CN102618485A - 一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，该培养基是由琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂为赤霉素、萘乙酸、吲哚乙酸或2，4-二氯苯氧乙酸制成，或由质量比琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入化学元素为硝酸钾、硫酸镁、尿素、硫酸钙、钼酸铵、钼酸钠、硫酸铁、硫酸锌或硫酸铜制成。该培养基解决了其花粉萌发率低，花粉管生长较慢的技术问题，为库买提找到一种提高萌发率的有效途径。通过本发明所述的培养基提高了轮台白杏花粉萌发和生长，操作简便、成本低、周期短、萌发率高，在核果类果树生物学中具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及果树授粉受精技术领域，具体的说，涉及一种提高库买提花粉萌发和生长的培养基。
背景技术
杏(Armeniaca vulgaris Lam)为落叶小乔木，蔷薇科，杏果含有丰富的维生素A、维生素C、糖类、柠檬酸、苹果酸等营养成分，性味甘酸、微温，故具有生津止渴，清热解毒之特点，有一定的保健和防癌作用，无论鲜食还是加工后食用都备受人们的青睐。中国杏广泛分布于河北、北京、河南、山东、山西、陕西、甘肃、新疆等地，有2000多个品种。库买提为新疆优良杏品种之一，可制干或鲜食，在新疆轮台等地作为主栽或授粉品种，有较大面积的种植。果实呈椭圆形，平均单果重22.6g，果皮绿白色；果面光滑无毛。果肉白绿色；肉质硬脆，纤维细、少，汁多，味甜；可溶性固形物含量12.6％，离核；品质中上；常温下果实可贮放5d左右。
大多数杏品种为自交不亲和，自交结实率低，生产上必须合理配置授粉品种，才能获得相应的产量和品质。也常因花期低温、沙尘和阴雨等不良气候条件影响正常授粉而减产和降低品质，人工授粉是提高杏产量的重要手段。
人工授粉用人工方法把植物花粉传送到柱头上以提高坐果率的技术措施。有目的地选择亲本进植物杂交育种的必要手段。在果树生产上，对自花不结实、雌雄同株而异花以及雌雄异株的果树；在缺乏授粉树或花期气候恶劣、影响正常自然授粉的情况下，也常需进行人工授粉。在生产上为提高人工授粉的效率常用液体喷粉，并常在溶液中添加促进花粉萌发和花粉管生长的物质，如硼酸、蔗糖等，以提高授粉效果和节省花粉用量。
适宜温度和pH值是保证培养基中花粉萌发和花粉管生长重要条件，过高或过低的温度和pH值都会抑制花粉萌发和花粉管生长。张绍铃等的研究结果表明果梅花粉萌发和花粉管生长所需的最适pH值为6.5，丁长奎等对枇杷花粉研究表明其适宜pH值为4.0～6.0。培养温度对花粉萌发和花粉管生长也有重要影响。
促进花粉萌发和生长的生长调节剂主要有吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA3)、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、吲哚丁酸(IBA)和比久(B9)等。除生长调节类物质促花粉萌发和生长外，某化学物质对花粉萌发和生长也有作用。花期应用矿质营养元素促进花粉萌发和花粉管生长，促进植物授粉受精和提高座果率，已在油茶、红叶李、枇杷、葡萄等植物上取的明显的效果，但目前矿质营养元素促进杏花粉萌发和花粉管生长的研究报道很少。
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现有花粉萌发和生长存在的问题：花粉萌发率低、花粉管生长较短、生长调节剂购买、使用不方便等，成为制约本领域发展的技术瓶颈。
本发明针对库买提杏花粉萌发率低和花粉管生长慢的生殖障碍，通过研究蔗糖，硼酸、化学试剂、pH值和温度对轮台白杏花粉萌发和生长的影响，研制出一种适合库买提花粉萌发和生长的培养基。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，该培养基是由琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂为赤霉素、萘乙酸、吲哚乙酸或2，4-二氯苯氧乙酸制成，或由琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入化学元素为硝酸钾、氯化镁、尿素、硝酸钙、钼酸铵、钼酸钠、硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸铜制成。该培养基解决了其花粉萌发率低，花粉管较短和不易授粉受精的问题，为库买提找到一种提高萌发率的有效途径。通过本发明所述的培养基提高了库买提花粉萌发和生长，操作简便、成本低、周期短、萌发率高。
本发明所述的一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，该培养基是由质量比琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂为赤霉素60-80mg/L、萘乙酸0.5-1mg/L、吲哚乙酸0-1mg/L或2，4-二氯苯氧乙酸10-20mg/L制成；或由质量比琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入化学元素为硝酸钾10-20mg/L、氯化镁40-60mg/L、尿素80-100mg/L、硝酸钙20-40mg/L、钼酸铵1-10mg/L、钼酸钠1-10mg/L、硫酸铁0.5-1mg/L、硫酸锌0.5-1mg/L或硫酸铜0.5-1mg/L制成。
所述培养基，由质量比琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂的各培养基分别为：琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和赤霉素60-80mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和萘乙酸0.5-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和吲哚乙酸0-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和2，4-二氯苯氧乙酸10-20mg/L。
