阳桃（Averrhoa carambola L.）为酢浆草科阳桃属多年生常绿乔木，原产于东南亚，是一种南方的特色水果，在中国南部诸多省份均有栽培[1]。阳桃果实清甜多汁，风味可口，果形独特，有早产、丰产、寿命长的特点，具有重要的经济价值[2]。然而，市场上良种的缺乏制约产业发展，加快优良品种的选育是产业持续健康发展的关键。在杂交育种过程中，杂交亲本间常存在花期不遇、远距离杂交的问题，花粉贮藏能在一定时间内保持花粉的生活力，解决杂交过程中的时空障碍和亲本选配问题[3]。因此，花粉贮藏条件的研究对杂交育种的成功具有重要意义。研究表明，花粉生活力除受自身遗传因素决定外，外界环境也是影响花粉生活力的重要因素，低温、较低的相对湿度、低压尤其真空的条件下能适当延长花粉贮藏时间[4]。花粉在温度条件下的贮藏研究发现，在-20 ℃下能够有效保存大多数植物的花粉，如白扦花粉在-20 ℃下保存1 a（年）花粉萌发率仍达到80%，但也有花粉不耐低温，如禾本科植物玉米花粉在低温环境（低于-17 ℃）就不易贮藏[5]；在湿度条件下的贮藏研究发现，在-18 ℃条件下，仙人掌花粉随着相对湿度增加而花粉贮藏时间缩短，相对湿度降低而花粉贮藏时间延长[6]；在低压条件下的贮藏研究发现，在-21 ℃的真空条件下，紫苜蓿花粉贮藏11 a 仍有生活力，柑橘属（Citrus）和百合属（Lilium）的花粉在真空条件下贮藏效果也较好，但也有植物花粉在减压条件下就会立刻死亡，如大麦属（Hordeum）和甘蔗属（Saccharum）植物的花粉[7]。关于植物花粉贮藏前人已有大量报道，然而，南方小宗果树阳桃的花粉贮藏却鲜见研究，仅有关于阳桃花粉营养成分[8]、扫描电镜观察[9]、花粉离体萌发配方[10]等方面的研究。夏威夷阳桃从美国夏威夷引入，果肉淡黄，风味清甜，渣少汁多，品质优，果棱带绿，外观漂亮[11]，朱杨帆等[10]在阳桃花粉离体萌发研究时发现，夏威夷阳桃的新鲜花粉活力较强，且在蔗糖和氯化钙浓度过高的BK培养液中依旧能保持较高的萌发率，花粉萌发的抗逆性较强，是较好的杂交育种父本材料。因此，笔者在本研究中以夏威夷阳桃花粉为试验材料，采用花粉离体萌发培养法，探究不同贮藏温度在干燥和真空处理条件下对阳桃花粉活力的影响，以期获得阳桃花粉保存的适宜方法，为阳桃杂交育种以及花粉保存相关研究提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
以阳桃品种夏威夷为试验材料，样品采自广西壮族自治区亚热带作物研究所阳桃种质资源圃。
1.2 方法
早晨采摘当日开放的发育良好的花朵，轻取花药并用硫酸纸装好。将花粉进行干燥和真空处理。干燥处理：将花粉放入50 mL 冻存管并用硅胶干燥剂填满；真空处理：将花粉装上真空专用袋，并用真空机（美吉斯MS1160）抽真空。以未做处理的花粉为对照。分别将干燥、真空和对照处理的样品储存在25 ℃恒温箱，4 ℃、-20 ℃和-40 ℃冰箱中保存，并在保存的第0、3、7、15、30、90 天测定花粉萌发率和花粉管长度。
1.3 测定项目
花粉萌发率采用花粉离体萌发法，参照朱杨帆等[10]的方法进行测定。花粉管长度使用Image-Pro Plus 6.0软件进行测量。
1.4 数据分析
利用Excel 和IBM SPSS 18.0 软件对数据进行整理和方差分析，利用Excel软件制作图表。
2 结果与分析
2.1 在25 ℃下阳桃花粉萌发率和花粉管长度的变化
由图1可知，新鲜花粉，即各处理的花粉保存0 d时的花粉萌发率为79.56%，花粉管长度为295.07 μm。硅胶干燥和对照处理的阳桃花粉在25 ℃下保存3 d花粉萌发率为0，真空处理的阳桃花粉保存10 d 花粉萌发率为0，此时花粉已失活。由此可见，在25 ℃贮藏温度下，各处理的花粉保存时间较短，硅胶干燥和对照处理的阳桃花粉保存3 d后花粉失活，真空处理的阳桃花粉保存10 d后花粉失活。
图1 在25 ℃下不同处理对花粉萌发率和花粉管长度的影响
Fig.1 Effects of different storage methods on pollen germination rate and pollen tube length at 25 ℃
不包含相同字母的任意2 组数据代表达到5%差异显著水平（p＜0.05）。下同。
Each two group of data that do not share same letters indicate significant difference of 5%between the two groups(p＜0.05).The same below.
