不結球白菜生長發育過程中表型變化小麥雜交(jiao)育(yu)(yu)種(zhong)是在不(bu)同品系間傳遞基因(yin)(yin)的(de)(de)(de)唯一的(de)(de)(de)“自然”方式(shi)。開花(hua)和產(chan)(chan)生(sheng)花(hua)粉，是產(chan)(chan)生(sheng)新基因(yin)(yin)組合不(bu)可或缺(que)的(de)(de)(de)基本過(guo)(guo)(guo)程，也(ye)是決定作(zuo)物終產(chan)(chan)量的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)部分。由于花(hua)粉活力(li)對環(huan)境(jing)變(bian)化及(ji)其敏感，干旱(han)和高溫(wen)等環(huan)境(jing)條件以及(ji)農(nong)藥的(de)(de)(de)使用都有可能會影(ying)響(xiang)花(hua)粉的(de)(de)(de)產(chan)(chan)量及(ji)散(san)粉時的(de)(de)(de)活性(xing)。此(ci)外，不(bu)同基因(yin)(yin)型(xing)對脅(xie)迫環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)響(xiang)應也(ye)有所不(bu)同，通過(guo)(guo)(guo)花(hua)粉活性(xing)的(de)(de)(de)檢測，可以幫助我們及(ji)時洞(dong)察(cha)花(hua)粉活力(li)的(de)(de)(de)變(bian)化，有效改善育(yu)(yu)種(zhong)的(de)(de)(de)結果。因(yin)(yin)此(ci)，關注農(nong)業生(sheng)產(chan)(chan)過(guo)(guo)(guo)程中尤(you)其是授粉時刻(ke)花(hua)粉的(de)(de)(de)育(yu)(yu)性(xing)，對育(yu)(yu)種(zhong)者來說非(fei)常重(zhong)要(yao)。
小(xiao)(xiao)麥(mai)是嚴(yan)格的雌雄同花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、自花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)作物，在自然(ran)條件下(xia)，只有1％～3％的花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)朵可(ke)(ke)以進(jin)行(xing)異花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)傳(chuan)(chuan)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)。小(xiao)(xiao)麥(mai)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)通常發生(sheng)在穎片打開之前(qian)，因(yin)此被稱為閉花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)受精。一(yi)般而(er)言，風力(li)(li)有助(zhu)于花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)擴(kuo)散(san)，父(fu)母(mu)本(ben)(ben)(ben)可(ke)(ke)借(jie)助(zhu)自然(ran)風力(li)(li)進(jin)行(xing)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)；但對(dui)于高(gao)(gao)(gao)產制(zhi)種(zhong)(zhong)生(sheng)產來說遠遠不(bu)夠(gou)，必須借(jie)助(zhu)人工進(jin)行(xing)輔(fu)助(zhu)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)。通過人工輔(fu)助(zhu)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)，可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)傳(chuan)(chuan)播數量(liang)(liang)、傳(chuan)(chuan)播距離，并可(ke)(ke)部分控制(zhi)花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的傳(chuan)(chuan)播方向，提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)利用效率(lv)，增加(jia)母(mu)本(ben)(ben)(ben)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)機會(hui)，從而(er)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)母(mu)本(ben)(ben)(ben)結實(shi)率(lv)，提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)制(zhi)種(zhong)(zhong)產量(liang)(liang)。