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摘要：采用离体培养法，研究不同开花时间和不同贮藏方式对长春花花粉萌发率的影响。结果表明：不同开花时间的长春花花粉都保持较高的可育率，其离体培养萌发率保持在90%以上；常温贮藏、5 ℃低温贮藏和5 ℃低温干燥贮藏3种方式间的花粉萌发率差异显著，短时间保存宜选用5 ℃低温贮藏，长时间保存宜选用5 ℃低温干燥贮藏。
关键词：长春花；贮藏；花粉；活力
中图分类号：S682.01 文献标志码：A
文章编号：1002-1302（2014）08-0172-02
长春花（Catharanthus roseus G. Don.）为夹竹桃科（Apocynaceae）长春花属（Catharanthus）多年生草本植物，原产于南非、东部非洲及美洲热带，常绿直立亚灌木或多年生草本，株高30～60 cm，幼枝绿色或红褐色，全株无毛，茎直立，多分枝，叶对生。植物花粉生命力及其贮藏特性是开花生物学特性研究中的一项重要内容，在常规育种特别是人工辅助授粉或杂交授粉时，需要早期采集和贮藏花粉。自Hirata证实长春花具有较强生物碱研究以来[1]，国内外学者开始关注长春花，尤其是对长春花生物碱进行了大量的研究，此外，关于长春花的组织培养，国内外研究者也开展了大量工作[1-4]。对于长春花花粉贮藏技术方面的研究目前尚未系统报道。通过研究本地长春花品系白长春花（C. roseus cv. albus）、黄长春花（C. roseus cv. flavus）和进口长春花品系的农艺性状及其花粉在自然条件下衰败和花粉贮藏技术，为解决长春花远距离杂交、解决花期不遇问题奠定理论基础，同时为进行长春花杂交制种、新品系的培育提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验长春花品系及其农艺性状调查
参试长春花品系如表1所见。2012年7月调查各品系的农艺性状，包括株高、花径、株幅、花朵数及花色，利用SAS 8.0对不同品系各性状进行Duncans检验。
1.2 花粉活力测定
1.2.1 测定方法 将试验用培养皿洗净晾干，和配制好的培养基一起消毒；消毒完成后，将培养基倒入培养皿，培养基尽量薄而均匀；自然冷却后，用棉花棒蘸上花粉，轻弹到培养基上，通过显微镜观察花粉的萌发情况，统计花粉萌发率来衡量花粉品质及活力。花粉萌发率计算公式：花粉萌发率=目镜视野中萌发花粉粒数/目镜视野中花粉粒总数×100%。所有操作均在超净工作台上完成。
1.2.2 试验内容 （1）长春花不同开花时间花粉活力变化：采集本地长春花开花第1天至第7天的花朵，收集新鲜花粉进行离体培养，检测花粉活力。每种花粉5个培养皿，每培养皿取3个视野进行观察，每隔1 h进行1次花粉活力测定，直至观察6 h，统计萌发率。（2）不同贮藏方式对长春花花粉活力的影响：分别将常温贮藏、5 ℃低温贮藏和5 ℃低温干燥贮藏的花粉各1份，每天进行离体培养，直至第15天，每种花粉5个培养皿，每培养皿取3个视野进行观察，统计萌发率。
2 结果与分析
2.1 不同长春花品系农艺特性调查
由表2、表3可见，除冠幅外，参试不同长春花品系的农艺性状之间均存在很大差异；花色种类繁多，以红色为主；各品种的株高分布在18.38～25.12 cm之间，这与本地长春花株高差异非常大；最矮的是6号品系（Pacifica Orchid Deep），株高均值为18.38 cm，最大株高的为3号品系（Cora Punch），其株高均值为25.12 cm；不同品系间冠幅差异不显著，其单株间存在一定差异，可能与个体的营养生长环境有关；不同品系间花径差异极显著，最小花径为2号品系，为4.04 cm，最大花径为4号品系， 达到5.20 cm；不同品系间花朵数差异也很大，从8.3朵到15.9朵，花朵数最多的为11号品系。
2.2 长春花不同开花时间花粉活力的变化
