黄瓜花粉生长发育时期及耐贮性研究

黄瓜花粉生长发育时期及耐贮性研究

近年来，黄瓜育种工作取得了迅速进展，产生了许多高产、优质、抗病性强的新品种。黄瓜是喜温性植物,温度过高或过低常常导致其授粉受精作用不良,进而影响产量和育种工作的顺利进行。为了解决在配制黄瓜杂种一代品种中发生的父本、母本花期不遇和杂种一代纯度偏低等问题,成武县蔬菜局对黄瓜花粉在适宜的培养基上,花粉不同发育时期的萌发情况及花粉耐贮性进行了研究,从而为了解其授粉的最佳时机和花粉的耐贮性提供了可靠的依据和方法。一、材料和方法1.实验材料与仪器(1)品种以天津黄瓜研究所培育成功的黄瓜一代杂种“津研3号”的开花种株作为实验材料。(2)主要试剂15%的蔗糖溶液、100mg/kg的硼酸溶液。(3)主要仪器电子显微镜、双凹载玻片、培养皿、镊子、干燥器、冰箱、分析天平。(4)溶液的配制用15mg蔗糖+0.1mg硼酸配制成100mL培养基。2.花粉萌发实验(1)花粉采集早晨采摘当日盛开的黄瓜雄花,取出花药放在干燥器内3～4h,然后取出,用镊子使花粉散出,拣出杂质。(2)花粉贮藏将已取得的花粉均分为2份,分别在不同条件下贮藏。(1)一般室温下贮藏,将其中一份花粉装于指形管中室温下贮藏。(2)低温下贮藏,将另一份花粉装于指形管中存于电冰箱内,温度控制在4℃左右。(3)花粉萌发本实验采用液体培养基:15%的蔗糖+100mg/kg硼酸。培养基用高压灭菌锅灭菌20min,然后在无菌室中分别将3～4滴培养液滴于双凹载玻片槽中,用毛笔沾取少许花粉均匀撒于培养液表面(注意不要搅拌,以防花粉混于液体中因缺少空气而影响其萌发,又因花粉深浅不一而在显微镜下检查时因光线折射而不易观察)。处理好后,将载玻片放于一底部有少量蒸馏水的培养皿中(注意不要使水没过载玻片),盖好培养皿,放在室内培养2～3h后,在10×10倍的电子显微镜下镜检3个互不重叠的视野。以花粉管长度超过花粉直径的花粉认为是萌发花粉,统计总花粉数与萌发的花粉数,然后计算花粉的萌发率。(4)花粉耐贮性从采花粉当天起,每天分别取花粉培养并调查其萌发率。二、结果与分析1.花粉萌发的季节和季节采花当天分别在8∶00、12∶00、16∶00将花粉均匀撒在培养液上,不同温度下培养2～3h,镜检,记录其萌发率并比较萌发能力(见图1)。由于一天之中,随着时间的推移,温度和花龄都发生变化,即温度由低→高→低,花龄由幼→壮→老,由图1可知,采花当天花粉粒萌发有两个高峰时期,即早晨和下午16∶00左右,中午因温度过高会使花粉萌发受阻。因此,人工辅助授粉应选在当日早晨6-10点和下午16∶00左右进行,而应避开中午高温时期。2.花粉的萌发及伸长随后,研究人员又观察了每天早上8∶00钟的花粉生活变化规律,由表1可见,随着时间的推移,花粉的萌发率及伸长情况都在下降,也表明贮藏的花粉应越早用越好。3.花粉的萌发率在适宜的培养液体上,从采花当天起,以后每天选8∶00时取花粉在不同温度下培养同样时间,观察其萌发率并进行比较,如图2所示:结果表明,黄瓜花粉粒以采花当日萌发率最高,随着贮藏天数的增加,其萌发率逐渐下降,贮藏第2d仍保持较高的生活力,但在室温下贮藏的花粉到第3d其萌发率显著下降,在低温下贮藏的花粉其萌发率到第3d比第2d略有下降。由图2可知,黄瓜花粉寿命极短,但在低温冰箱内贮藏时,花粉粒萌发能力持续的时间较长。因此,为了授粉时有充足而生活力强的花粉,可于授粉当日早晨摘取雄花直接用于授粉。若是父母本花期不遇,因开花前1d花粉粒已经成熟并具有萌发能力,可于开花前1d午后摘取已吐黄的雄花花蕾,放在塑料袋或纸袋内密封保存,温度以18～20℃为宜;根据早濑在1961年关于贮藏温度和湿度对黄瓜开花后花粉发芽影响的研究表明,黄瓜花粉在10℃低温和较高的湿度下贮藏,花粉粒萌发能力能持续较长时间。三、讨论与总结1.黄瓜花粉的发芽能力在15%浓度的葡萄糖-100mg/kg硼酸液体培养基中非常高。然而，为了避免花粉粒在发芽过程中破裂，应在制备培养基中添加少量ca2。这表明液体培养剂对黄瓜花粉的萌发也适用2.一般来说，黄瓜的花粉长度很短，在低温下保存。开花后，花粉可以长期保持其生活能力。因此，人工辅助授粉应在开花后进行，并选择合适的授粉时间3.为了建立一个完整的黄土花粉及其生命力的持续实验，需要建立适当的实验方法和该方法的生理、生化和遗传理论研究，这不仅有利于促进新类型混合的培育和稳定，而且可以结合