北五味子花粉离体萌发及花粉管生长的研究论文

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1、北五味子花粉离体萌发及花粉管生长的研究论文【摘要】目的研究北五味子花粉在不同培养基组分花粉离体萌发和花粉管生长特性。方法采用正交法设计培养基中蔗糖和硼酸浓度。结果北五味子花粉离体萌发最适宜的培养基为15%蔗糖+30mg/L硼酸。在此条件下，花粉萌发率达81.81%，花粉管长度为483.20μm。结论该方法简便，精密度及重复性均较好。【关键词】北五味子；花粉萌发；花粉管生长五味子属（Schisandra）隶属于八角目（Illiciales）五味子科（Schisandraceae），约有25种［1］

2、。北五味子Schisandgachinensis(Turez)Baill）为木兰科多年生木质藤本植物，是我国常用名贵中药材，主产吉林、黑龙江、辽宁，习称五味子.freelg/L的硼酸培养基上，盖紧盖玻片后置于25℃下恒温培养。2.1.2蔗糖浓度梯度实验把新鲜花粉均匀地撒在蒸馏水（CK）和浓度梯度为0%，5%，10%，15%和20%的蔗糖培养基上，盖紧盖玻片后置于25℃下恒温培养。2.1.3花粉萌发率和花粉管长度的检测每处理重复3次，每次随机取3个视野，每视野观察30粒以上。以花粉管长度大于花粉粒

3、直径1/2以上者为萌发标准［5，6］，统计花粉萌发率（%），用目镜测微尺测量花粉管长度（μm），每视野随机测量10个花粉，每处理共测50个花粉管长度，计算其平均值。经SAS统计软件进行实验数据显著性分析。3结果3.1蔗糖浓度与北五味子花粉萌发生长的关系3.1.1蔗糖从图1可知,随着培养基内蔗糖浓度的增加，花粉萌发率逐渐上升，花粉管长度伸长。当浓度达15%时，花粉萌发率达到最大值，为64.17%，是对照的3.467倍；但浓度超过20%时，对花粉萌发有抑制作用，花粉萌发率急剧下降到37.50%，仅为

4、对照的1.71倍。但不同蔗糖浓度对花粉管生长的影响有所不同，当蔗糖浓度在20%以内时，花粉管生长长度随着蔗糖浓度的增加而增长，浓度为20%时达最大值为498.23μm，超过该浓度后,花粉管的生长长度又呈逐渐下降趋势。方差分析表明萌发率在10%，15%浓度下与对照，20%，的浓度存在显著差异。虽然花粉管长度在浓度为20%时显著高于其它浓度，但是其萌发率极低，因此最佳蔗糖浓度为10%或15%。3.1.2硼酸在一定浓度范围内，花粉萌发率和花粉管生长随培养基内H3BO3浓度的增加而增加，但超过一定浓度时

5、，H3BO3对北五味子花粉萌发和花粉管生长度起抑制作用(图2，A)。花粉萌发率最高的H3BO3浓度为30mg/L，在该培养基内花粉萌发率达47.62%，是对照(培养基中无H3BO3)的2.57倍。花粉管生长的最佳硼酸浓度也为30mg/L（图2），此时花粉管生长长度为471.56μm。方差分析表明：花粉萌发率在H3BO3浓度为10，20和40mg/L时萌发率无显著差异；而在30mg/L的浓度时长势最好。因此H3BO3的最佳浓度为30mg/L。3.1.3北五味子花粉离体培养最佳培养条件的选择在单因子

6、实验的基础上，选取对北五味子花粉萌发影响较大的蔗糖、硼酸采用正交实验设计，寻找2因子的最佳组合(见表1)。对表1中数据进行单因素和交互作用分析，实验结果表明：蔗糖各浓度下的北五味子花粉萌发率以15%最高，H3BO3各浓度以30mg/L最高，花粉萌发率均超过其单独作用效果，花粉最大萌发率达81.81%，花粉管长度达483.20μm因此最佳的组合培养液为15%蔗糖+30mg/LH3BO3。用该液体培养基培养时，花粉管生长良好，没有异常现象(见图3A)，但是在浓度过高时花粉管的生长容易出现波浪式弯曲生

7、长(见图3B)。表1北五味子花粉在正交实验中的花粉萌发和花粉管生长（略）4讨论五味子为雌雄同株异化植物，去雄较方便，不同株系间杂交结实率高，而自花授粉率结实较低，不利于五味子的丰产栽培，此外，五味子花粉萌发易受外部环境条件的影响，低温不利于花粉的萌发。因此，对五味子进行人工辅助授粉，对于提高其产量，具有重要的现实意义。花粉离体培养过程中，其萌发和花粉管生长对培养基中糖列浓度具有严格的要求，浓度过大花粉会发生质壁分离，使花粉不能萌发，过低则会使花粉壁破裂，被迫吐出内容物，导致花粉失去活力［7］，本

8、研究结果表明，在未添加蔗糖的培养基内北五味子花粉萌发和花粉管的生长极差，花粉萌发生长不良；浓度高于20%时花粉萌发受到抑制作用。因为高的渗透压容易造成花粉细胞质壁分离，抑制花粉萌发生长。因此，培养基中蔗糖浓度过低或过高均对北五味子花粉的萌发不利；当蔗糖浓度为10%～15%时，北五味子花粉内外的渗透压才能保持平衡，从而维持正常的生活力，有利于萌发。在花粉离体培养中加入适量的硼酸是花粉萌发和花粉管生长所必需的。一般情况下，花粉自身所含的硼是不足的，自然条件下由柱头和花柱内的硼来补偿［8］。在花粉离体