林业科学

作者：贾文庆1,王艳丽1,郭英姿2,王政2,齐庆1,闫三妮3,刘会超1,何松林1,*

单位：1. 河南科技学院 河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心 新乡 4530032. 河南农业大学风景园林与艺术学院 郑州 4500023. 洛阳国家牡丹园 洛阳 471011

关键词：大花黄牡丹,花粉萌发率,花粉寿命,花粉贮存,保护酶,丙二醛,抗坏血酸

基金：国家重点研发计划项目"主要花卉野生资源精准鉴定及特异性状基因挖掘"(2018YFD1000401);河南省科技发展计划项目"牡丹染色体加倍关键技术研发及三倍体种质创制"(202102110082)

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>CaCl2 >GA3；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 GA3+30 mg·L-1 CaCl2，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。

来源：2021年第2期

《林业科学》期刊编辑部

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