由图1可见，长春花不同开花时间的花粉活力都保持在较高的水平，花粉萌发率第1天就达到最高，为99.82%，到第7天花瓣即将脱落，花粉萌发率仍保持在95%以上，不同时间花粉萌发率差异不明显。这说明长春花从开始开花到落花，其花粉活力都保持在一个较高的水平，有较高的可育率，随时可以收集花粉进行杂交授粉。
2.3 不同贮藏方式对长春花粉活力的影响
由图2可见，常温贮藏下，花粉活力随贮藏时间的增加呈明显下降趋势，贮藏15 d后，花粉萌发率仅为7.56%，且花粉管明显缩短；5 ℃低温贮藏的花粉活力一直保持在较高水平，贮藏半个月后，其花粉活力仍达到80%以上；5 ℃低温干燥处理4 d后的花粉，其花粉萌发率保持在50%左右，不同处理间差异较大，变化范围在30%～70%之间，随着贮藏时间延长，其活力变化不大。
3 小结
对15个进口长春花品系的农艺特性进行调查，结果表明，除了冠幅外，不同品种的农艺性状之间均存在很大差异，尤其是不同品系花朵数差异显著；花色种类繁多，以红色为主。对长春花不同开花时间的花粉进行活力进行检测，结果表明，长春花不同开花时间的花粉都保持较高的可育率，其花粉离体培养萌发率保持在90%以上。对不同贮藏方式的长春花花粉活力进行研究，结果表明，常温贮藏、5 ℃低温贮藏和5 ℃低温干燥贮藏3种贮藏方式间花粉萌发率差异显著，短时间保存宜选用5 ℃低温贮藏，长时间进行长春花花粉保存，宜选用5 ℃低温干燥贮藏。长春花干燥处理后导致花粉活力大大降低，这可能是由于长春花花粉活力对水分的要求相对较高所导致，这与丝瓜、玉米、甘薯等花粉离体萌发的研究结果[5-7]一致，高湿度是许多植物花粉活力降低的重要因素[7]。
低温冷冻贮藏的温度大概在-20～-15 ℃。一般来说，花粉冷冻贮藏比冷藏效果好，如西南桦花粉在-20 ℃下干燥贮藏效果最佳[8]；杨传友等发现12种果树14个品种的花粉在冷冻室的贮藏效果比冷藏室好，花粉萌发率可提高7.5%～27.2%[9]。超低温（-80 ℃）能最大限度地抑制生理代谢强度，Knowlton第1次报道了-180 ℃贮存后的金鱼草（Antrirrhinum majus）花粉仍具有生活力，降低花粉含水量能够提高冰冻保存的生存率[10]，目前已经进行了30多种植物花粉的超低温保存研究[11]。对长春花花粉进行冷冻低温贮藏（-5 ℃）和超低温（-80 ℃）贮藏，结果表明，0 ℃以下低温不利于常规处理花粉的保存，冷冻贮藏1 h即丧失活力，而对于干燥真空贮藏的花粉则能起到延长保存时间的作用。
参考文献：
[1]Hirata K，Yamanaka A，Kurano N，et al. Production of indole alkaloids in multiple shoot culture of Catharanthus roseus（L）G. Don.[J]. Agricultural and Biological Chemistry，1987，51（5）：1311-1317.
[2]杨玉敏，元英进，胡宗定. 正交试验法优化长春花分化培养基[J]. 天然产物研究与开发，1993，5（3）：34-37.
[3]黄 勇，郭善利，钱关泽，等. 长春花的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学通讯，2000，36（1）：39.
[4]郭胜娟. 长春花细胞培养与快速繁殖的初步研究[D]. 武汉：华中农业大学，2004.
[5]王少先，李普安，乔明亮. 蔬菜作物花粉生物学特性的研究——Ⅰ：丝瓜花粉的萌发特性[J]. 洛阳农专学报，1995，2（1）：22-27.
[6]史桂荣. 玉米花粉生活力的研究[J]. 黑龙江农业科学，1996（2）：13-15.
[7]王庆美，郗光辉，王大箴，等. 甘薯花粉离体萌发及不同保存方法对其生活力的影響[J]. 莱阳农学院学报，1996，13（3）：28-31.
[8]程 伟，赵志刚，郭俊杰，等. 西南桦花粉低温贮藏试验初报[J]. 浙江林业科技，2007，27（6）：49-52.
[9]杨传友，毕 杰，杨先栋. 十二种果树花粉贮藏试验[J]. 果树科学，1994，11（2）：103-104.
