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百合花粉形态特征观察及温度对其萌发率影响
百合花粉形态特征观察及温度对其萌发率影响 摘要：以兰州百合、普瑞头、波安娜、白天堂、耀眼等百合品种的成熟花粉粒为材料，在显微镜下观察各花粉粒形态结构，并分别将5种花粉粒置于5、10、15、20、25、30 ℃下培养，观察其萌发状况。结果表明，白天堂极轴和赤道轴长度最长，几个品种间差异极显著，但所有花粉粒极轴长/赤道轴长的值不存在极显著差异；兰州百合和耀眼在20 ℃时萌发率最高，普瑞头的最适萌发温度则是25 ℃，波安娜、白天堂的萌发率在30 ℃时最高。 关键词：百合；花粉粒；形态结构；温度；花粉萌发 中图分类号： S682.2+65.01文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）01-0148-03 收稿日期：2013-05-15 基金项目：青海省国际合作项目（编号：2011-H-806）。 作者简介：张静（1988―），女，四川合江人，硕士研究生，研究方向为园林植物栽培生理。E-mail：jingzhangyx@163.com。 通信作者：唐道城（1954―），男，四川南充人，硕士，教授，博士生导师，主要从事花卉遗传育种及栽培生理研究工作。E-mail：tangdaocheng6333@163.com。百合是百合科百合属多年生草本球根植物，具有很高的观赏价值和经济价值[1]，全世界共有百合属植物约94个种，起源于我国的有47个种、18个变种，其中36个种、15个变种为我国特有种[2]，丰富的野生资源为我国百合的育种提供了材料基础。现在百合的育种多采用常规杂交，虽然生殖隔离是限制育种成功的根本原因，但了解杂交花粉的形态特征和生理习性对育种工作具有重要意义。近些年，张彦妮等分别对百合花粉粒进行了电镜扫描，得到了清晰的百合花粉粒的表观结构[3-4]。周蕴薇等分别研究了花粉粒的贮藏条件[1，5]，说明贮藏温度对百合花粉生命力有很大的影响，低温（-18、-20、-80 ℃）更有利于保持花粉活性。本研究在此基础之上对四大类型（山丹百合、亚洲百合、麝香百合、L/A）5个品种（兰州百合、普瑞头、波安娜、白天堂、耀眼）的成熟花粉粒的体态进行了比较，同时将5个品种花粉粒置于不同温度下培养，观察花粉萌发情况，旨在为西宁地区夏季百合杂交育种的杂交组合选配、杂交授粉时间和授粉环境提供依据。 1材料与方法 1.1供试材料 以种植于青海大学高原花卉研究中心试验温室内的5个百合品种兰州百合（山丹百合）、普瑞头（亚洲百合）、波安娜（亚洲百合）、白天堂（麝香百合）、耀眼（L/A）为试验材料。 1.2方法 1.2.1花粉粒观察取新鲜成熟花药，置防尘处干燥。用毛笔将花粉粒蘸到载玻片上，于OlympusCX51显微镜下观察，用OlympusDP21图像采集系统取样，用Image-Pro Plus 5.1图像分析系统测量花粉粒极轴长、赤道轴长，每种测量20 粒花粉，计算平均值并进行差异显著性分析。 1.2.2花粉管萌发参考年玉欣等选用的百合花粉萌发的最适培养基配方：蔗糖100 g/L+H3BO3 20 mg/L +CaCl2 20～30 mg/L[6]，在此培养基中加入琼脂4.5 g/L做成固体培养基，倒入培养皿中，将不同花粉粒用毛笔蘸取涂抹于培养基上，分别置于5、10、15、20、25、30 ℃下培养，每隔1 h观察1次花粉萌发情况，每个培养皿取5个清晰的视野进行观察，对发芽和未发芽花粉粒计数，计算花粉萌发率。 2结果与分析 2.1花粉粒的形态 显微镜下观察的5个品种花粉粒情况如图1所示，花粉粒极轴长、赤道轴长测量比较结果如表1所示。5个百合品种的花粉粒在形态学上具有很多相似之处，花粉粒均以单粒形式存在，具有1个萌发沟，萌发沟长达两极、细长、沟缘整齐。花粉粒表面纹饰几乎都为不规则网状，网孔密度和大小存在一定差异。从花粉粒的大小来看，品种间存在较明显的差异。 由表1可知，极轴从长到短依次为白天堂兰州百合耀眼波安娜普瑞头；赤道轴从长到短依次为白天堂兰州百合耀眼波安娜普瑞头。白天堂的极轴与兰州百合差异不显著，与波安娜、耀眼、普瑞头差异极显著 （P兰州百合波安娜白天堂耀眼，且5个品种中仅白天堂、耀眼与普瑞头差异显著（P0.05）。 2.2不同温度对花粉萌发率的影响 在6个温度下处理5 h，统计花粉萌发率，结果见表2。在5、10 ℃下，花粉均不萌发。在15 ℃时，5个品种花粉萌发率在5 h内都较低，其中耀眼、普瑞头、波安娜等3个品种的萌发率为0；白天堂和兰州百合在培养3 h时开始萌发，白天堂萌发率始终较低，兰州百合在3 h以后萌发率大幅提高。在20 ℃时，5个品种都开始萌发，但萌发率差异较大，其中普瑞头和兰州百合在培养2 h时，开始萌发，耀眼、白天堂
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