CN115191452B - 一种复合花粉介质、万寿菊复合介质花粉及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合花粉介质、万寿菊复合介质花粉及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于植物花粉制备技术领域，具体涉及一种复合花粉介质、万寿菊复合介质花粉及其制备方法和应用。本发明所述复合花粉介质以假酸浆种子为固体分散剂，且由于其富含氨基酸、脂类和小分子等天然花粉促萌发生长因子，具备等同于促花粉萌发生长因子的作用，可显著提高花粉的萌发率和花粉使用效率；同时在复合花粉介质中外源添加惰性分子多糖和促花粉萌发因子，与假酸浆种子复配得到复合花粉介质可促进万寿菊花粉萌发、提高万寿菊授粉使用效率和万寿菊种子产量。

Description

一种复合花粉介质、万寿菊复合介质花粉及其制备方法和 应用
技术领域
本发明属于植物花粉制备技术领域，具体涉及一种复合花粉介质、万寿菊复合介质花粉及其制备方法和应用。
背景技术
万寿菊，属一年生草本植物，工业上主要是取其花朵作为提取黄色素的原料，其花朵提取的叶黄素广泛用于食品、医药、饲料、化妆品等多种行业，是重要的工业用花卉，素有“软黄金”之称，这种天然色素在国际市场上供不应求，生产前景十分美好。目前，万寿菊在我国云南多地已经成为继烤烟产业后的第二大产业，其种植面积和产值逐年增加。
万寿菊种类繁多，色素万寿菊即是其中常见种类之一，色素万寿菊的商业化栽培品种是雄性不育系，花絮大，产量高。但是雄性不育系不能自交繁殖后代种子，生产上只能通过收集保持系父本的花粉，人工授粉到不育系母本柱头上，繁殖不育系的种子用于种苗生产。万寿菊父本管状花中花粉产量低，不育系种子生产过程中面临的最大问题就是，每年种植大面积父本，却难以收集足够量的花粉用于不育系人工授粉，而耗费巨大财力物力收集的花粉，在人工授粉过程中使用效率极低，浪费严重，进一步加剧了花粉资源不足的问题。
发明内容
基于上述技术问题本发明的目的在于提供一种复合花粉介质、万寿菊复合介质花粉及其制备方法和应用。本发明提供的复合花粉介质可以促进万寿菊花粉萌发、提高万寿菊授粉使用效率和万寿菊种子产量。
本发明提供了一种复合花粉介质，所述复合花粉介质包括如下质量份数的组分：假酸浆种子200～800份、促花粉萌发生长因子1～15份和惰性分子500份。
优选的，所述惰性分子包括淀粉和微晶纤维素。
优选的，所述淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1。
优选的，所述促花粉萌发生长因子包括香豆素和/或γ-氨基丁酸。
优选的，在所述复合花粉介质中，所述香豆素的质量份数为1～5份；
和/或，所述γ-氨基丁酸的质量份数为2～10份。
本发明提供了一种万寿菊复合介质花粉，所述万寿菊复合花粉介质包括上述技术方案所述的复合花粉介质和万寿菊花粉。
优选的，所述复合花粉介质和万寿菊花粉的质量比为1：(1～6)。
本发明还提供了上述技术方案所述万寿菊复合介质花粉的制备方法，包括如下步骤：
将惰性分子与假酸浆种子混合，得到第一混合物；
将所述第一混合物与促花粉萌发生长因子混合，得到复合花粉介质；
将所述复合花粉介质与万寿菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合花粉介质或万寿菊复合介质花粉在促进万寿菊花粉萌发、提高万寿菊授粉使用效率和/或提高万寿菊种子产量中的应用。
优选的，所述万寿菊包括猩红系列、士杰系列、蒙菊一号、赤菊系列、春禾系列、巨人和黄金中的一种或多种。
有益效果：
