不同贮藏条件对新疆野巴旦杏花粉活力的影响

苏婧怡　肖凡　高雯雯　韦家隆　余镇藩　曾斌

摘要    以新疆裕民、托里、布尔津、塔城、哈巴河5个不同居群的野巴旦杏花粉作为试验材料，分别置于25、4、-20 ℃下贮藏，分别于贮藏时间1、3、5、7、10、13、20、40、60 d时定期取样观测花粉活力，采用离体培养法测定花粉活力。结果表明，冷冻干燥有利于花粉的贮藏，低温干燥可适当延长花粉贮藏的时间，但并不是最佳方式，室温干燥条件下花粉活力下降速度最快。当温度条件变化时，随着贮藏时间的增加花粉活力降低，常温（25 ℃）干燥下活力变化最明显，而4 ℃和-20 ℃较不明显。5个不同居群的花粉活力由强至弱的顺序为哈巴河>托里>塔城>布尔津>裕民。

关键词    新疆野巴旦杏;贮藏时间;贮藏温度;花粉活力;离体培养

中图分类号    S662.2        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）03-0062-02                                                                                     開放科学（资源服务）标识码（OSID）

新疆野巴旦杏（Amygdalus ledebouriana Schleche）属蔷薇科李亚科李属扁桃亚属植物[1-3]，新疆野巴旦杏是多年生速生、抗旱、耐寒的油料兼药用经济树种[4]。新疆野巴旦杏发芽早、落叶晚，花期长，秋季叶色变为鲜红色，是城市、庭园绿化的优良树种[5]。新疆野巴旦杏也是选育栽培巴旦杏及其近缘和远缘作物抗寒、抗旱杂交新品种及矮化砧木类型的优良原始材料[6]。

笔者对不同温度条件下贮藏不同时间的新疆野巴旦杏5个居群（裕民、托里、布尔津、塔城、哈巴河）的花粉活力进行了测定，以期筛选出适宜于较长时间保存的新疆野巴旦杏5个居群花粉的温度条件，为解决新疆野巴旦杏种质资源保存技术和育种技术研发的研究提供基础数据。

1    材料与方法

1.1    试验材料

试验于2019年4月上旬开始，在位于新疆农业大学的三坪实践教学基地进行试验。本试验以引进的5个居群的野扁桃为试验材料。

1.2    试验方法

在晴天上午取5个居群大蕾期的花朵，每个居群各取200朵花朵带回实验室。将花瓣等杂物剥离，花药置于硫酸纸上，待花药开裂散粉完成后，放入信封袋中，注明信息备用。将散粉完成后的花粉装入信封袋中，把信封袋装入密封袋，再加入适量硅胶干燥保存。5个居群花粉均按上述方法保存3份，并分别置于室温25、4、-20 ℃ 3个温度下进行贮藏，贮藏时间1、3、5、7、10、13、20、40、60 d时，按时间梯度取样观测花粉活力。

花粉活力是指花粉形成后随着时间进程的萌发能力。花粉萌发率测定采用立体法[7]。花粉在-4 ℃贮藏条件下室温解冻2 h。低温（-20 ℃）贮藏条件下的花粉用35 ℃水冲洗1 min解冻。培养基采用10%蔗糖、0.03%硼酸、0.005% CaCl2以及1%琼脂。需加水定容，加热充分溶解混匀，然后将配好的培养基添加到带凹槽的载玻片上，待培养基冷凝后，用棉签将花粉均匀撒于其上，然后放入底部垫湿滤纸的培养皿中，培养温度为25 ℃，培养时间8 h。分别使用显微镜观察并统计萌发率。花粉萌发以花粉管长度超过花粉粒直径作为发芽标准，每个居群制片3片，3次重复，每次重复镜检5个视野，每个视野统计花粉粒100粒以上，观察并统计，以花粉萌发率作为花粉生活力的指标。计算公式如下：

萌发率（%）=（发芽花粉粒数/花粉粒总数）×100

2    结果与分析

2.1    常温干燥条件下对野巴旦杏花粉活力的影响

在室温干燥条件下贮藏的野巴旦杏花粉活力变化见表1。可以看出，5个居群野巴旦杏花粉活力均呈现下降的趋势。由高到低依次为裕民、托里、塔城、布尔津、哈巴河。但在前一周之内5个居群间花粉活力有所上升，其中哈巴河的花粉活力上升至最高（56.2%）。7 d之后呈现稳定的下降趋势。这可能与采收当日花器官未发育完全、而后进行了二次发育有关[8]。在第7天时，哈巴河的花粉活力为42.3%;托里和布尔津的花粉活力接近，分别为35.9%和35.7%;裕民和塔城的活力最低，分别为26.3%和27.9%。在贮藏的第20天，裕民花粉萌发率下降了24.8%，托里花粉萌发率下降了17.6%，塔城花粉萌发率下降了18.6%，布尔津花粉萌发率下降了27%，哈巴河花粉萌发率下降了25.9%。5个居群野巴旦杏花粉贮藏20 d后花粉萌发率降幅速率由快至慢为布尔津、哈巴河、裕民、塔城、托里。在贮藏的60 d之后，裕民的花粉活力仅为0.02%，接近于无活力;哈巴河仍有20%左右的活力，贮藏时间最长。由此可知，常温干燥下不适宜长时间的贮藏花粉，但是短期内是可以贮藏花粉。

