花粉作為一種重要的種質資源,被廣泛利用到科學研究、新品繁育、農業研究、種子生產等領域中。通常,花粉容易受到光照、溫度、濕度等環境因素的影響,因此花粉活力檢測是育種和農業生產過程中必不可少的檢測指標。篩選高活性的花粉進行授粉可以提高作物結籽率、果品品質,提高產量預測的準確性,進而減少農業生產過程中不必要的損失。
傳統上進行花粉活力檢測主要通過染色法和體外萌發法,然而這兩種方法費時耗力、通量低、適用性及統計性差,往往不能滿足育種、生產過程中的日常需求。針對這一情況,瑞士Amphasys公司研發了一款花粉活力分析儀AmphaTM Z32,通(tong)過檢(jian)(jian)測(ce)流經交(jiao)流電場的(de)花(hua)粉顆(ke)粒的(de)電阻抗(kang)特性(xing)(xing),實時獲取(qu)大(da)(da)量花(hua)粉顆(ke)粒的(de)大(da)(da)小、活性(xing)(xing)、濃度等數據。該(gai)方法已應用于上百(bai)種(zhong)植物花(hua)粉活性(xing)(xing)的(de)檢(jian)(jian)測(ce),是一種(zhong)高效、可靠且標準化的(de)檢(jian)(jian)測(ce)技術。
澤泉科技Agriphno平臺已引進AmphaTM Z32花粉活力分析儀,于日前向廣大育種家和農業生產者推出花粉活力的檢測分析服務。服務聯系人: 郭愛娟,,aijuan.guo@zealquest。
關于(yu)花粉活力檢測(ce)分析(xi)服務
? 親本選育
花(hua)(hua)粉(fen)(fen)的(de)(de)形成受(shou)到(dao)遺傳因素的(de)(de)嚴(yan)格控制,而當控制花(hua)(hua)粉(fen)(fen)發(fa)育的(de)(de)基因發(fa)生突變時將導致花(hua)(hua)粉(fen)(fen)質量降低、花(hua)(hua)粉(fen)(fen)數量減少或(huo)是(shi)完全(quan)沒有(you)花(hua)(hua)粉(fen)(fen)。雜交育種過(guo)程中,花(hua)(hua)粉(fen)(fen)敗育的(de)(de)雄(xiong)性不育系是(shi)理想(xiang)的(de)(de)母本,而任意環境下具備大(da)量高活性花(hua)(hua)粉(fen)(fen)的(de)(de)雄(xiong)性可育系則是(shi)理想(xiang)的(de)(de)父本。
圖1. 不同品種的蘋(pin)果花粉的活性(含熱滅(mie)活對照)
? 優化花粉發育條件,篩選優質、高抗品種
花(hua)(hua)粉(fen)(fen)活(huo)(huo)性通常會受到光、熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)、農(nong)藥等環境(jing)因素的(de)(de)影響,可(ke)以(yi)通過不(bu)同(tong)(tong)條(tiao)件(jian)下(xia)花(hua)(hua)粉(fen)(fen)的(de)(de)活(huo)(huo)性來確定花(hua)(hua)粉(fen)(fen)生長(chang)的(de)(de)合適(shi)條(tiao)件(jian),或篩(shai)選優質(zhi)、高(gao)抗(kang)品系。下(xia)圖為五種不(bu)同(tong)(tong)植物花(hua)(hua)粉(fen)(fen)對溫(wen)(wen)(wen)度(du)變(bian)化的(de)(de)響應,如圖所(suo)示,某些花(hua)(hua)粉(fen)(fen)是(shi)可(ke)以(yi)暴露(lu)在50℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(粉(fen)(fen)色),而其(qi)他花(hua)(hua)粉(fen)(fen)則在45℃就(jiu)逐漸(jian)失(shi)活(huo)(huo)。這表(biao)明每一種花(hua)(hua)粉(fen)(fen)都有(you)其(qi)合適(shi)生長(chang)溫(wen)(wen)(wen)度(du),獲得高(gao)活(huo)(huo)性花(hua)(hua)粉(fen)(fen)不(bu)能超過其(qi)合適(shi)生長(chang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。