所述培养基由质量比琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入化学元素的各培养基分别为：琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硝酸钾10-20mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和氯化镁40-60mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和尿素80-100mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硝酸钙20-40mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和钼酸铵1-10mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和钼酸钠1-10mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硫酸亚铁0.5-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硫酸锌0.5-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硫酸铜0.5-1mg/L。
所述培养基的制备方法，将质量比为琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂为赤霉素60-80mg/L、萘乙酸0.5-1mg/L、吲哚乙酸0-1mg/L或2，4-二氯苯氧乙酸10-20mg/L，温度为25-30℃，pH值为6.0-7.0进行混合培养即可。
所述培养基的制备方法，将质量比为琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入化学元素为硝酸钾10-20mg/L、氯化镁40-60mg/L、尿素80-100mg/L、硝酸钙20-40mg/L、钼酸铵1-10mg/L、钼酸钠1-10mg/L、硫酸铁0.5-1mg/L、硫酸锌0.5-1mg/L或硫酸铜0.5-1mg/L，温度为25-30℃，pH值为6.0-7.0进行混合培养即可。
本发明所述的一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，是在现有技术基础上，采用离体培养法，将采集好的花粉，用棉棒均匀的弹在铺有培养基的载玻片上，培养基以5-25％的蔗糖、0-0.1％的硼酸和1％琼脂为基本培养基组分，设置培养温度为10-30℃，培养基pH值为4.0-8.0，再分别加入生长调节剂或化学元素培养；通过对萌发率(花粉萌发数/花粉总数)和花粉管长度指标进行测定分析，筛选最优生长组合，解决了库买提杏花粉萌发率低，花粉管较短的问题，为库买提杏找到有效提高花粉萌发率的途径。
本发明所述的一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，通过实施可达到以下有益效果：
1、本发明通过选用培养基组分和培养条件进行花粉培养，促进花粉萌发和花粉管生长。
2、操作方法简单易行，不需要特殊的技术手段。
3、成本低，培养基成分价格便宜，尤其是研究中使用的生长调节剂具有价格便宜，购买方便、使用简便等优点，在进行大量的液体授粉时会具有较优的综合效果。
4、本发明解决了库买提杏在培养基上萌发率低和生长缓慢的技术问题，可为库买提人工授粉技术研发奠定基础。
本发明所述的一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，该培养基的特点为：
培养基组分对花粉萌发和生长具有影响：
随蔗糖浓度增大，花粉萌发率和花粉生长呈先升后降趋势；随硼酸浓度增大，花粉萌发率和生长呈先升后降趋势；随生化学试剂GA3、NAA、IAA、2，4-D、KNO3、MgCl2、Ca(NO3)2、(NH4)6Mo7O24、Na2M0O4、FeSO4、ZnSO4、CuSO4浓度增大，花粉萌发率和生长呈先升后降趋势。
培养温度花粉萌发和生长有显著性影响：
随温度的升高，花粉萌发和生长呈先升后降趋势，温度为25-30℃范围内适宜花粉萌发和生长。
培养基pH值花粉萌发和生长有显著性影响：
随pH的升高，花粉萌发和生长呈先升后降趋势，pH为6.0-7.0范围内适宜花粉萌发和生长。
具体实施方式
本发明所列举的实施例，但并不限于所述的实施例。
实施例
选用的所有试剂和仪器都为本领域熟知的。
花粉的选择与处理：
选取铃铛期花蕾，剥下花药盛于硫酸纸盒中，放置常温下阴干，待花药自行开裂散出花粉，将其收集装入1.5ml的离心管中封闭好放在冰箱冷冻室保存；
培养方法和时间：
培养基配置：使用1％琼脂，分别放入浓度为：5％、10％、15％、20％或25％的蔗糖和浓度分别为：0、0.01％、0.03％、0.05％或0.1％的硼酸处理，将不同浓度的培养基倒置在载玻片上，用棉棒将花粉均匀的弹在载玻片的培养基上，放在底部铺有湿润纱布的培养皿中，每梯度重复3次，置于温度25℃恒温箱培养，24h后观察萌发率和花粉管的长度；
萌发率＝已萌发的花粉粒数/花粉粒总数×100％；
温度在最适培养基组分下，设置培养基温度分别为10、15、20、25和30℃进行培养，4h后取出培养基测定花粉萌发率及花粉管长度，确定最适的培养温度；
pH值在最适培养基组分下，使用1mol/L盐酸和1mol/L氢氧化钠溶液调节培养基pH值，pH值分别为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0，培养4h后取出测定花粉萌发率及花粉管长度，确定培养基的最适pH值；
配制质量比为1％琼脂、15％蔗糖和0.01％硼酸为基本培养基组分，再分别加入赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)或6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)混合，见表1：
表1不同生长调节剂浓度梯度
配制质量比为琼脂1％、蔗糖15％和硼酸0.01％为基本培养基组分，再分别加入氯化钾(KCl)、硝酸钾(KNO3)、碘化钾(KI)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、钼酸铵((NH4)6Mo7O24)、钼酸钠(Na2M0O4)、硝酸铵((NH4)NO3)、硫酸镁(MgSO4)、氯化镁(MgCl2)、尿素(CO(NH2)2)、氯化钙(CaCl2)、硝酸钙(Ca(NO3)2)、硫酸锰(MnSO4)、硫酸锌(ZnSO4)、硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铜(CuSO4)制成，见表2：
表2不同化学元素浓度梯度
将配制好的培养基倒置载玻片片上，将采集好的花粉置于不同浓度不同生长调节剂或置于不同浓度不同化学元素的培养基中培养，随即进行恒温保湿培养，培养4h观察花粉萌发和萌发长度，每片观察5个视野，通过对花粉萌发率和花粉管长度指标进行测定分析，挑选最优生长组分。
不同培养基组分和生长条件对库买提花粉萌发和生长的影响：
将采集好的花粉置于不同培养基中培养，通过对花粉萌发率和花粉管长度指标进行测定分析，挑选最优生长组合见表3-15。
