不同贮藏条件下辣椒花粉的染色效果

不同贮藏条件下辣椒花粉的染色效果

在混合育种和生产过程中，为了进行人工辅助授粉和混合授粉，通常需要保存花粉。贮藏花粉可解决人工授粉过程中空间和时间上的障碍,即解决杂交育(制)种中异地杂交和花期不遇的困难。同时,也可以减少父本的种植面积,从而节约人力、物力。Knowlton(1922)报道了金鱼草花粉经-180℃低温保存后仍具生活力。Visser(1955)发现番茄(LycopersiconesculentumM.)、西洋梨(PyruscommunisL.)和杜鹃花花粉在-196℃条件下冰冻保存其萌发率没有明显变化。董伟研究指出,辣椒花粉萌发率随着花龄增长而迅速降低;辣椒花粉在开花1d时的萌发率最高。Ching在4℃的低温下贮藏甘蓝花粉,可以保持原发芽率达25d之久。王彩虹等研究表明,只要含水量适宜,杏花粉通过LN2保存1a后,田间授粉结实率与新鲜花粉没有显著差异。花粉的生活力在辣椒育(制)种过程中有着重要的意义,因此在辣椒育(制)种过程中经常要了解花粉的生活力,以便选择最佳的授粉时间及合理的花粉贮藏条件。在育种和制种过程中贮藏花粉是以保持花粉较高的生活力为主要目的,从而解决杂交育(制)种中异地杂交及花期不遇的困难。同时,花粉的超低温贮藏也是植物种质保存的一种有效手段。本试验以辣椒新鲜花粉(按杂交育种所选花粉为标准)在不同贮藏条件下保存后对其生活力进行测定,以期为生产和育(制)种实践提出一个较合理的花粉贮藏方法及最佳的贮藏时间。1材料和方法1.1试验器材及试剂从呈贡农户大棚温室内采回的花蕾(品种为保加利亚尖椒-2)。试验器材及试剂为冰箱(科龙276AK4)、干燥器、镊子、小瓶、100目(孔径为0.147mm)的筛子、蜡光纸、显微镜、载玻片、盖玻片、温度计、湿度计、硅胶TTC、染色试剂。1.2花粉的贮藏处理(1)花药处理于晴天的上午9:00~10:00,采摘即将开放的花蕾,带回实验室用镊子轻轻剥去花瓣,取出花药置于培养皿中,再将培养皿置于装有硅胶的干燥器中干燥15h左右。取出干燥过的花药置于蜡光纸上,用小木棍轻轻滚压花药使其散出花粉。然后将滚压过的花药过100目(孔径为0.147mm)的筛,再将过筛后的花粉均分装入不同处理的小瓶中。(2)TTC染色液的配制用天平准确称取氯化三苯基四氮唑(TTC)试剂0.7g,先用少量95%的酒精溶解,再用蒸馏水定容至100mL。为增加染色效果应调整染色液的pH值在6~8范围内,TTC染色剂应现配现用。(3)花粉的贮藏方法共设8个处理,1个对照,每个处理可选花粉2g左右。室温贮藏(CK):将装有花粉的小瓶盖上盖子置于实验室内,室温(20~23℃)保存。室温干燥贮藏(处理1):将装有花粉的小瓶不盖盖子置于装有硅胶的干燥器中再将干燥器置于实验室内,室温(20~23℃)保存。低温贮藏(处理2):将装有花粉的小瓶盖上盖子置于冰箱冷藏室中,温度为3℃。低温干燥贮藏(处理3):将装有花粉的小瓶不盖盖子再置于装有硅胶的干燥器中,再将干燥器置于冰箱冷藏室中,温度为3℃。冰箱干燥贮藏(处理4):将装有花粉的小瓶不盖盖子置于冰箱干燥室中,湿度为37%左右,温度为26℃左右。冷冻贮藏(处理5):将装有花粉的小瓶盖上盖子置于冰箱冷冻室中,温度为-15℃。冷冻贮藏(处理6):将装有花粉的小瓶盖上盖子置于冰箱冷冻室中,温度为-36℃。