本发明提供了一种复合花粉介质，所述复合花粉介质以假酸浆种子为固体分散剂，且由于其富含氨基酸、脂类和小分子等天然花粉促萌发生长因子，具备等同于促花粉萌发生长因子的作用，可显著提高花粉的萌发率和花粉使用效率；同时在复合花粉介质中外源添加惰性分子多糖和促花粉萌发因子，与假酸浆种子复配得到复合花粉介质可促进万寿菊花粉萌发、提高万寿菊授粉使用效率和万寿菊种子产量，进而克服现有万寿菊保持系父本管状花花粉产量极低，花粉收集难，人工授粉过程中花粉使用效率低，花粉浪费大的问题，解决不育系种子生产中面临父本种植面积大，成本高和种子产量低的困境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1～3和对比例1～3中万寿菊花粉的萌发结果图；
图2为实施例1和对比例1中花粉授粉后的种子产量对比结果图。
具体实施方式
本发明提供了一种复合花粉介质，所述复合花粉介质包括如下质量份数的组分：假酸浆种子200～800份、促花粉萌发生长因子1～15份和惰性分子500份。
本发明提供的复合花粉介质包括质量份数为200～800份的假酸浆种子，优选为500份。本发明所述假酸浆种子优选为假酸浆种子粉末，所述假酸浆种子粉末的粒径优选≤60目，更优选为60目。本发明所述假酸浆种子富含氨基酸、脂类和小分子等天然花粉促萌发生长因子，显著提高了花粉萌发率和花粉使用效率；同时粉末状假酸浆种子可作为复合花粉介质中的固体分散剂，维持复合花粉介质的分散状态。
本发明提供的复合花粉介质包括质量份数为1～15份的促花粉萌发生长因子，优选为1～10份，进一步优选为2～8份，更优选为4～5份。本发明所述促花粉萌发生长因子优选包括香豆素和/或γ-氨基丁酸，更优选包括香豆素和γ-氨基丁酸。当本发明所述促花粉萌发生长因子仅为香豆素时，所述香豆素的质量份数优选为1～5份，进一步优选为1.5～4份，更优选为2份；当本发明所述促花粉萌发生长因子仅为γ-氨基丁酸时，所述γ-氨基丁酸的质量份数优选为2～10份，进一步优选为3～9份，更优选为5份；当本发明所述促花粉萌发生长因子包括香豆素和γ-氨基丁酸时，所述香豆素和γ-氨基丁酸的质量比优选为(1～3)：(1～3)，更优选为3:1。本发明通过外源添加促花粉萌发生长因子可辅助提高花粉萌发率，提高人工授粉过程中花粉的使用效率。
本发明提供的复合花粉介质包括质量份数为500份的惰性分子。本发明所述惰性分子优选包括多糖，更优选包括淀粉和微晶纤维素。本发明所述淀粉和微晶纤维素的质量比优选为1:1。本发明所述淀粉优选为食用玉米淀粉；所述淀粉的粒径优选为20～100μm，更优选为40～60μm。本发明所述微晶纤维素优选为粒径小于花粉的微晶纤维素，更优选为MCC-pH101。本发明所述惰性分子具有分散剂的作用，对花粉细胞的活性无影响，且分散效果较好。
本发明提供了一种万寿菊复合介质花粉，所述万寿菊复合花粉介质包括上述技术方案所述的复合花粉介质和万寿菊花粉。
本发明所述万寿菊复合介质花粉中，所述复合花粉介质和万寿菊花粉的质量比为优选为1：(1～6)，更优选为1：(1～4)，具体可优选为1：(1～6)中任意值，如1：1，1：2，1：3，1：4，1：5或1：6。
本发明还提供了上述技术方案所述万寿菊复合介质花粉的制备方法，包括如下步骤：
将分散剂与假酸浆种子混合，得到第一混合物；
将所述第一混合物与促花粉萌发生长因子混合，得到复合花粉介质；
将所述复合花粉介质与万寿菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉。
本发明将惰性分子与假酸浆种子混合，得到第一混合物。本发明将所述假酸浆种子与所述惰性分子混合前，优选还包括对所述假酸浆种子进行干燥、研磨；本发明优选采用粉碎机对所述假酸浆种子进行研磨，并过50-100目筛，更优选为80目筛。本发明所述干燥方式优选为风干，所述干燥的温度优选为20～25℃，更优选为25℃；所述干燥的时间优选为24～72h，更优选为48h。