表3不同培养基组分对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表4不同培养温度对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表5不同pH值对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表6 GA3对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表7 NAA对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表8 2，4-D对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表9 6-BA对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表10 IAA对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表11 K+对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表12 Mg2+和尿素对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表13 Ca2+和Mn2+对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表14 (NH4)6Mo7O24、Na2M0O4和(NH4)NO3对花粉萌发率和花粉管生长的影响
表15 Fe2+、Zn2+和Cu2+对花粉萌发率和花粉管生长的影响
注：邓肯氏新复极差比较，同一列中标记相同字母表示无差异，不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)，不同大写字母表示差异极显著(p＜0.01)。
结论：由表3-15可以看出：不同培养基组分对库买提花粉萌发和生长有很大影响，蔗糖和硼酸均呈现高浓度抑制低浓度促进的作用，花粉萌发和生长适合在微酸环境下进行，高温或低温都不利于花粉萌发和生长。生长调节剂对花粉萌发和生长影响大小为：2，4-D＜IAA＜GA3＜NAA；化学元素对花粉萌发和生长影响的大小为：FeSO4＜ZnSO4＜CuSO4＜MgSO4＜Na2MoO4＜CO(NH2)2＜KNO3＜CaSO4＜(NH4)6Mo7O24
通过本发明所述的培养基组分和化学试剂及其浓度进行花粉萌发和生长，是提高库买提花粉萌发和生长有效途径之一。
Claims (5)
1.一种提高库买提杏花粉萌发和生长的培养基，其特征在于，该培养基是由质量比琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂为赤霉素60-80mg/L、萘乙酸0.5-1mg/L、吲哚乙酸0-1mg/L或2，4-二氯苯氧乙酸10-20mg/L制成；或由质量比琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入化学元素为硝酸钾10-20mg/L、氯化镁40-60mg/L、尿素80-100mg/L、硝酸钙20-40mg/L、钼酸铵1-10mg/L、钼酸钠1-10mg/L、硫酸铁0.5-1mg/L、硫酸锌0.5-1mg/L或硫酸铜0.5-1mg/L制成。
2.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于由质量比琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂的各培养基分别为：琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和赤霉素60-80mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和萘乙酸0.5-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和吲哚乙酸0-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和2，4-二氯苯氧乙酸10-20mg/L。
3.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于由质量比琼脂、蔗糖和硼酸为基本培养基组分，再分别加入化学元素的各培养基分别为：琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硝酸钾10-20mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和氯化镁40-60mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和尿素80-100mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硝酸钙20-40mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和钼酸铵1-10mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和钼酸钠1-10mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硫酸亚铁0.5-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硫酸锌0.5-1mg/L；或琼脂1％、蔗糖15-20％、硼酸0.00-0.01％和硫酸铜0.5-1mg/L。
4.根据权利要求2所述的培养基的制备方法，其特征在于将质量比为琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入生长调节剂为赤霉素60-80mg/L、萘乙酸0.5-1mg/L、吲哚乙酸0-1mg/L或2，4-二氯苯氧乙酸10-20mg/L，温度为25-30℃，pH值为6.0-7.0进行混合培养即可。
5.根据权利要求3所述的培养基的制备方法，其特征在于将质量比为琼脂1％、蔗糖15-20％和硼酸0.00-0.01％为基本培养基组分，再分别加入化学元素为硝酸钾10-20mg/L、氯化镁40-60mg/L、尿素80-100mg/L、硝酸钙20-40mg/L、钼酸铵1-10mg/L、钼酸钠1-10mg/L、硫酸铁0.5-1mg/L、硫酸锌0.5-1mg/L或硫酸铜0.5-1mg/L，温度为25-30℃，pH值为6.0-7.0进行混合培养即可。
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