冷冻干燥贮藏(处理7):将装有花粉的小瓶不盖盖子置于装有硅胶的硅胶瓶中密封后再置于冰箱冷冻室中,温度为-15℃。冷冻干燥贮藏(处理8):将装有花粉的小瓶不盖盖子置于装有硅胶的硅胶瓶中密封后再置于冰箱冷冻室中,温度为-36℃。(4)花粉生活力的测定方法贮藏后的花粉生活力采用0.7%氯化三苯基四氮唑(TTC)试剂染色后测定。将不同处理的花粉取出(冷冻保存的花粉应用自来水冲淋让其解冻)少许置于载玻片上,加TTC溶液1~2滴,盖上盖玻片后置于35℃的温箱中保温15~20min,然后置于显微镜下观察,凡显红色的为生活力强的花粉,淡红色的次之,不显色的为无生活力的花粉或不育花粉。共观察5个视野。花粉生活力(%)=(红色的花粉粒数目/花粉粒总数)×100%。(5)不同吸湿方法处理辣椒花粉贮藏4d后,将处理3的花粉取出作如下处理:室温12h自然吸湿(方法1);不吸湿,直接染色(方法2);在培养皿内放置浸湿的滤纸,再将盛有花粉的载玻片置于其中,盖上盖子放入30℃的恒温箱中培养30min(方法3);在培养皿内放置浸湿的滤纸,再将盛有花粉的载玻片置于其中,盖上盖子置于实验室中30min,然后进行染色(方法4)。2结果与分析2.1不同贮藏方法对贮藏效果的影响从表1中可以看出,在本试验所做的9个不同处理中,花粉的生活力都随贮藏天数的增加而下降,并且可以知道干燥贮藏法优于非干燥贮藏法,低温贮藏法强于冷冻贮藏法,冷冻及低温贮藏法又优于常温贮藏法,在9个不同贮藏方法中尤其以低温3℃干燥贮藏的效果最好,在贮藏10d时仍具有51.2%的生活力。冰箱干燥贮藏法在贮藏8d时花粉的生活力下降得很快。2.2将其作为一种可以色的花粉载玻片染色试验结果表明(表2),辣椒花粉经低温干燥贮藏4d后,辣椒花粉染色效果以方法3(在培养皿内放置浸湿的滤纸,再将盛有花粉的载玻片置于其中,盖上盖子放入30℃的恒温箱中培养30min)的染色效果最为明显;方法4(在培养皿内放置浸湿的滤纸,再将盛有花粉的载玻片置于其中,盖上盖子置于实验室中30min)次之;方法1(室温12h自然吸湿)第三;方法2(不吸湿,直接染色)基本不能染色。3自然条件对实生粉花粉的影响干燥花粉未通过吸湿处理用TTC不能染上色,可能是花粉干燥使呼吸酶活性被抑制的缘故。有人报道用TTC染色时将干燥花粉取出置于室内自然吸湿12h,但本试验考虑辣椒花粉在自然条件下生活力下降很快故未采用该种方法。花粉生活力的强弱对授粉植株的坐果率和单果结籽率都有密切关系。花粉保持生活力时间的长短,一方面由遗传基因所决定,另一方面也受环境因素的影响。在自然条件下辣椒花粉的生活力只可维持1~2d,通过本试验可知,若以花粉生活力的50%为标准,辣椒花粉在低温3℃下干燥贮藏10d后仍可用于生产。花粉生活力降低的原因主要是在贮藏过程中呼吸基质的消耗,酶失活,干燥损伤及代谢产物阻塞等。冰箱干燥贮藏法在贮藏8d时花粉的生活力下降得很快。根据王少先研究表明,辣椒花粉对高温的反应很敏感,用35℃以上的温度处理10min,可使辣椒花粉的萌发率明显下降。所以可能是自带干燥室的冰箱内温度高于常温所致。低温主要是降低了呼吸的强度和酶活性。但通过本试验可知,辣椒花粉在低温干燥下保存,生活力最高,而在冷冻干燥下保存生活力却下降很快。胡晋对水稻花粉低温保存的研究表明,在冷冻保存过程中,影响花粉寿命的主要因素是花粉的含水量,含水量过高冷冻时易在细胞内形成冰晶,