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园艺
大花黄牡丹花粉萌发及贮存特性
【目的】明确大花黄牡丹花粉萌发准确测定的方案,比较不同贮存条件和处理温度对花粉寿命的影响,确定花粉短期、中期、长期贮存的适宜温度,阐明不同温度下花粉程序性死亡的生理原因,为杂交育种、种质资源保存提供试验及理论依据。【方法】以西藏特有的大花黄牡丹花粉为材料,采用扫描电镜(SEM)观察分析花粉的形态,利用离体培养法研究花粉的萌发特性,并探讨不同贮存温度对花粉寿命,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,及丙二醛(MDA)和抗坏血酸(AsA)含量的影响。【结果】大花黄牡丹自然环境下花粉饱满率高,畸形率仅为5.6%,具有较强的有性生殖能力;影响大花黄牡丹花粉萌发的因子依次为蔗糖>硼酸>CaCl_2>GA_3;室温下贮存花粉寿命仅为24天,4℃下花粉寿命80天左右,-20℃花粉寿命为120~184天,-80℃下花粉的寿命超过1年,-196℃花粉贮存1年后萌发率无显著变化;花粉保护酶、丙二醛含量、AsA含量剧烈变化前后花粉萌发率出现快速下降,-196℃贮存期间,SOD、CAT、POD、AsA含量保持稳定,清除活性氧能力较强,无细胞凋亡现象发生;相关分析结果显示,SOD活性是贮存期间影响大花黄牡丹花粉寿命的最主要生理因子,膜质过氧化是导致花粉死亡的主要生理因素;室温下POD为敏感性保护酶,4℃下SOD、CAT是敏感性保护酶,-20℃、-80℃下,SOD为敏感性保护酶; 3种保护酶活性及AsA含量对花粉萌发率的影响次序为SOD>CAT>AsA含量>POD。【结论】大花黄牡丹花粉饱满率与萌发率具有相关性;适宜大花黄牡丹花粉萌发率检测的培养基为120 g·L~(-1)蔗糖+45 mg·L~(-1)硼酸+55 mg·L~(-1)GA_3+30 mg·L~(-1)CaCl_2,花粉萌发率达92.10%;室温适合大花黄牡丹花粉24天以内的短期贮存,4℃、-20℃适合杂交时间间隔在80~120天花粉的中期贮存,-80℃适合花粉的跨年贮存,-196℃适宜花粉的长期贮存;-196℃下贮存后花粉细胞内代谢处于平衡状态,细胞膜系统稳定是花粉保持高萌发率的生理响应;花粉在室温、4℃、-20℃、-80℃下贮存后,活性氧、自由基过度积累造成的细胞膜质过氧化、损伤是花粉萌发率降低的主要原因。
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林业科学
2021年02期
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