[发明专利]白菜型油菜花粉的离体萌发培养测定花粉活力的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物花粉活力测定技术领域，特别涉及一种白菜型油菜花粉的离体萌发液体培养基，以及利用该白菜型油菜花粉离体萌发液体培养基测定白菜型油菜花粉活力的方法。

背景技术

白菜型油菜(Brassica rapa L.)为芸薹属作物二倍体基本种之一，早熟、耐寒而且类型丰富，是我国栽培油菜的三大类型之一。白菜型油菜植株一般比较矮小，主根较发达或不发达，侧根中等或发达。叶基部全抱茎。花淡黄至深黄，花瓣圆形、较大，开花时花瓣侧迭或呈覆瓦状；花序中间花蕾低于开放的花朵；花药外向开裂。油菜花艳美蛟丽，能美化环境，有较高的观赏价值，并含有丰富的花蜜，是发展养蜂业的良好蜜源。

油菜是经济价值极高的作物，用油菜籽榨出的菜籽油，含有丰富的脂肪酸和多种维生素，营养丰富，易于消化，是较理想的食用植物油。随着近代育种技术的提高，菜籽油的油质随之得到提高，低毒低芥酸的新品种，逐渐被推广开来，用途也越来越广泛。冶金、机械、橡胶、化工、油漆、制皂、医药等工业，都把菜籽油作为原料。油渣俗称菜子饼，富含蛋白质、粗脂肪、氨基酸和矿物质元素，是上等有机肥料。菜子饼经过脱毒处理，还是极好的牲畜精饲料。油菜的菜杆、枝叶、果壳等，含3％以上的粗蛋白质、0.5％左右的粗脂肪以及少量糖类物质，埋于土中，转化为有机质，可肥田养地，被农民称做“嫩茬”，也可粉碎成饲料，用来发展养畜业。另外，油菜花粉，颗大质优，是上等营养品，被人称做“长寿者的最佳食品”

鉴于白菜型油菜花粉作为白菜型油菜遗传资源的主要载体，因此，进行白菜型油菜花粉活力测定的研究，对白菜型油菜种质资源保存与创新、优良品种的选育具有非常重要的理论和实践意义。目前，花粉活力测定的方法主要有显微镜形态观察法、无机酸检测法、染色法、田间授粉检测法、离体萌发法等。

形态观察法是依据不育花粉在生长过程中由于受到某些因素的影响，发育不完全或不良的花粉粒形态常常呈畸形，而正常花粉有规则的外形。白菜型油菜正常花粉为椭圆形，而不育花粉呈不规则形，根据形态可以鉴别花粉生活力。然而，贮藏一段时间的白菜型油菜成熟花粉，贮藏过程中花粉活力会逐渐下降，由于白菜型油菜正常花粉在贮藏过程中活力可能丧失，但形态并不发生明显变化；从而使得花粉粒形态观察法就不能鉴别贮藏后正常花粉活力变化情况。

无机酸法是靠经过无机酸处理后，花粉会出现萌发孔有膨胀外突起的现象来判断花粉是否有活力，但花粉吸水后也会出现此现象，采用无机酸不能判断花粉是否真正具有活力。

染色法是通过使用染色试剂对花粉粒进行染色，依据颜色变化判断花粉活力的高低，常用的染色试剂有I₂-KI溶液、醋酸洋红和氯化三苯基四氮唑(TTC)等。而染色法测定花粉活力实验重复性较差，会造成很大的实验误差，也不能准确测定花粉的实际活力高低。

田间授粉法是根据果实和种子的形成情况来判断花粉生活力，虽然与实际生产最为接近，反映最终的结实率，但其时间周期长，工作量大，并且易受到天气条件、时间地点的影响，不利于生产，实际应用中采用较少。

花粉离体萌发与花粉管生长测定结果较为稳定，更能反应花粉活力的实际状况。但花粉离体萌发需要适宜的培养基，常用的培养基基本成分是糖和硼，蔗糖浓度一般为10％～20％，硼酸为0.001％～0.005％，pH 5.5～6.5。

不同植物花粉萌发需要的培养基种类和浓度不同，二核型花粉较易萌发，在一般基本培养基上培养即可，而三核型花粉较难萌发，要在基本培养基的基础上添加其它促进花粉萌发的元素，如Ca²⁺，Mg²⁺，K⁺，PEG等成分。近年来，人们对十字花科植物花粉离体萌发和花粉管生长进行了较多研究，宋红霞等(PEG对胡萝卜花粉离体萌发的影响，2011(06)：22-24.长江蔬菜；胡萝卜花粉离体萌发研究，2010,38(4)：25-27，山西农业科学)认为PEG6000对胡萝卜花粉离体萌发生长具有显著促进作用，且硼酸、Ca²⁺对胡萝卜花粉萌发有促进作用；曹毅等报道了(甘蓝型油菜花粉离体培养，2010，30(2)：0399-0404，西北植物学报)甘蓝型油菜花粉离体萌发的适宜培养基，赵艳玲等(萝卜离体花粉萌发与花粉管生长影响因子研究，2007年第一期，江苏农业科学)研究了萝卜离体花粉萌发与花粉管生长的影响因子。然而，关于白菜型油菜花粉离体萌发与花粉管生长的研究国内外尚未见报道。

发明内容