此外，父(fu)母(mu)行(xing)比(bi)是影響制(zhi)種(zhong)(zhong)產量(liang)(liang)的關鍵因(yin)素之一(yi)。其(qi)確定(ding)的原則為：在保證母(mu)本(ben)(ben)(ben)充分授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的前(qian)提(ti)(ti)下(xia)，盡力(li)(li)減少父(fu)本(ben)(ben)(ben)行(xing)數。行(xing)比(bi)過大(da)，則父(fu)本(ben)(ben)(ben)花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)不(bu)能滿足母(mu)本(ben)(ben)(ben)所需花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)要求；行(xing)比(bi)過小(xiao)(xiao)，則母(mu)本(ben)(ben)(ben)生(sheng)產群體(ti)過小(xiao)(xiao)，均不(bu)利于提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)制(zhi)種(zhong)(zhong)產量(liang)(liang)。小(xiao)(xiao)麥(mai)散(san)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)是品系(xi)的遺傳(chuan)(chuan)性狀(zhuang)，選擇花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)產量(liang)(liang)大(da)、花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)活性高(gao)(gao)(gao)的品系(xi)作為父(fu)本(ben)(ben)(ben)是制(zhi)種(zhong)(zhong)產量(liang)(liang)的重要保證。研究(jiu)表(biao)明，小(xiao)(xiao)麥(mai)花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)脫(tuo)落后其(qi)活力(li)(li)會(hui)迅速下(xia)降，因(yin)此授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)過程(cheng)中(zhong)，要充分考慮這一(yi)因(yin)素，采集花(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)后盡快進(jin)行(xing)授(shou)(shou)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)。
本文對一(yi)系列品(pin)種的冬小麥花粉(fen)進行了田(tian)間試驗，并利用Ampha Z32花粉活力分析儀（阻抗流式細胞儀）對比分析(xi)了不同采(cai)集方法(fa)下小(xiao)麥花(hua)粉(fen)活力(li)的(de)差異，以期找到小(xiao)麥花(hua)粉(fen)的(de)采(cai)集的(de)方法(fa)，并(bing)為小(xiao)麥花(hua)粉(fen)活力(li)原位測量提供實(shi)踐中(zhong)的(de)指導(dao)作(zuo)用(yong)。
—— 小(xiao)麥花粉采集方(fang)法 ——
采(cai)集(ji)具有代(dai)表性的小(xiao)麥(mai)花(hua)粉(fen)樣品進行活(huo)力(li)測量是非常關鍵的。花(hua)粉(fen)采(cai)集(ji)過(guo)早，可能會導致花(hua)粉(fen)產量較低(di)、花(hua)粉(fen)不(bu)成(cheng)熟；采(cai)集(ji)過(guo)晚(wan)，花(hua)粉(fen)可能已失活(huo)，這都可能造成(cheng)花(hua)粉(fen)活(huo)力(li)測量結果(guo)失真。正確的花(hua)粉(fen)收獲時間點(dian)應該(gai)是花(hua)藥(yao)呈(cheng)亮黃色，并(bing)且有一些已經露(lu)出(chu)穎殼。
花粉采集的正確時間點，帶花藥的小麥穗
在(zai)本文的小麥花粉活(huo)力(li)量(liang)化的田(tian)間試驗(yan)中，我(wo)們采用了四種(zhong)小麥花粉的采集(ji)(ji)方(fang)法(fa)(fa)，并(bing)對這四種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)的采集(ji)(ji)速度(du)和穩定性進行了評(ping)估。我(wo)們將四種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)分別命(ming)名為：花藥采摘法(fa)(fa)，剪穗(sui)離心管收集(ji)(ji)法(fa)(fa)、剪穗(sui)紙漏(lou)斗收集(ji)(ji)法(fa)(fa)、剝穗(sui)離心管收集(ji)(ji)法(fa)(fa)。
