园艺植物育种学实验—园艺植物花粉发芽力和生活力测定

一．意义

花粉发芽力或生活力是一个简单但十分重要的指标，无论在科研工作还是在生产实践中，都经常需要了解或使用这个指标。例如：在进行有性杂交工作之前，就需要对父本花粉进行观测，了解其发芽力，尤其父母本植株异地种植或花期不遇，需要进行花粉贮藏（数天至近一年）来保存父本花粉时，更需要了解贮藏效果。诱变育种中（如辐射、化学诱变），花粉育性也是很重要的指标。另外，因为花粉败育常与无（少）核性是高度相关的，在进行无（少）核机理研究或进行无（少）进行无（少）核性状的预选时（如柚子），需要测定发芽力或生活力。生产上，常用的人工授粉（荔枝、沙田柚），也是以促进花粉发芽力为基础的，包括筛选高发芽力品种、使用授粉药剂促进发芽力的提高等。所以，掌握花粉发芽力（生活力）观测方法是很必要的，可以说，这是一个简单而实用的方法。

二．实验原理

1. 生活力测定（染色法、显色法）：速度快。

原理：生活花粉和死花粉对染（显）色剂的反应不同而区分开来。有以下几种方法：

I₂-KI染色法：正常花粉一般可积累比较多的淀粉（果树花粉内含40％淀粉、40～50%蛋白质）而败育花粉则不积累淀粉，利用I₂-KI对淀粉的特异染色反应可区分开来（前者呈蓝黑色，后者为黄褐色），注意很小粒者也视为败育。

醋酸洋红法：生活力花粉内充满细胞质，败育花粉不含细胞质（空胞），根据洋红对细胞质的染色与否可区分（前者染成红褐色，后者不染色或很小粒）。

荧光素双醋酸酯（FDA）法：FDA本身不发光，但进入活细胞后，可在细胞内的酯酶作用下分解成发荧光的荧光素，用荧光显微镜可以很方便地检测出来（黄绿色荧光）。总花粉数用普通显微镜检测，这是最准确的一种方法。

此外，还有过氧化物酶法、氮蓝四唑法、伊文斯蓝染色法、苯胺蓝乳酸染色法、中性红染色法等，在此不一一介绍。

2. 发芽力测定（发芽法）：最直观、最可靠的方法。

我们知道，如能模拟盛花期柱头表面的条件（温度、湿度、营养、激素等），同样也可以使花粉萌发。一般我们用一定的培养基和培养条件来培养花粉使之发芽。此法的结果最可靠，但需时长，比较麻烦。

三. 材料和用具

1. 材料：供试花粉（百合花粉，荔枝花粉）

2. 用具：显微镜、载玻片、盖玻片、恒温箱、镊子、培养皿、培养基 【已制好，蔗糖10%+硼酸0.01%+琼脂0.5%（固体）；蔗糖10%+硼酸0.01%（液体）；固液培养基；pH 5.2～6.0 】、I₂-KI溶液、醋酸洋红染液

四. 方法与步骤

1. 发芽力测定

（1）采样：采集充分成熟、花药已开裂有花粉散出的正常花朵。

（2）配制培养基：将煮好的培养基，倒入培养皿中，冷却后即用。

（3）播种：固体培养基(勿弄破表面)、液体培养基。

（4）培养：25-30℃下，4-8小时内镜检，每个样品检查3个视野，同时统计花粉总粒数和发芽粒数，计算发芽率。注意花粉发芽以其花粉管伸长超过花粉直径为标准。

2. 生活力测定

（1）采样：采集充分成熟即将开放的正常花朵。

（2）染色液配制：

I₂-KI溶液：先溶解2克KI，后加1克I₂，全部溶解后定容成100毫升，即制成含I为2%的母液，用前按需要稀释即可。

醋酸洋红染液：45%醋酸加入洋红1～2克，煮沸后将一枚铁钉放入共煮几十秒钟，冷却后过滤，直到暗红色不沉淀，即成浓度1～2%的染液。

（3）涂片及镜检：取1～2个花药于载玻片上捣烂，滴1滴染色液，数分钟后镜检。每一制片观察3个视野，每视野不少于50粒花粉。注意花粉的形态。

五. 做法及作业

1. 做法：每人取适量的花粉，做完两个发芽方法（固体、液体）和两个染色方法(I₂-KI和醋酸洋红法)。上午播花粉，下午3:00做生活力测定，以及观察花粉发芽情况。

2. 作业：列表（表的格式见表1和表2所示）记载两组方法的结果，绘一个花粉发芽视野图。根据试验结果，试比较两种花粉发芽试验和两种花粉生活力染色测定法的优缺点及其应用价值。

六.实验报告要求

1. 用实验报告纸，按实验报告的格式写明实验目的、材料、方法和结果等内容。

2. 观察结果用“平均数±标准误差”来表示。

表1 花粉发芽力测定记载表

表2 花粉生活力测定记载表