得到所述第一混合物后，本发明将所述第一混合物与促花粉萌发生长因子混合，得到复合花粉介质。本发明对所述混合方式没有特殊限定，采用本领域常规混合方式即可。
得到所述复合花粉介质后，本发明将所述复合花粉介质与万寿菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉。本发明进行所述混合前，优选还包括对所述万寿菊花粉进行前处理，所述前处理优选包括花粉的收集和摊晾。本发明优选于始花散粉前0～1天，进行所述花粉的收集。本发明对所述花粉的收集过程没有特殊限定，采用本领域常规收集流程即可。本发明所述摊晾的温度优选为20～28℃，更优选为25℃；所述摊晾的时间优选为1～2天，更优选为1天。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合花粉介质或万寿菊复合介质花粉在促进万寿菊花粉萌发、提高万寿菊授粉使用效率和/或提高万寿菊种子产量中的应用。本发明所述的万寿菊优选包括猩红系列、士杰系列、蒙菊一号、赤菊系列、春禾系列、巨人和黄金更优选包括猩红1号、士杰3号、蒙菊一号、赤菊2号、巨人和黄金1号。本发明所述的复合花粉介质具有明显的促花粉萌发的作用，与万寿菊花粉混合后，不仅能够提高万寿菊花粉的萌发率和使用效率，同时能够提高万寿菊的种子产量，进而达到降低父本种植面积和经费成本的技术效果。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种万寿菊复合介质花粉，由以下组分组成：
假酸浆种子500份，惰性分子500份，γ-氨基丁酸7.5份，香豆素3份，猩红1号万寿菊花粉2000份。
具体为：假酸浆种子0.5g，0.5g淀粉和微晶纤维素的混合物，其中淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1，0.0075gγ-氨基丁酸、0.003g香豆素和2g猩红1号万寿菊花粉。
万寿菊复合介质花粉制备方法由以下步骤组成：
(1)种植猩红1号万寿菊父本，始花散粉前按传统流程分别采收猩红1号万寿菊的花粉，纯花粉25℃晾放1天备用。
(2)将假酸浆种子60℃风干48h后，烘干，粉碎机80目筛研磨成细粉，备用；
(3)将0.5g淀粉和0.5g微晶纤维素混合后，取0.5g淀粉和微晶纤维素的混合物与0.5g步骤(2)中假酸浆种子粉末混合，得到第一混合物。
(4)将步骤(3)中的第一混合物与0.0075gγ-氨基丁酸和0.003g香豆素混合，得到复合花粉介质。
(5)将步骤(4)中复合花粉介质与2g猩红1号菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉。
实施例2
采用实施例1中的制备方法制备万寿菊复合介质花粉，区别在于，步骤(4)中仅加入0.0075gγ-氨基丁酸，不加香豆素。
实施例3
采用实施例1中的制备方法制备万寿菊复合介质花粉，区别在于，步骤(4)中仅加入0.003g香豆素，不加0.0075gγ-氨基丁酸。
对比例1
纯花粉1g。
对比例2
采用实施例1中的制备方法制备万寿菊复合介质花粉，区别在于，将0.5g淀粉、0.5g微晶纤维素和0.5g万寿菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉。
对比例3
采用实施例1中的制备方法制备万寿菊复合介质花粉，区别在于，将步骤(3)中得到的第一混合物与0.5g万寿菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉。
实验例1
检测实施例1～3和对比例1～3中花粉的萌发率，具体试验方法为：离体萌发法采用基础培养基(100mL水，10％蔗糖，0.001％硼酸，0.005％Ca2+，其中蔗糖、硼酸和Ca2+的含量均以水的质量百分比计算)，在28℃培养箱中培养经介质处理的花粉3h，显微镜观察花粉萌发并统计萌发率。结果如表1和图1所示。
