贮藏温度对桔梗花粉活力影响

丰富的种质资源是进行桔梗遗传研究和种质改良的物质基础，具有特异性状桔梗种质的研究鉴定及其保存是科学开展良种培育的前提。有关植物种质资源保存的方法主要有种植保存、贮藏保存、试管保存。花粉是种子植物的雄配子体，在有性繁殖中发挥着重要作用，利用花粉进行种质资源的贮藏保存是非常重要的手段之一。本节研究了不同贮藏条件下桔梗花粉生活力的变化规律，为桔梗种质资源的保存和人工育种工作提供了理论依据。

1　材料与方法

1.1　材料

供试材料桔梗花粉为2007年7月20日采自陕西商洛多年生桔梗群体。

1.2　方法

1.2.1　花粉采集

花粉采集地为陕西商洛市香菊公司药源基地。预先选定发育正常、无病虫为害的植株，在盛期花于上午7:00～8:00采摘即将开放的花蕾，带回实验室待花蕾自然开放，花粉从花药中自然散出，将花粉收集起来，用150目(孔径为0.15mm)过筛去杂。

1.2.2　花粉贮藏

将新鲜花粉均匀分为12份，其中6份不脱水，为正常花粉;另外6份放于45℃下的恒温干燥箱内脱水4 h。然后将两种处理的花粉装入经过高温灭菌的医用小瓶中，贴上标记，并分别在常温、10℃、4℃、-20℃、-50℃条件下保存。

1.2.3　花粉活力测定

取少量花粉置于单孔凹形载玻片上，加1～2滴TTC用牙签搅匀，盖上盖玻片，置于35℃恒温箱中显色15min，低倍镜观察，染为红色者为有生活力花粉。

2　结果与分析

2.1　脱水干燥对花粉生活力的影响

桔梗花粉45℃脱水干燥4 h，花粉生活力明显下降。当日采集的新鲜桔梗花粉生活力为91.5%，脱水后生活力降低为79.0%，脱水过程花粉生活力下降13.67%。

2.2　贮藏时间和温度对桔梗花粉活力的影响

贮藏时间对桔梗花粉活力的影响见表2-7-1，随贮藏时间的延长花粉生活力均明显下降，但不同温度下贮藏的花粉其生活力下降的速度明显不同，其中以常温贮藏花粉生活力下降最快，正常花粉常温贮藏2d花粉生活力下降85.46%，贮藏3d花粉已完全丧失活力，在常温条件下桔梗花粉只能保存2d，而-50℃条件下花粉贮藏90d其生活力下降60.00%，其活力下降速度明显比常温贮藏缓慢。

表2-7-1　贮藏时间和温度对桔梗花粉活力的影响(%)

不同贮藏温度对桔梗花粉生活力影响效果不同，-50℃低温有利于桔梗正常花粉，在此条件下花粉可保存90d以上，常温、-20℃条件均不利于桔梗花粉的保存。而脱水花粉在-20℃和-50℃低温条件下随贮藏天数的延长花粉生活力下降幅度较小，-20℃和-50℃低温条件下均能较好地保存桔梗脱水花粉。

2.3　脱水干燥对桔梗花粉耐藏性的影响

由表2-7-1、表2-7-2看出脱水干燥可以明显延长低温(10℃、4℃、-20℃)贮藏的花粉寿命，与正常花粉相比，脱水花粉在10℃、4℃、-20℃低温条件下的贮藏时间均明显延长，-20℃条件下贮藏的正常花粉贮藏3d花粉生活力仅为63.%，15d以内生活力完全丧失，而相同温度下脱水花粉可贮藏90d以上;还可以看出正常花粉与脱水花粉在常温条件下生活力丧失很快，两种干燥处理的花粉均不适宜保存;而-50℃低温下贮藏的两种干燥处理的花粉其生活力在贮藏过程中的变化趋势很接近，正常花粉和脱水花粉贮藏第90天时花粉活力分别为37.1%和39.9%，表明-50℃低温条件下两种处理的花粉得到较好保存。

与正常花粉相比，随着贮藏时间的延长脱水花粉生活力下降幅度明显降低(表2-7-2)，表明脱水干燥可明显提高桔梗花粉的耐藏性。

表2-7-2　贮藏过程中桔梗花粉生活力下降量(%/d)

注:NP:正常花粉，DP:脱水花粉

3　讨论

花粉生活力的长短，一方面是由遗传因素所决定，另一方面也受环境因素的影响，影响花粉寿命的关键因子是花粉含水量和贮藏温度，低温、干燥处理是长期保存花粉的必要条件。本研究中45℃条件下干燥处理4 h的桔梗花粉生活力明显下降，在此过程中花粉生活力下降13.67%，这可能与过高的干燥温度和较长的干燥时间有关，在较高的温度条件下花粉急剧脱水，造成花粉细胞膜较大破坏和酶活性降低，导致花粉生活力下降。但干燥处理后的脱水花粉其贮藏性能明显高于正常花粉，在贮藏过程中花粉生活力下降速度也明显减缓，贮藏天数明显延长。采收的花粉贮藏前经过干燥处理后，使花粉含水量降低，使花粉细胞内部各种代谢活动减缓，从而在相同时间内花粉消耗的有机物质减少，延长了花粉的贮藏寿命。

低温保存是目前植物种质资源保存中较理想的途径，低温贮藏可使大多数植物的花粉保持较长时间的生活力，低温贮藏的桔梗花粉可直接用于杂交育种的授粉，为进一步培育新品种奠定了坚实的基础。在室温、10℃、4℃、-20℃(脱水花粉)、-50℃条件下保存的桔梗花粉随贮藏天数的增加，花粉生活力均有所下降，但随着贮藏温度的降低花粉生活力下降速度明显减慢，贮藏时间明显延长。花粉细胞在低温或超低温环境中，细胞内的自由水被固化，仅剩下不能被利用的液态束缚水，酶促反应进行缓慢，新陈代谢活动不活跃，花粉细胞处于“休眠”状态，花粉贮藏时间也随之延长。-20℃下保存的正常花粉较10℃、4℃下保存的花粉其生活力下降更快，其原因尚需进一步研究。

4　结论

花粉贮藏是种质资源保存的重要形式，花粉在贮藏过程中生活力的变化受内外因素的影响，其中花粉含水量和贮藏温度是影响花粉活力的重要因素。本节通过研究不同干燥处理、不同贮藏温度对桔梗花粉生活力的影响，阐明贮藏过程中桔梗花粉生活力的变化规律。结果表明:桔梗花粉45℃脱水干燥4 h，花粉生活力明显下降，但干燥处理后的脱水花粉其耐贮藏性明显高于正常花粉;随着贮藏天数的增加桔梗花粉生活力逐渐下降，但10℃、4℃、-20℃(脱水花粉)、-50℃低温条件保存的桔梗花粉，随着贮藏温度的下降花粉生活力下降速度明显减慢，贮藏时间明显延长。