登录| 注册    
收藏  点赞 

林木花粉技术

林木杂交育种的基本技术之一。又称花粉管理或花粉处理。林业上使用花粉技术的目的在于:了解和延长花粉在自然条件下的寿命;为亲本花期不遇和远距离杂交供应有较高生命力的花粉。花粉技术包括花粉的收集、贮存和生活力测定等内容。花粉的收集由于各树种的花期是由它的遗传特性及生长条件所决定的,要达到省工又能获得大量有效的花粉,则必须掌握花粉的成熟期,适时采集。

林木杂交育种的基本技术之一。又称花粉管理或花粉处理。林业上使用花粉技术的目的在于:了解和延长花粉在自然条件下的寿命;为亲本花期不遇和远距离杂交供应有较高生命力的花粉。花粉技术包括花粉的收集、贮存和生活力测定等内容。

花粉的收集

由于各树种的花期是由它的遗传特性及生长条件所决定的,要达到省工又能获得大量有效的花粉,则必须掌握花粉的成熟期,适时采集。针叶树的成熟标准以火炬松为例,雄球花由紫色变为浅黄绿色;由紧包变为松张,压碎雄球花出现黄色花粉块。还可用醋酸洋红对花粉粒进行染色检验,凡能着色的,表示已成熟。通常收集花粉采用下列方法:①树上收集:适用于花粉量多、撒粉期较长的针叶树种。事先用纸袋套在即将撒粉的雄球花上,待撒粉时拍打纸袋,使花粉落入袋中即可收藏。②摘下花序收集:适用于撒粉的延续期较短、花粉容易飞散又不便上树收集的树种,如核桃揪等葇荑花序类的树种。它的做法是将撒粉的花序,摊在纸上阴干,待花药开裂收集。③培养花枝收集:适用于开花撒粉时间较短的树种,如柏木、杉木、杨树和榆树等。最好在雄花即将开放前,剪下花枝用清水培养(如时间长,2~3天要换一次水),枝下摊净纸,及时收集。如在需要数量多的情况下,可布置“花粉室”,室温保持在25℃左右,促进花粉提早成熟,并防止外来花粉污染。

花粉的贮藏

不同树种的花粉在自然条件下的寿命各不相同,这由树木的遗传特性所决定,但是也受到环境因子的制约。影响花粉生活力的主要环境因素是温度、湿度和空气。人工贮藏花粉必须控制这些因素,使花粉降低代谢强度,延长寿命。一般花粉在低温(0℃)、干燥(相对湿度RH=25~50%)和无氧条件下得以保存。例如黑松花粉在5℃、RH=0的真空条件下,可存活920天;在同样温度条件、RH=60~80%的常氧分压条件下,能存活378天;但在自然条件下一般只能存活60天左右。通常裸子植物的花粉寿命较长,耐贮存。松杉类的花粉在适当贮藏条件下可存活10年,例如杉木的花粉可保持17年之久。被子植物花粉的寿命较短,一般只能存活数天,但在适当的贮藏条件下,有些树种也能存活几年,如疣枝桦在5℃、RH=0的真空条件下能存活920天。美国利用超低温、真空和冷冻干燥技术保存花粉,使花粉寿命大幅度延长。①超低温法:利用液态氮创造-196℃的条件,将花粉迅速浸在盛有液态氮的保温瓶中,再把保温瓶放在真空瓶内。贮存的花粉在使用之前,要注意迅速解冻。将盛有花粉的塑料管从液态氮中取出后,立即在30~37℃的温水中浸泡1~2分钟,方可使用。②冷冻干燥保存法:将花粉在-60~-80℃条件下快速冰冻,然后在50~250毫米水银柱气压下抽真空使其中所含水分升华,再放在室温的氮气或真空的条件下保存。贮藏花粉的一般作法是:先将收集的花粉在室温下气干,待花粉干至可以象水一样流动而不粘附在玻璃容器壁上时(相对湿度约为10%左右),筛去杂质,分装在指形管或玻璃瓶中,但不可装满,以放置1/5瓶以下为宜,以免花粉发热长霉。瓶口用双层纱布或棉花包扎,贴上标签,注明花粉名称和贮藏日期,再将这些瓶子放在干燥器中,然后连同干燥器放在冰箱内,保持0~4℃左右。如没有冰箱,可将其放在阴暗处保存,也能起到短期的贮藏作用。

花粉的生活力测定

为了保证杂交的成功,在使用花粉以前,必须测定花粉的生活力,测定方法有直接测定和间接测定两种。

直接测定

法即花粉发芽的活体计算。它有两种方式:①把花粉直接授在同种植株的雌蕊柱头上,观察结实情况,如发育正常,收到种子,即证明花粉有生命这种测定效果好,但时间长。②花粉在柱头上发芽。首先在柱头上授粉,然后定时取该柱头放在60℃温水中,固定15分钟。再用0.5%苯胺蓝乳酸酚染色24小时,把花柱撕开,压片,放在显微镜下观察,如柱头上发现蓝色花粉管,即证明花粉具生活力。此法特别适用于阔叶树种。

间接测定法

实验室测定花粉生活力的最基本方法。又分为以下几种:①培养基法:一般以琼脂培养基对花粉进行培养,待花粉发芽后计算其发芽率。培养基以琼脂、蔗糖和水为原料,有时根据树种的不同,加某些元素如硼等(松树等可用蒸馏水)刺激花粉管生长。琼脂浓度为0.5~1.0%,糖的浓度通常以10~30%为宜。糖的作用是调节培养基的渗透压并为花粉发芽提供能量。一般被子植物花粉,糖的浓度要低于裸子植物。不同树种的花粉发芽时间各异,被子植物发芽时间短,只需十几分钟到几个小时,而裸子植物发芽时间长,如松杉类花粉需72小时方能发芽。花粉发芽的适宜温度为25℃左右。花粉管的长度等于或超过其短轴直径时,属发芽花粉。通常认为用发芽率为40~60%的花粉授粉,就能正常结实,而发芽率低于20%者不能使用。林业上一般以30%的发芽率作为可用花粉的标准。②染色法:不同花粉经过某些化学处理,发生某些特异的生化反应,被染上特定的颜色标记以测定花粉的生活力。常用的如“2,3,5-三苯基四唑”(TTC)处理花粉时,利用氧化还原反应,根据着色深浅程度断定有无生活力。“次甲基蓝法”,凡无生活力的染成深蓝色,有生活力的褪为不同程度的浅蓝色或灰色,褪色能力的强弱与生活力的强弱呈正相关。用染色法测定花粉生活力具有时间短、见效快、操作简便的特点,但不如培养基法准确,有生活力者偏低。因此一般实验室常用的是培养基法。