表1实施例1～3和对比例1～3中万寿菊花粉的萌发率
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
萌发率(％) 87.67 85 86.33 81.67 81 80.67
由以上结果可以看出，与对比例1～3相比，实施例1～3中万寿菊复合介质花粉的萌发率得到显著提高，尤其实施例1中万寿菊复合介质花粉的萌发率最高。
实施例4
利用实施例1中制备得到的万寿菊复合介质花粉以及对比例1中的纯花粉，分别对猩红1号不育系母本授粉，授粉后45天，统计种子产量，结果如图2所示，以实施例1中的万寿菊复合介质花粉对万寿菊不育系进行授粉后的种子产量为3188g，较采用对比例1中花粉授粉的2098g的种子产量提高了51.95％。
实施例5
一种万寿菊复合介质花粉，由以下组分组成：
假酸浆种子100g，100g淀粉和微晶纤维素的混合物，其中淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1，1gγ-氨基丁酸和200g猩红1号保持系父本花粉。
种植万寿菊猩红1号不育系和保持系，在保持系父本花期，采收花粉；将假酸浆种子60℃风干48h，粉碎机粉碎成粉末状，过60目筛；将50g淀粉和50g微晶纤维混合；将50g过筛的假酸浆种子粉末与50g淀粉和微晶纤维素的混合物混合，添加0.5g(0.005％，相对于假酸浆种子、淀粉和微晶纤维素总和的百分含量，下同)的γ-氨基丁酸，得到复合花粉介质；再将200g猩红1号保持系父本花粉与200g按照上述比例混合的复合花粉介质混合，即为猩红1号复合介质花粉。
以猩红1号保持系父本花粉对猩红1号不育系母本授粉为对照组，采用猩红1号复合介质花粉对猩红1号不育系母本授粉，授粉后45天统计每亩父本花粉复配成介质花粉后，能生产的种子产量。
结果表明，每亩父本花粉猩红1号不育系种子产量为2988g，较对照组中2098g的种子产量增加890g，提高了42.42％。
实施例6
一种万寿菊复合介质花粉，由以下组分组成：
假酸浆种子100g，100g淀粉和微晶纤维素的混合物，其中淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1，0.6gγ-氨基丁酸、0.2g香豆素和200g士杰3号保持系父本花粉。
种植万寿菊士杰3号不育系和保持系，在保持系父本花期，采收花粉；将假酸浆种子60℃风干48h，粉碎机粉碎成粉末状，过60目筛；将50g淀粉和50g微晶纤维混合；将50g过筛的种子粉末与50g淀粉和微晶纤维素按的混合物混合，添加0.3g(0.003％)的γ-氨基丁酸和0.1g(0.001％，相对于假酸浆种子、淀粉和微晶纤维素总和的百分含量，下同)的香豆素，得到复合花粉介质；再将200g士杰3号保持系父本花粉与200g按照上述比例混合的复合花粉介质混合，即为士杰3号复合介质花粉。
以士杰3号保持系父本花粉对士杰3号不育系母本授粉为对照组，采用士杰3号复合介质花粉对士杰3号不育系母本授粉，授粉后45天统计每亩父本花粉复配成介质花粉后，能生产的种子产量。
结果表明，每亩父本花粉士杰1号不育系种子产量为3269g，较对照组中2150g的种子产量增加1119g，提高了52.04％。
实施例7
一种万寿菊复合介质花粉，由以下组分组成：
假酸浆种子50g，50g淀粉和微晶纤维素的混合物，其中淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1，0.2g香豆素和400g蒙菊一号保持系父本花粉。
种植万寿菊蒙菊一号不育系和保持系，在保持系父本花期，采收花粉；将25g淀粉和25g微晶纤维混合；将50g过筛的种子粉末与50g淀粉和微晶纤维素按的混合物混合，添加0.2g(0.002％)的香豆素，得到复合花粉介质；再将400g蒙菊一号保持系父本花粉与100g按照上述比例混合的复合花粉介质混合，即为蒙菊一号复合介质花粉。