[10]Lwanami Y. Storage in an organic solvent as a mean for preserving viability pollen grain[J]. Stain Technology，1972，47（4）：137-139.
[11]赵树仁，武丽英，姚民昌，等. 番茄花粉超低温保存的研究[J]. 园艺学报，1993，20（1）：66-70.
关键词：长春花；贮藏；花粉；活力
中图分类号：S682.01 文献标志码：A
文章编号：1002-1302（2014）08-0172-02
长春花（Catharanthus roseus G. Don.）为夹竹桃科（Apocynaceae）长春花属（Catharanthus）多年生草本植物，原产于南非、东部非洲及美洲热带，常绿直立亚灌木或多年生草本，株高30～60 cm，幼枝绿色或红褐色，全株无毛，茎直立，多分枝，叶对生。植物花粉生命力及其贮藏特性是开花生物学特性研究中的一项重要内容，在常规育种特别是人工辅助授粉或杂交授粉时，需要早期采集和贮藏花粉。自Hirata证实长春花具有较强生物碱研究以来[1]，国内外学者开始关注长春花，尤其是对长春花生物碱进行了大量的研究，此外，关于长春花的组织培养，国内外研究者也开展了大量工作[1-4]。对于长春花花粉贮藏技术方面的研究目前尚未系统报道。通过研究本地长春花品系白长春花（C. roseus cv. albus）、黄长春花（C. roseus cv. flavus）和进口长春花品系的农艺性状及其花粉在自然条件下衰败和花粉贮藏技术，为解决长春花远距离杂交、解决花期不遇问题奠定理论基础，同时为进行长春花杂交制种、新品系的培育提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验长春花品系及其农艺性状调查
参试长春花品系如表1所见。2012年7月调查各品系的农艺性状，包括株高、花径、株幅、花朵数及花色，利用SAS 8.0对不同品系各性状进行Duncans检验。
1.2 花粉活力测定
1.2.1 测定方法 将试验用培养皿洗净晾干，和配制好的培养基一起消毒；消毒完成后，将培养基倒入培养皿，培养基尽量薄而均匀；自然冷却后，用棉花棒蘸上花粉，轻弹到培养基上，通过显微镜观察花粉的萌发情况，统计花粉萌发率来衡量花粉品质及活力。花粉萌发率计算公式：花粉萌发率=目镜视野中萌发花粉粒数/目镜视野中花粉粒总数×100%。所有操作均在超净工作台上完成。
1.2.2 试验内容 （1）长春花不同开花时间花粉活力变化：采集本地长春花开花第1天至第7天的花朵，收集新鲜花粉进行离体培养，检测花粉活力。每种花粉5个培养皿，每培养皿取3个视野进行观察，每隔1 h进行1次花粉活力测定，直至观察6 h，统计萌发率。（2）不同贮藏方式对长春花花粉活力的影响：分别将常温贮藏、5 ℃低温贮藏和5 ℃低温干燥贮藏的花粉各1份，每天进行离体培养，直至第15天，每种花粉5个培养皿，每培养皿取3个视野进行观察，统计萌发率。
2 结果与分析
2.1 不同长春花品系农艺特性调查
由表2、表3可见，除冠幅外，参试不同长春花品系的农艺性状之间均存在很大差异；花色种类繁多，以红色为主；各品种的株高分布在18.38～25.12 cm之间，这与本地长春花株高差异非常大；最矮的是6号品系（Pacifica Orchid Deep），株高均值为18.38 cm，最大株高的为3号品系（Cora Punch），其株高均值为25.12 cm；不同品系间冠幅差异不显著，其单株间存在一定差异，可能与个体的营养生长环境有关；不同品系间花径差异极显著，最小花径为2号品系，为4.04 cm，最大花径为4号品系， 达到5.20 cm；不同品系间花朵数差异也很大，从8.3朵到15.9朵，花朵数最多的为11号品系。
2.2 长春花不同开花时间花粉活力的变化
由图1可见，长春花不同开花时间的花粉活力都保持在较高的水平，花粉萌发率第1天就达到最高，为99.82%，到第7天花瓣即将脱落，花粉萌发率仍保持在95%以上，不同时间花粉萌发率差异不明显。这说明长春花从开始开花到落花，其花粉活力都保持在一个较高的水平，有较高的可育率，随时可以收集花粉进行杂交授粉。