方法一：花藥摘取法
花(hua)(hua)(hua)藥摘取法是(shi)小麥穗部去雄(xiong)育(yu)種區(qu)普遍采用的(de)方法，只需小心打開(kai)穎(ying)片和外稃(fu)用鑷子挑出花(hua)(hua)(hua)藥即(ji)(ji)可(ke)，如下圖所示。為確保花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)活力測量(liang)的(de)結果具(ju)有代表性，本試驗摘取了 6-12朵花(hua)(hua)(hua)藥（根據花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)濃度的(de)高(gao)低(di)，適當減少或增加花(hua)(hua)(hua)藥數量(liang)），并(bing)將采摘后的(de)花(hua)(hua)(hua)藥盛放到1.5ml離心管中孵育(yu)5min以促進(jin)花(hua)(hua)(hua)藥爆開(kai)，混勻(yun)花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)后立(li)即(ji)(ji)制備花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)懸浮液進(jin)行即(ji)(ji)時(shi)測量(liang)。
方法二：剪穗紙漏斗收集法
該方法用剪(jian)刀在靠近(jin)谷(gu)粒末端的位(wei)置(zhi)水平剪(jian)切(qie)小麥(mai)小穗，剪(jian)切(qie)處理會促進花藥在5min內露(lu)出并開(kai)始釋放花粉(fen)。
用一張普(pu)通的紙制作一個漏(lou)斗(dou)然后用膠帶纏緊漏(lou)斗(dou)口并連(lian)接到(dao)一個150μm過(guo)濾器上，過(guo)濾器下端連(lian)接一個1.5ml離(li)心管上。將(jiang)新(xin)切好的穗(sui)狀(zhuang)花(hua)(hua)序(xu)（最多5個）倒放(fang)在漏(lou)斗(dou)中5min，直到(dao)花(hua)(hua)藥(yao)露出(chu)，花(hua)(hua)粉釋放(fang)，此(ci)過(guo)程中用手(shou)指(zhi)輕(qing)彈過(guo)濾器可加速花(hua)(hua)粉的釋放(fang)。待(dai)離(li)心管中收集(ji)足夠量花(hua)(hua)粉后，立即(ji)制備花(hua)(hua)粉懸浮液進行測試。
通常，3-5個(ge)處(chu)于(yu)成熟階段的麥穗，就可以提供(gong)可用(yong)于(yu)活力測量(liang)的足量(liang)花粉。
方法(fa)三：剪穗離(li)心管(guan)收(shou)集法(fa)
該方(fang)法將(jiang)切割后的穗狀花序倒放在50ml離(li)(li)心管(guan)中進行花粉(fen)(fen)收集(ji)，麥穗在離(li)(li)心管(guan)中孵育5min直至花粉(fen)(fen)釋放，期間用手指(zhi)輕彈離(li)(li)心管(guan)以促進花粉(fen)(fen)的釋放。待離(li)(li)心管(guan)中收集(ji)足(zu)夠量花粉(fen)(fen)后，立即制備花粉(fen)(fen)懸浮液(ye)進行測試。
方法四(si)：剝穗離心(xin)管(guan)收集法
該采(cai)集方法即用手將小(xiao)穗(sui)從(cong)麥穗(sui)上剝下(xia)，然后(hou)將剝下(xia)的小(xiao)穗(sui)轉(zhuan)移到離(li)心管中(zhong)孵育5min，直至花粉釋放(fang)。該方法在剝離(li)小(xiao)穗(sui)過(guo)程中(zhong)會導致穎殼和(he)外稃撕(si)裂，進而(er)加(jia)速花藥的釋放(fang)。
四種采(cai)集(ji)(ji)方法(fa)的(de)(de)(de)(de)試驗結果(guo)表明，相(xiang)(xiang)較(jiao)于(yu)剪(jian)(jian)穗離(li)心(xin)管(guan)收(shou)(shou)集(ji)(ji)法(fa)和(he)剝穗離(li)心(xin)管(guan)收(shou)(shou)集(ji)(ji)法(fa)，花(hua)(hua)(hua)藥采(cai)摘法(fa)和(he)剪(jian)(jian)穗紙(zhi)漏(lou)斗(dou)收(shou)(shou)集(ji)(ji)法(fa)采(cai)集(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)活性(xing)明顯更高(gao)，這可能是由于(yu)小(xiao)穗在(zai)離(li)心(xin)管(guan)孵育的(de)(de)(de)(de)5min內會(hui)形成水汽，而小(xiao)麥花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