圖2.五種(zhong)不(bu)同植物(wu)花(hua)粉對溫度變化的響應(ying)
? 確定花粉采集時間、優化花粉儲存條件
育種和(he)生產(chan)過程中,通常(chang)會遇到花期不育的(de)問題,這就需要(yao)提前(qian)采集花粉,保存備用(yong)。但自然(ran)條件(jian)下,絕大多數植物花粉的(de)壽命(ming)都(dou)較短(duan),而且容易受溫度、光照(zhao)等因素(su)的(de)影響(xiang),因此(ci),何(he)時(shi)收獲(huo)花粉,收獲(huo)后如何(he)保存并(bing)維持花粉的(de)活(huo)力則至關(guan)重(zhong)要(yao)。
下圖(tu)為不同(tong)發育階段,海棠花(hua)花(hua)粉的(de)活性變化,由圖(tu)可(ke)見(jian),未開(kai)放的(de)花(hua)苞(左(zuo))和(he)剛剛開(kai)放的(de)花(hua)朵(duo)(中(zhong)),花(hua)粉具備活性,當花(hua)蕊完全(quan)伸(shen)展后,花(hua)粉則(ze)不再具備活性。
圖3-1. 為不同發育階段(duan)的(de)海棠花花粉活性
不(bu)同物種花(hua)粉的(de)儲(chu)存(cun)(cun)和再活(huo)化條(tiao)件各不(bu)相同,為(wei)確保花(hua)粉在保存(cun)(cun)過程中(zhong)始(shi)終保持(chi)高的(de)活(huo)性(xing)。因此需要確定各自的(de)合適保存(cun)(cun)和再活(huo)化條(tiao)件。下(xia)圖(tu)為(wei)分別儲(chu)存(cun)(cun)于(yu)(yu)室溫(RT)和4℃冰(bing)箱(xiang)中(zhong)的(de)花(hua)粉的(de)活(huo)性(xing)變(bian)化。分別通(tong)過IFC法和離體萌發法進行同一樣品的(de)測定,實(shi)驗結果表明,該花(hua)粉保存(cun)(cun)于(yu)(yu)4℃冰(bing)箱(xiang)中(zhong),其活(huo)性(xing)至(zhi)少可以保持(chi)10天;而常溫下(xia)保存(cun)(cun)7天,該花(hua)粉就(jiu)不(bu)再具有活(huo)性(xing)。
圖(tu)3-2. 不同儲存(cun)條件下花粉活(huo)性的(de)變化(hua)
? 除花粉外的(de)其(qi)他細胞(bao)
真菌(jun)孢子細胞(bao)與花粉(fen)粒(li)具有高度相似性,因(yin)此也可以進行類似的(de)(de)活性檢(jian)測,目前已檢(jian)測過的(de)(de)細胞(bao)有細菌(jun)、酵(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)、藻(zao)類、動物、人體等(deng)單細胞(bao)。下圖為不(bu)同(tong)來源(yuan)的(de)(de)酵(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)活性的(de)(de)對比(bi),如圖所(suo)示(shi),鮮(xian)酵(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)活性較(jiao)高,而干(gan)燥酵(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu),即(ji)使于室(shi)溫下培育1小時,它的(de)(de)活性仍(reng)然比(bi)新(xin)鮮(xian)酵(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)低;取自(zi)啤酒(jiu)的(de)(de)酵(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)細胞(bao)活性較(jiao)差。
圖(tu)4. 不(bu)同來源的酵母(mu)細胞活(huo)性對比
國內外已測試植物花粉總覽,請點擊查閱:國內外已測試植物花粉總覽。
延生閱讀: