≥20 mmol/L) of NaCl (<0.01); when the NaCl concentration was more than 50 mmol/L, the pollen germination was almost completely inhibited; the germination ofElli pollen was significantly inhibited when the concentration of NaCl was 20 mmol/L (<0.01).

Elli; salt stress; pollen germination

S685.99

A

2095-3704（2018）04-083-03

10.3969/j.issn.2095-3704.2019.01.17

2018-11-05

2018-12-03

蒋海燕(1974—)，女，副教授，主要从事植物生理研究，171180424@qq.com。

蒋海燕, 徐芬芬. NaCl胁迫对栀子花粉萌发的影响[J]. 生物灾害科学, 2019, 42(1): 83-85.