植物生长调节剂对核桃楸离体花粉萌发的影响

魏永忠

（辽宁省实验林场，辽宁 抚顺 113311）

植物生长调节剂对核桃楸离体花粉萌发的影响

魏永忠

（辽宁省实验林场，辽宁 抚顺 113311）

以萘乙酸、赤霉素、吲哚丁酸和硼酸作为调节剂，探索不同质量浓度对离体核桃楸花粉萌发的影响。结果表明：这4种植物生长调节剂对核桃楸花粉萌发均能起到促进作用，但作用效果与浓度相关，适宜浓度分别为：150 mg·L-1硼酸、75 mg·L-1赤霉素、15 mg·L-1萘乙酸、20 mg·L-1吲哚丁酸，其中硼酸的促进效果最佳。

植物生长调节剂；核桃楸；花粉；萌发率

核桃楸Juglans mandshurica是我国重要的木本粮油种质资源。目前，我国核桃楸资源以野生为主，人工栽培甚少，主要分布在我国东北、华北等北方山区［1］。核桃楸果实营养丰富，木材材质优良，树体药用价值高，但该资源的应用价值尚未被开发。同时，随着研究深入，在核桃楸育种实践中，由于核桃楸具有抗寒性强等优点而被用作育种亲本。无论在栽培中配置授粉树还是作为父本用于杂交育种，都需要明确种质资源花粉的萌发能力。因此，探索有利于花粉离体萌发的条件，有助于改善生产和育种实践中授粉受精不良的情况。根据前人的研究成果得知，花粉在柱头内萌发情况可根据花粉离体萌发情况进行判断［2］；适当浓度萘乙酸、赤霉素、吲哚丁酸和硼酸对花粉的萌发具有促进作用［3-6］。鉴于此，本试验探讨了这4种化学物质对核桃楸离体花粉萌发的影响，以期为提高核桃楸的授粉效率提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2015年5月中午前在辽宁省抚顺市清原县采集新鲜的核桃楸成熟雄花，在阴凉处自然散粉。待花药散出花粉粒后，收集花粉粒于5 mL试管内，并用锡箔纸包裹，放置-20℃冰箱保存备用。

1.2 试剂和仪器

吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、萘乙酸（NAA）、硼酸（H3BO3）等试剂及耗材购自上海生物工程有限公司。恒温箱型号为上海精密仪器仪表有限公司LHS-100CH。

1.3 方法

花粉活力测定：培养基以10%蔗糖和0.8%琼脂为基本成分，添加不同质量浓度的植物生长调节剂，NAA（5、10、15、20、25 mg·L-1）、GA3（10、15、25、50、75、100 mg·L-1）、IBA（5、10、15、20、25、30 mg·L-1）、H3BO3（50、100、150、200、250 mg·L-1），对照组不加调节剂。测定时将培养基熔化后倒入培养皿冷却，用牙签蘸取少量花粉均匀弹在培养基内，25℃恒温恒湿箱中培养24 h。重复3次。

显微镜观察：在10×10倍显微镜下，随机选取5个花粉数大于20的视野，统计花粉萌发率。

采用方差分析与Dunnett-t检验分析数据。

2 结果与分析

2.1 NAA对核桃楸花粉萌发的影响

由表1可以看出，当NAA质量浓度在0～ 10 mg·L-1，随着NAA质量浓度升高，核桃楸花粉萌发率逐渐增加，各处理间无显著差异（p＞0.05）。当NAA质量浓度为15 mg·L-1时，花粉萌发率达到最大值69.52%，与其他浓度存在显著差异（p＜0.05）。当NAA浓度在15～25 mg·L-1，随着浓度增加，萌发率略有下降。可见，在单因素实验中，促进核桃楸离体花粉萌发的最适NAA质量浓度为15 mg·L-1。