2.2 在4 ℃下阳桃花粉萌发率和花粉管长度的变化
从图2可知，在4 ℃下硅胶干燥和对照处理的花粉保存3 d后花粉萌发率为0；真空处理的花粉保存90 d花粉萌发率为6.18%，花粉管长度为107.16 μm。由此可见，在4 ℃贮藏温度下，硅胶干燥和对照处理的阳桃花粉保存时间较短，保存3 d后花粉失活，而真空处理的阳桃花粉保存时间较长，保存90 d 仍有花粉活力，但花粉萌发率较低，为6.18%。
图2 在4 ℃下不同处理对花粉萌发率和花粉管长度的影响
Fig.2 Effects of different storage methods on pollen germination rate and pollen tube length at 4 ℃
2.3 在-20 ℃下阳桃花粉萌发率和花粉管长度的变化
由图3可知，在-20 ℃下硅胶干燥和对照处理的花粉保存3 d花粉萌发率为0；真空处理保存90 d的花粉仍然具有萌发力，花粉萌发率为24.13%，花粉管长度为231.99 μm。可见，在-20 ℃贮藏温度下，硅胶干燥和对照处理的阳桃花粉保存时间较短，保存3 d后花粉失活，而真空处理的阳桃花粉保存时间较长，保存90 d花粉萌发率为24.13%。
图3 在-20 ℃下不同处理对花粉萌发率和花粉管长度的影响
Fig.3 Effects of different storage methods on pollen germination rate and pollen tube length at-20 ℃
2.4 在-40 ℃下阳桃花粉萌发率和花粉管长度的变化
从图4 可知，在-40 ℃下硅胶干燥和对照处理的花粉保存3 d花粉萌发率为0；真空处理的花粉保存90 d 仍具有花粉萌发力，花粉萌发率为56.33%，花粉管长度为246.76 μm。可见，在-40 ℃贮藏温度下，硅胶干燥和对照处理的阳桃花粉保存时间较短，保存3 d后花粉失活，而真空处理的阳桃花粉保存时间较长，保存90 d花粉萌发率在50%以上。
图4 在-40 ℃贮藏温度下不同处理对花粉萌发率和花粉管长度的影响
Fig.4 Effects of different storage methods on pollen germination rate and pollen tube length at-40 ℃
3 讨 论
花粉保存的目的是延长花粉的寿命，解决杂交育种中亲本花期不一致或亲本存在地理隔离的限制问题，从而更好地利用花粉进行杂交育种，提高果实产量等。影响花粉寿命的因素除了自身的遗传因素外，环境因素也有很大影响[12]。研究表明，保存温度影响花粉的寿命，一般来说，温度越低越有利于花粉的贮藏。花粉在极低的温度下（-180 ℃到-270 ℃）一切生化活动几乎停止，理论上讲，花粉的生活力可以长期保存[13]。根据有关观察推论，羽扇豆花粉在-180 ℃条件下能够保存一百万年[13]。斑叶堇菜花粉在25 ℃下贮藏120 d花粉萌发率为0，而在-80 ℃下贮藏360 d 依然具有40.50%的萌发率[14]。文冠果花粉在25 ℃下仅能储存15 d，而在-80 ℃条件下保存1 a花粉萌发率接近50%[15]。在本研究中，硅胶干燥和对照处理的花粉，在25 ℃保存1 d 花粉萌发率分别为12.12%和9.57%，而在-40 ℃下保存1 d花粉萌发率分别为35.68%和32.59%；真空处理的花粉，在25 ℃保存10 d 花粉萌发率为0，而在-40 ℃下保存90 d花粉萌发率仍在50%以上。这些结果说明低温可以有效延长阳桃花粉的生活力，这可能是由于低温降低了阳桃花粉的呼吸作用和生命代谢活动。
相对湿度是影响花粉寿命的另一重要因素。较低的相对湿度能够抑制代谢，降低酶的活性和呼吸速率，使花粉能够维持较长时间的生活力[6]。风铃木花粉在相同的贮藏温度条件下，通过干燥处理能够抑制花粉活力的下降速度[16]。在香花油茶无性系花粉研究中，发现低温和适度干燥可大大延长花粉的寿命[17]。但也有研究指出，有些植物的花粉贮藏时的水分含量要高于40%，否则花粉活力会快速降低，如君子兰、郁金香和梅花草等[18]。在本研究中，通过硅胶干燥处理来降低花粉保存环境的空气相对湿度，以达到延长花粉寿命的目的。然而，硅胶干燥和对照处理的花粉在各温度下保存3 d萌发率皆为0，说明硅胶干燥处理对阳桃花粉的有效贮藏无显著促进作用，这可能是由于硅胶干燥处理降低了花粉的含水量，而阳桃花粉的萌发需要一定的含水量，因此干燥处理不利于阳桃花粉的萌发，这在上述君子兰、郁金香和梅花草等[18]的研究中已有类似报道。
研究发现，花粉在低压环境下有利于花粉的长期保存，通过抽真空等方式，降低保存环境中的氧气浓度（甚至无氧），其原因在于低压环境抑制了呼吸作用，从而达到延长生活力的目的[12]。如对西南桦花粉低温贮藏的研究中发现，在-10 ℃和-20 ℃下真空保存，能有效保持其花粉的活力[19]。关于魔芋花粉的研究发现，在-20 ℃条件下，普通干燥处理的花粉保存100 d萌发率为15.77%，而真空干燥处理花粉萌发率为26.43%[20]。在西瓜花粉研究中，在-18 ℃和-25 ℃温度条件下，采用真空方式保存，保存期186 d以上的花粉活力仍在50%以上，低温真空保存能有效保持西瓜花粉生活力[21]。在本研究中，真空处理的阳桃花粉，在25 ℃下保存7 d 仍有近20%的萌发率，而在-40 ℃保存90 d 花粉活力可在50%以上，对照处理的花粉在各温度下保存3 d花粉萌发率皆为0，说明真空处理是阳桃花粉有效贮藏中的重要因素，能有效维持花粉生活力。研究结果表明，真空处理和低温（-20 ℃或-40 ℃）贮藏条件组合能有效贮存阳桃花粉。
4 结 论
真空和低温均能有效延长阳桃花粉的贮藏期，在-20 ℃和-40 ℃条件下，真空处理能有效保存阳桃花粉长达90 d。
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