2.3 不同贮藏方式对长春花粉活力的影响
由图2可见，常温贮藏下，花粉活力随贮藏时间的增加呈明显下降趋势，贮藏15 d后，花粉萌发率仅为7.56%，且花粉管明显缩短；5 ℃低温贮藏的花粉活力一直保持在较高水平，贮藏半个月后，其花粉活力仍达到80%以上；5 ℃低温干燥处理4 d后的花粉，其花粉萌发率保持在50%左右，不同处理间差异较大，变化范围在30%～70%之间，随着贮藏时间延长，其活力变化不大。
3 小结
对15个进口长春花品系的农艺特性进行调查，结果表明，除了冠幅外，不同品种的农艺性状之间均存在很大差异，尤其是不同品系花朵数差异显著；花色种类繁多，以红色为主。对长春花不同开花时间的花粉进行活力进行检测，结果表明，长春花不同开花时间的花粉都保持较高的可育率，其花粉离体培养萌发率保持在90%以上。对不同贮藏方式的长春花花粉活力进行研究，结果表明，常温贮藏、5 ℃低温贮藏和5 ℃低温干燥贮藏3种贮藏方式间花粉萌发率差异显著，短时间保存宜选用5 ℃低温贮藏，长时间进行长春花花粉保存，宜选用5 ℃低温干燥贮藏。长春花干燥处理后导致花粉活力大大降低，这可能是由于长春花花粉活力对水分的要求相对较高所导致，这与丝瓜、玉米、甘薯等花粉离体萌发的研究结果[5-7]一致，高湿度是许多植物花粉活力降低的重要因素[7]。
低温冷冻贮藏的温度大概在-20～-15 ℃。一般来说，花粉冷冻贮藏比冷藏效果好，如西南桦花粉在-20 ℃下干燥贮藏效果最佳[8]；杨传友等发现12种果树14个品种的花粉在冷冻室的贮藏效果比冷藏室好，花粉萌发率可提高7.5%～27.2%[9]。超低温（-80 ℃）能最大限度地抑制生理代谢强度，Knowlton第1次报道了-180 ℃贮存后的金鱼草（Antrirrhinum majus）花粉仍具有生活力，降低花粉含水量能够提高冰冻保存的生存率[10]，目前已经进行了30多种植物花粉的超低温保存研究[11]。对长春花花粉进行冷冻低温贮藏（-5 ℃）和超低温（-80 ℃）贮藏，结果表明，0 ℃以下低温不利于常规处理花粉的保存，冷冻贮藏1 h即丧失活力，而对于干燥真空贮藏的花粉则能起到延长保存时间的作用。
参考文献：
[1]Hirata K，Yamanaka A，Kurano N，et al. Production of indole alkaloids in multiple shoot culture of Catharanthus roseus（L）G. Don.[J]. Agricultural and Biological Chemistry，1987，51（5）：1311-1317.
[2]杨玉敏，元英进，胡宗定. 正交试验法优化长春花分化培养基[J]. 天然产物研究与开发，1993，5（3）：34-37.
[3]黄 勇，郭善利，钱关泽，等. 长春花的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学通讯，2000，36（1）：39.
[4]郭胜娟. 长春花细胞培养与快速繁殖的初步研究[D]. 武汉：华中农业大学，2004.
[5]王少先，李普安，乔明亮. 蔬菜作物花粉生物学特性的研究——Ⅰ：丝瓜花粉的萌发特性[J]. 洛阳农专学报，1995，2（1）：22-27.
[6]史桂荣. 玉米花粉生活力的研究[J]. 黑龙江农业科学，1996（2）：13-15.
[7]王庆美，郗光辉，王大箴，等. 甘薯花粉离体萌发及不同保存方法对其生活力的影響[J]. 莱阳农学院学报，1996，13（3）：28-31.
[8]程 伟，赵志刚，郭俊杰，等. 西南桦花粉低温贮藏试验初报[J]. 浙江林业科技，2007，27（6）：49-52.
[9]杨传友，毕 杰，杨先栋. 十二种果树花粉贮藏试验[J]. 果树科学，1994，11（2）：103-104.
[10]Lwanami Y. Storage in an organic solvent as a mean for preserving viability pollen grain[J]. Stain Technology，1972，47（4）：137-139.
[11]赵树仁，武丽英，姚民昌，等. 番茄花粉超低温保存的研究[J]. 园艺学报，1993，20（1）：66-70.