在育種工作中,有時需要將花粉保存一段時間。雖然人們已經(jīng)知道,花粉保存以溫度較低(0~15℃),空氣濕度稍干(不能太干)、黑暗條件下為宜。但是各種不同植物花粉壽命長短相差懸殊,這一是由花粉本身的特征決定的,二是由貯藏條件決定的。一般來說,禾谷類作物花粉的壽命較短,自花授粉植物花粉的壽命尤其短,如小麥在花藥開裂后30min,花粉即由鮮黃色變?yōu)樯铧S色,此時已有大量花粉喪失活力。在許多特殊條件下,花粉的生活力的測定顯的很重要,如:
1.外地采集來的花粉或雜交時父本花期早于母本時都要將花粉進(jìn)行短暫貯藏;
2.自交或遠(yuǎn)緣雜交時,為了分析結(jié)實率或不結(jié)實原因時;
3.為了鑒定雄性不育系時;
4.了解某些雜交技術(shù)時,如測定花粉的刺激等作用,測定受精選擇性等。
因此,要根據(jù)各種植物花粉的特點,采取適當(dāng)?shù)谋4娣椒??;ǚ凵盍Φ臏y定方法很多,其中發(fā)芽試驗手續(xù)較復(fù)雜,設(shè)備要求較高,需時也較長。為了簡易而迅速的測定花粉生活力,也常采用化學(xué)染色的方法,但是此法也有缺點,就是染上色的花粉不一定都具有生活力,因為染上色的花粉中也包括了那些生活力弱不能正常發(fā)芽的花粉,所以一般常用而且較為可靠的方法仍然是采用花粉發(fā)芽實驗。要是要求不嚴(yán)格對新采集的花粉還有一個較簡便的鑒定方法——形態(tài)鑒定法。
本實驗?zāi)康氖菍W(xué)習(xí)花粉生活力測定的方法,進(jìn)而研究花粉壽命長短與環(huán)境條件的關(guān)系,以探求保存花粉的合適方法。
一、試材及用具
1.材料:幾種植物的不同處理花粉;如:小麥、玉米、大白菜、黃瓜、杏、蘋果等。
2. 試劑 :配制好的緩沖液、聯(lián)苯胺液、過氧化氫液、TTC粉、蔗糖、瓊脂等;
3.用具:顯微鏡、載玻片、蓋玻片、凹面載玻片、玻璃棒、擦鏡紙、吸水紙、標(biāo)簽紙、鉛筆。
二、方法步驟
(一)直接檢驗法
每個實驗小組選定同品種種株去雄。注意:選用的花蕾最好是花前1~2d,且發(fā)育正常、飽滿。每天去雄20個花蕾,然后套袋隔離,連續(xù)5d,共100朵花。這一實驗要和花粉貯藏實驗相配合,即花粉貯藏的當(dāng)天開始去雄。授粉時,每去雄一次,分別授以兩種不同貯藏條件下的花粉(各10朵),連續(xù)5d,就使得貯藏期分別為當(dāng)天、第二天、第三天、第四天、第五天的花粉授到了去雄后的花蕾上。實驗時,一定要掛牌標(biāo)好品種、花粉貯藏期、貯藏條件、株號、授粉日期、授粉人。等最后一個處理完后十天,檢驗結(jié)實率和結(jié)籽率。
(二)染色鑒定法(TTC法)
TTC即2、3、5-三苯基四唑氯化物。主要原理在于檢驗花粉呼吸過程中去氧酶的活性。具有生活力的花粉的脫氫酶,在催化去氫的過程中,把氫轉(zhuǎn)移到其他的物質(zhì)上去,使用TTC與催化過程中產(chǎn)生的氫結(jié)合成紅色化合物,從而使具有生活力的花粉變?yōu)榧t色。
1.先配制下列溶液
(1)磷酸緩沖液:在100毫升的 蒸餾 水中,溶解0.832克的磷酸氫二鈉和0.273克的磷酸二氫鉀,調(diào)整PH值為7.17。
(2)TTC溶液:稱取0.02~0.05克(不同植物所用的量是不同的)的TTC溶解在10ml的磷酸緩沖液中,溶液配好后裝入棕色滴瓶內(nèi),置入暗處,因氯化三苯基四唑有毒,操作時要注意安全。
2.操作步驟:
(1)取少量花粉放在載玻片上,并在花粉上滴上1~2滴配制液,用玻璃棒混合后蓋上蓋玻片。
(2)將載玻片置于人工氣候箱中(35~40℃)約15~20min。
(3)在顯微鏡(10×10)下觀察:凡具有生活力的花粉呈紅色,部分喪失生活力的呈淡紅色,無色的是死的和不育的花粉粒。
3.觀察和測定結(jié)果:每片觀察3個視野,并統(tǒng)計具有生活力花粉的百分率。
(三)發(fā)芽測定法(培養(yǎng)基培養(yǎng)法)
1.培養(yǎng)基的配制
常用的花粉發(fā)芽培養(yǎng)基有液體和固體兩種。以前者最為簡便。本實驗選用前者。其有效成分主要有:蔗糖、硼酸、檸檬酸、赤霉素等。不同的植物所用的蔗糖培養(yǎng)液的濃度是不同的,配制3~30%的蔗糖培養(yǎng)液:在100ml水中,加糖3~30g,加熱溶解后,再加0.1%硼酸數(shù)滴。
2.制片
取雙凹載玻片,滴2滴培養(yǎng)液于槽中,用解剖針挑少許花粉均勻撒于培養(yǎng)液的表面(注意不必攪拌,以防花粉混于液體中因缺少空氣而影響發(fā)芽,又因花粉深淺不一而在顯微鏡檢查時因光線折射而不易觀察。)處理好后,放于一下部添有少量 蒸餾 水、內(nèi)有兩根玻璃棒的培養(yǎng)皿中(注意不要使水沒過載玻片),放到恒溫為25℃左右的人工氣候箱中或室內(nèi)2h。
3.鏡檢
將放置2h后的載玻片取出,放在顯微鏡下觀察三個視野,統(tǒng)計總花粉數(shù)與發(fā)芽的花粉數(shù),然后計算比例。
(四)形態(tài)鑒定法
對于新采集的花粉來說,還有一個更為簡便的鑒定方法——形態(tài)鑒定法。將花粉用解剖針播于一般載玻片上,然后直接放到顯微鏡下觀察,根據(jù)形態(tài)特征,判斷花粉的生活力狀況,一般來說,畸形、皺縮、小形化等均為無生活力花粉,而有光澤、飽滿、具有本品種花粉典型特征等性狀的均為有生活力花粉。
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