2.2    冷藏（-4 ℃）干燥条件下对野巴旦杏花粉活力的影响

在冷藏（-4 ℃）干燥条件下贮藏的野巴旦杏花粉活力变化见表2。可以看出，5个居群野巴旦杏花粉活力均呈现下降的趋势，但下降趋势与室温贮藏条件下相比较为平缓。5个居群在贮藏7 d后，裕民和塔城的花粉活力均在30%以上，托里和哈巴河的花粉活力在40%以上，布尔津的花粉活力也几乎接近于40%。在第40天花粉活力急剧下降，在60 d后花粉活力哈巴河和托里的花粉活力仍分别为22.3%和19.9%;贮藏效果最差的是裕民，花粉活力仅为13.8%。由此可知，冷藏干燥条件下贮藏花粉的效果较室温干燥条件下好，但并不是最佳的贮藏方式。

2.3    冷冻（-20 ℃）干燥条件下对野巴旦杏花粉活力的影响

在冷冻（-20 ℃）干燥条件下贮藏的野巴旦杏花粉活力变化见表3。可以看出，随着贮藏时间的增加，5个居群野巴旦杏花粉活力呈现下降的趋势，差异并不显著，但相同条件下品种间存在着差异。至贮藏60 d后，哈巴河的花粉活力从50.9%下降到28.8%，下降了22.1个百分点;托里的花粉活力下降到26.6%;裕民的活力在5个居群之间贮藏效果最差，但是仍有20.0%的活力。5个居群野巴旦杏在冷冻干燥条件下贮藏60 d后花粉活力均在20.0%以上。

以哈巴河为例，新疆野巴旦杏花粉的萌发状态及萌发率变化如图4所示。哈巴河的花粉在贮藏1～60 d之间的生活力变化逐渐呈现下降趋势。

3    结论与讨论

3.1    花粉离体培养培养基的筛选

离体萌发法是本次对于研究新疆野巴旦杏花粉活力的測定所选用的方法[9]。有研究对蔗糖的浓度设置了5个梯度，分别是5%、10%、15%、20%、25%，研究证实，在培养基中添加10%的蔗糖时花粉萌发率最高，在5%蔗糖浓度下的花粉萌发率最低[10]，影响花粉管的生长。在该研究中，也将硼酸的浓度设置了3个梯度进行比较，分别是0.01%、0.03%和0.05%。试验表明，在添加0.01%浓度硼酸时的花粉萌发率无显著差异，但在硼酸的浓度添加到0.03%时花粉萌发率显著增加并达到最高。在本次试验中，选用添加不同浓度的CaCl2观察花粉萌发率，浓度梯度分别为0.005%和0.010%。结果表明，花粉萌发率在CaCl2浓度为0.005%时显著高于其他浓度，所以当CaCl2添加浓度为0.005%时，能显著提高花粉的萌发率和花粉管的生长。综上可得，测定新疆野巴旦杏花粉活力的最适培养基为10%蔗糖、0.03%硼酸、0.005% CaCl2以及1%琼脂。

3.2    不同解冻方式对低温冷冻贮藏花粉生活力的影响

本次试验设计了2种不同的解冻方式，即常温（25 ℃）解冻2 h和37 ℃水浴加热1 min。通过试验表明，新疆野巴旦杏花粉在常温解冻条件下萌发率低，在37 ℃水浴加热1 min条件下解冻花粉萌发率显著增加并达到最高。超低温保存中，冰冻伤害有时在冰冻过程中不发生，但却在解冻过程中发生[11]。缓慢解冻时，细胞内易发生剧烈再结晶，冰晶体增大使细胞死亡，快速解冻能使其通过略低于冰融点的危险温度区而防止降温过程中所形成晶核生长对细胞损伤[12]。

3.3    花粉贮藏力受外界温度因素的影响

温度是影响花粉活力的主要因素。一般情况下，温度越低，花粉贮藏寿命越长。-20 ℃低温冷冻干燥条件最适于新疆野巴旦杏花粉生活力的保持，在贮藏60 d后，花粉萌发率依然有将近20%。因此，-20 ℃为最佳贮藏条件;-4 ℃冷藏和25 ℃常温条件次之，在贮藏60 d后，-4 ℃冷藏条件下花粉萌发率下降至20%以下;常温25 ℃贮藏5 d后花粉萌发率略有上升，其后一直保持稳定下降趋势，60 d后基本上已经没有了生活力。由此可知，在常温25 ℃时新疆野巴旦杏花粉生活力较差。

4    参考文献

[1] 朱京琳.新疆巴旦杏[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1983：6.

[2] 曹青爽，姬玉英.新疆特有植物：野扁桃资源价值及保护利用[J].中国野生植物资源，2007，26（4）：41-46.

[3] 余镇藩，王波，曾斌，等.新疆野扁桃自交不亲和基因SBP1的克隆及序列分析[J].分子植物育种，2018，16（21）：6955-6960.

[4] 曾斌，罗淑萍，李疆，等.新疆野巴旦杏形态多样性调查初报[J].经济林研究，2008，26（3）：107-110.

[5] 黄培祐，潘伟斌，李新平.野巴旦杏的生态学生物学特征研究[J].新疆大学学报，1985（2）：65-69.

[6] 李疆，曾斌，罗淑萍，等.我国野扁桃资源的保护及引种繁育[J].新疆农业科学，2006，43（1）：61-62.

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[8] 王会良，潘家宜，何华平.不同贮藏条件对桃花粉生活力的影响[J].湖北农业科学，2015，54（20）：5046-5049.

[9] 胡珂雪，张晓曼，郑云凤.四季报春花粉萌发特性研究[J].西北林学院学报，2017，32（2）：170-173.

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[11] 刘燕，周慧，方标.园林花卉种子超低温保存研究[J].北京林业大学学报，2001（4）：39-44.

[12] 徐刚标.植物种质资源离体保存研究进展[J].中南林业科技大学学报，2000，20（4）：81-87.