)遇水汽后會(hui)立即失活（細胞破裂）；花(hua)(hua)(hua)藥采(cai)摘法(fa)和(he)剪(jian)(jian)穗紙(zhi)漏(lou)斗(dou)收(shou)(shou)集(ji)(ji)法(fa)相(xiang)(xiang)比較(jiao)，花(hua)(hua)(hua)藥采(cai)摘法(fa)更易受采(cai)摘偏(pian)差(cha)影響，相(xiang)(xiang)對誤差(cha)較(jiao)大(da)，剪(jian)(jian)穗紙(zhi)漏(lou)斗(dou)收(shou)(shou)集(ji)(ji)法(fa)采(cai)集(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)是花(hua)(hua)(hua)藥自然(ran)露出后散落的(de)(de)(de)(de)花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)，消除了采(cai)摘造(zao)成的(de)(de)(de)(de)人為誤差(cha)，因此剪(jian)(jian)穗紙(zhi)漏(lou)斗(dou)收(shou)(shou)集(ji)(ji)法(fa)是花(hua)(hua)(hua)粉(fen)(fen)采(cai)集(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)通(tong)用(yong)方法(fa)。
綜合(he)評估花粉采(cai)(cai)集速度和活力測量結果的穩定性(xing)，建(jian)議酌情采(cai)(cai)用(yong)花藥采(cai)(cai)摘法和剪穗紙漏斗收集法。
花粉采集方法 | 工(gong)作強度 | 準確性(xing)/精(jing)度 | 推薦 |
花(hua)藥采摘(zhai)法(fa) | 中等 | 高 | √ |
剪(jian)穗紙漏斗收集(ji)法 | 高 | 很高 | √ |
剪穗離(li)心管(guan)收集法 | 高 | 低 | × |
剝(bo)穗離心管收集法(fa) | 低(di) | 低 | × |
—— 小(xiao)麥花粉的(de)壽命(ming) ——
已有大量(liang)文獻報道，不(bu)同基因(yin)型的(de)(de)小(xiao)麥(mai)在不(bu)同環境條件下，花粉活性的(de)(de)維(wei)持時(shi)間(jian)為30min-3H，與向日葵、番茄等(deng)物種(zhong)相比，花粉活性維(wei)持的(de)(de)時(shi)間(jian)相對(dui)較短。這將直接影響田間(jian)試(shi)驗中小(xiao)麥(mai)花粉活性的(de)(de)測量(liang)，特(te)別是涉及需分批(pi)測量(liang)的(de)(de)情況。
本試驗測試了(le)室(shi)溫(wen)（≈22℃）下和(he)冰箱中保(bao)存(cun)(cun)（4℃）的(de)(de)小麥(mai)花粉活力隨時(shi)間的(de)(de)變化。即利用剪穗紙(zhi)漏斗收集(ji)法采集(ji)了(le)10個麥(mai)穗的(de)(de)花粉，將采集(ji)后的(de)(de)花粉混勻并(bing)(bing)等分(fen)(fen)為兩份，蓋緊離心管蓋子并(bing)(bing)分(fen)(fen)別保(bao)存(cun)(cun)于室(shi)溫(wen)下和(he)冰箱中，設置8個時(shi)間梯(ti)度進行(xing)小麥(mai)花粉活性的(de)(de)測量(liang)。
小(xiao)麥花(hua)(hua)粉的(de)初始(shi)活力(li)為80% - 90%，室溫(wen)下小(xiao)麥花(hua)(hua)粉活力(li)在(zai)60min內下降(jiang)了約35% - 40%，盡(jin)管冰(bing)箱保存可在(zai)一定(ding)程度上適當延長小(xiao)麥花(hua)(hua)粉的(de)壽命(ming)，但花(hua)(hua)粉活力(li)發(fa)生顯著下降(jiang)卻是(shi)不可避(bi)免的(de)。因此，我們強烈建議(yi)采集小(xiao)麥花(hua)(hua)粉后立即(ji)進行活力(li)測量(liang)。
如果(guo)無(wu)法(fa)在(zai)采集花粉后的30min內(nei)立即測量花粉活力(li)，則建議(yi)保存(cun)整(zheng)個(ge)麥穗(sui)。本實驗采摘(zhai)整(zheng)個(ge)麥穗(sui)并將根部浸泡在(zai)水中，于實驗室室溫下保存(cun)，并每隔一段時間通過剪穗(sui)紙(zhi)漏斗收集法(fa)采集新鮮(xian)小麥花粉進(jin)行活力(li)測量。實驗結果(guo)表明，24h內(nei)小麥花粉活力(li)沒有(you)出現明顯下降，由此可見，這(zhe)是保存(cun)花粉活力(li)的一種有(you)效手段。
希望以(yi)上(shang)試驗結果可以(yi)給您的(de)(de)小麥(mai)花(hua)粉活(huo)力測量工作(zuo)帶來參考作(zuo)用(yong)，找(zhao)到(dao)適合您試驗的(de)(de)采集方法。
Ampha Z32花粉活力分析儀—實現田間原位輕松測量！
擴展閱(yue)讀：