钙离子浓度对桃花粉萌发和花粉管生长的影响

钙离子浓度对桃花粉萌发和花粉管生长的影响

摘 要：采用花粉液体培养法研究钙离子浓度对桃花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明，培养基内钙离子浓度在一定范围内对花粉萌发和花粉管生长起促进作用，但超过一定浓度时有抑制作用；培养基中添加的钙离子浓度为1.0mmol/L时有利于花粉萌发，而添加0.1mmol/L时，适于花粉管生长。

关键词：桃花粉；钙离子浓度；花粉萌发；花粉管生长

桃在花期常因低温、阴雨等不良气候条件而影响正常授粉，生产中必须进行人工授粉。为提高授粉效率，有时采用液体喷粉法，并在花粉悬浮液中添加促进花粉萌发和花粉管生长的物质，如硼酸、蔗糖。有研究表明，一定浓度的钙是花粉萌发和生长必不可少的[1～3]。笔者以桃为试材，研究了钙离子浓度对桃花粉萌发和花粉管生长的影响，旨在为利用钙离子提高授粉效果提供理论依据。

1 材料与方法

供试桃品种为“超红”，其花粉采自山东省果树研究所苗圃。于盛花初期采集树冠外围中部的大蕾期花朵，取其花药，在人工气候箱内(23℃)阴干，散粉后收集花粉放入干燥器内，低温保存备用。

基本液体培养基为10%蔗糖加50mg/L硼酸，加入0.000164%、0.00164%、0.0164%、0.164%和1.64%的硝酸钙制成5种Ca+浓度的培养基，即①0.01mmol/L；②0.1mmol/L；③1.0mmol/L；④10.0mmol/L；⑤100.0mmol/L；对照不加硝酸钙。试验时，将1滴培养液滴于凹形载玻片上，用棉棒蘸取花粉均匀地撒播在培养液上，盖上玻片，置25℃下培养4小时，然后在显微镜下观察，以花粉管长度超过花粉粒直径为萌发标准，观测花粉发芽率和花粉管长度，每处理统计3个视野、100粒花粉和30个花粉管，重复3次。

2 结果与分析

2.1 钙离子浓度对桃花粉发芽的影响

镜检看出，供试的几种钙离子浓度范围内，低浓度时促进花粉萌发(图1)。低于1.0mmol/L时，花粉发芽率随浓度的增加呈上升趋势，在1.0mmol/L时，为88.47%，比对照(70.26%)提高18.21个百分点，差异极显著；

当浓度超过1.0mmol/L时，花粉萌发受到抑制，发芽率降低；当浓度达

100.0mmol/L时，花粉发芽率为45.24%，比对照低25.02个百分点，差异极显著。

2.2 钙离子浓度对桃花粉管生长的影响

钙离子对花粉管生长的影响，也是低浓度起促进作用(图2)。钙离子浓度在0.1mmol/L以下，花粉管长度随浓度的增加而增加，在0.1mmol/L时花粉管最长，达到109.74μm，是对照的2.4倍；当浓度超过0.1mmol/L时，花粉管生长受抑制。浓度越高，抑制作用越强，当浓度达100.0mmol/L时，桃花粉管长度仅10.82μm，相当于对照的23.6%，差异极显著。

3 小结与讨论

试验表明，培养基中添加1.0mmol/L钙离子(即0.0164%硝酸钙)时，桃花粉萌发率显著提高；添加0.1mmol/L钙离子时，可显著促进花粉管生长。

较高浓度的钙离子会抑制花粉萌发和花粉管生长。许多研究表明[4～7]，外源钙对花粉萌发和花粉管生长的作用取决于细胞内游离钙含量，桃花粉细胞内游离钙较少，不能满足花粉萌发和花粉管生长的需要时，补充一定的外源钙，可促进花粉萌芽和花粉管生长；但过高浓度必定抑制花粉的萌发和花粉管的生长，本试验结果与许多的研究结论一致。

参考文献：

[1] 孙颖，孙大业.花粉萌发和花粉管生长发育的信号传导[J].植物学报(英文版)，2001，43(12)：1211～1217.

[2] 关军锋.Li+、肌醇与Ca2+

[3] Daniela N S，Thomas D.In vitro pollen germination and transient transformation of zea mays and other plant species [J].Plant Molecular Biology Reporter ，2003，21：31～41.

[4] 付碧.尿素和硼及生长调节剂对荔枝花粉萌发和生长的影响.云南师范大学学报，2001(3)：62～65.

[5] 黄静，曹秋芬，孟玉平，等.培养基成分对南瓜离体花粉萌发的影响.中国西瓜甜瓜，2004(3)：6～7.

[6] 何金环，李巧枝，任敏.Ca2+

[7] 金爱红，储立民，徐冬青，等.钙对葱兰花粉萌发和花粉管生长的影响[J].湖北农业科学，2005(3)：91～93.