以蒙菊一号保持系父本花粉对蒙菊一号不育系母本授粉为对照组，采用蒙菊一号复合介质花粉对蒙菊一号不育系母本授粉，授粉后45天统计每亩父本花粉复配成介质花粉后，能生产的种子产量。
结果表明，每亩父本花粉蒙菊一号不育系种子产量为3025g，较纯对照组中2183g产量增加842g，增加了38.57％。
对比例4
一种万寿菊复合介质花粉，由以下组分组成：
假酸浆种子100g，100g淀粉和微晶纤维素的混合物，其中淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1，1.2g香豆素，4gγ-氨基丁酸和100g赤菊2号保持系父本花粉。
种植万寿菊赤菊2号不育系和保持系，在保持系父本花期，采收花粉；将50g淀粉和50g微晶纤维混合；将50g过筛的种子粉末与50g淀粉和微晶纤维素按的混合物混合，添加0.6(0.006％)的香豆素，2g的(0.02％)的γ-氨基丁酸，得到复合花粉介质；再将200g赤菊2号保持系父本花粉与200g按照上述比例混合的复合花粉介质混合，即为赤菊2号复合介质花粉。
以赤菊2号保持系父本花粉对赤菊2号不育系母本授粉为对照组，采用赤菊2号复合介质花粉对赤菊2号不育系母本授粉，授粉后45天统计每亩父本花粉复配成介质花粉后，能生产的种子产量。
结果表明，每亩父本花粉赤菊2号不育系种子产量为2710g，较对照组中2287g的种子产量增加423g，增加了18.49％。
同时，上述结果也表明与实施例4～7相比，对比例4中万寿菊复合介质花粉中增加香豆素和γ-氨基丁酸的添加量，使得复合介质花粉的授粉效率降低。因此，香豆素添加的质量百分比不超过0.005％，γ-氨基丁酸添加的质量百分比不超过0.01％。
由以上实施例可以得出，本发明提供的复合花粉介质可以提高万寿菊花粉的萌发率和使用效率，同时可以显著提高万寿菊的种子产量。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种复合花粉介质，其特征在于，所述复合花粉介质由如下质量份数的组分组成：假酸浆种子粉末200~800份、促花粉萌发生长因子1~15份和惰性分子500份；所述惰性分子为淀粉和微晶纤维素；所述淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1；所述促花粉萌发生长因子为香豆素和/或γ-氨基丁酸。
2.根据权利要求1所述的复合花粉介质，其特征在于，在所述复合花粉介质中，所述香豆素的质量份数为1~5份；
和/或，所述γ-氨基丁酸的质量份数为2~10份。
3.一种万寿菊复合介质花粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将惰性分子与假酸浆种子粉末混合，得到第一混合物；
将所述第一混合物与促花粉萌发生长因子混合，得到复合花粉介质；
将所述复合花粉介质与万寿菊花粉混合，得到万寿菊复合介质花粉；
所述惰性分子为淀粉和微晶纤维素；所述淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1；所述促花粉萌发生长因子为香豆素和/或γ-氨基丁酸。
4.权利要求1或2所述的复合花粉介质、权利要求3所述制备方法制备得到的万寿菊复合介质花粉在促进万寿菊花粉萌发、提高万寿菊授粉使用效率和/或提高万寿菊种子产量中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述万寿菊包括猩红系列、士杰系列、蒙菊一号、赤菊系列、春禾系列、巨人和黄金中的一种或多种。
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