表1 NAA对核桃楸花粉萌发的影响

2.2 GA3对核桃楸花粉萌发的影响

从表2可以看出，当GA3质量浓度为10～ 75 mg·L-1时，核桃楸花粉萌发率随着浓度的增加显著升高，当赤霉素质量浓度为75 mg·L-1时，萌发率达到最大值78.66%，与其他浓度（50 mg·L-1除外）存在显著差异。而当GA3质量浓度为100 mg·L-1时，花粉萌发率显著下降。可见，在单因素实验中，促进核桃楸离体花粉萌发的最适GA3质量浓度为75 mg·L-1。

表2 GA3对核桃楸花粉萌发的影响

2.3 IBA对核桃楸花粉萌发的影响

从表3可以看出，IBA质量浓度为5～30 mg·L-1时，花粉萌发率与对照存在显著差异；质量浓度为20 mg·L-1时，萌发率达到最大值67.49%，与其他浓度（25 mg·L-1除外）存在显著差异。其中，质量浓度在5～15 mg·L-1以下时，花粉的萌发率差异不显著；质量浓度在25～30 mg·L-1时，花粉萌发率随着浓度增加而降低。可见，在单因素实验中，促进核桃楸离体花粉萌发的最适IBA质量浓度为20 mg·L-1。

表3 IBA对核桃楸花粉萌发的影响

2.4 H3BO3对核桃楸花粉萌发的影响

从表4中可以看出，当H3BO3质量浓度为50～ 250 mg·L-1时，花粉萌发率与对照存在显著差异，质量浓度达到150 mg·L-1时，萌发率最大，与其他浓度存在显著差异。当H3BO3质量浓度为0～150 mg·L-1时，花粉的萌发率随着浓度的增加而增加；质量浓度为200～250 mg·L-1时，花粉的萌发率反而随着浓度增加而降低。可见，在单因素实验中，促进核桃楸离体花粉萌发的最适H3BO3质量浓度为150 mg·L-1。

表4 H3BO3对核桃楸花粉萌发的影响

3 结论与讨论

在比较不同植物调节剂对核桃楸花粉萌发率的影响时发现：萘乙酸、赤霉素、吲哚丁酸和硼酸均促进核桃楸花粉的萌发。在最适浓度内，各调节剂促进作用由大到小依次为：硼酸＞赤霉素＞萘乙酸＞吲哚丁酸，其最适质量浓度分别为：150 mg·L-1、75 mg·L-1、15 mg·L-1和20 mg·L-1。

单一植物调节剂在一定范围内，随着单一植物调节剂浓度的提高，花粉的萌发率会增加，超过此范围就起到相反的作用。这是因为植物调节剂不仅有促进花粉管萌发的作用，同时还参与细胞内外的渗透压平衡。当其浓度在未打破渗透压平衡时，随着浓度的增加花粉营养供给越充分，花粉萌发率越高；当浓度达到并超过一定值后会打破这种平衡，使细胞脱水而抑制了花粉的萌发。因此，选用植物生长调节剂的种类和浓度会直接影响花粉活力测定的效果。但如何在生产实际中使用生长调节剂来促进花粉萌发提高坐果率，尚需进一步进行验证。

［1］黄桂龙，毛立仁，刘玉凤.核桃楸的经济价值及栽培技术［J］.辽宁林业科技，2010，（3）：52-54.

［2］STENLI R G，LINSKENS H F.Pollen：Biology biochemistry management［M］.New York：Springer-Verlag Berlin Heidelberg，1974：37.

［3］许婉娜，郑燕文.不同化学因子对佛手柑花粉活力的影响［J］.贵州农业科学，2009，37（7）：48-50.

［4］张绍铃，高付永，陈迪新，等.植物生长调节物质对丰水梨花粉萌发和花粉管生长的影响［J］.西北植物学报，2003，23（4）：586-591.

［5］李小林.低温和植物生长调节剂对桃花粉萌发的影响［J］.西南农业大学学报，2005，27（4）：26-29．

［6］李秀菊，李香，束怀瑞.硼、尿素及植物生长调节剂对苹果花粉萌发与生长的影响［J］.植物生理学通讯，1998，34（2）：96-100.

（责任编辑：张素清）

S791.223

A

1001-1714（2017）01-0028-02

2016-12-27

魏永忠（1968-），男，工程师，从事森林经营和育林设计工作。E-mail：13904934575@163.com。