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(guo)檢(jian)(jian)測(ce)流經交流電(dian)(dian)場的花(hua)(hua)粉顆粒的電(dian)(dian)阻抗(kang)特性,實時獲取(qu)大量花(hua)(hua)粉顆粒的大小、活性、濃度等數據。該方法已(yi)應(ying)用于上百種(zhong)植物(wu)花(hua)(hua)粉活性的檢(jian)(jian)測(ce),是一種(zhong)高效、可靠且(qie)標準化的檢(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(guan)于花粉活力檢測分析服(fu)務
? 親本選育
花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)形成受到遺傳因素的(de)嚴格(ge)控(kong)(kong)制,而當控(kong)(kong)制花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)發(fa)育的(de)基因發(fa)生(sheng)突(tu)變(bian)時將導致花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)質量降低、花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)數量減少或是完全(quan)沒(mei)有花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)。雜交育種過(guo)程中,花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)敗育的(de)雄(xiong)性(xing)不育系(xi)是理想的(de)母(mu)本(ben),而任(ren)意環境下(xia)具(ju)備大(da)量高活性(xing)花(hua)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)雄(xiong)性(xing)可育系(xi)則是理想的(de)父本(ben)。
圖1. 不同品種的蘋果(guo)花粉的活性(含熱滅活對(dui)照(zhao))
? 優化花粉發育條件,篩選優質、高抗品種
花(hua)粉(fen)活(huo)性(xing)通常會(hui)受到光、熱溫(wen)(wen)度(du)、農藥(yao)等環境因素(su)的(de)(de)影響(xiang),可以通過不(bu)同條(tiao)(tiao)件下花(hua)粉(fen)的(de)(de)活(huo)性(xing)來確(que)定花(hua)粉(fen)生(sheng)長的(de)(de)合(he)(he)適條(tiao)(tiao)件,或篩選優質(zhi)、高(gao)(gao)抗品系。下圖為(wei)五(wu)種不(bu)同植物花(hua)粉(fen)對溫(wen)(wen)度(du)變化的(de)(de)響(xiang)應,如圖所示,某些花(hua)粉(fen)是可以暴露(lu)在(zai)50℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(粉(fen)色),而其他花(hua)粉(fen)則在(zai)45℃就逐漸失活(huo)。這表明(ming)每一種花(hua)粉(fen)都有(you)其合(he)(he)適的(de)(de)生(sheng)長溫(wen)(wen)度(du),獲得高(gao)(gao)活(huo)性(xing)花(hua)粉(fen)不(bu)能超(chao)過其合(he)(he)適生(sheng)長溫(wen)(wen)度(du)。
圖2.五(wu)種(zhong)不同植(zhi)物花粉對溫度變化的響應
? 確定花粉采集時間、優化花粉儲存條件
育種和生產過程(cheng)中,通常會遇(yu)到花(hua)期不育的(de)(de)問題,這就需要提前采(cai)集(ji)花(hua)粉,保存(cun)備用。但自(zi)然條(tiao)件下,絕大多數植物花(hua)粉的(de)(de)壽(shou)命都較短,而且容易(yi)受溫(wen)度、光照(zhao)等因素的(de)(de)影響,因此,何時收獲花(hua)粉,收獲后如何保存(cun)并維持花(hua)粉的(de)(de)活力則(ze)至關重要。
下圖為(wei)不同(tong)發育(yu)階段,海棠(tang)花(hua)花(hua)粉(fen)的(de)活性(xing)(xing)變化,由圖可見(jian),未開放的(de)花(hua)苞(bao)(左)和(he)剛剛開放的(de)花(hua)朵(中(zhong)),花(hua)粉(fen)具備(bei)活性(xing)(xing),當花(hua)蕊完(wan)全(quan)伸展(zhan)后,花(hua)粉(fen)則不再具備(bei)活性(xing)(xing)。
圖(tu)3-1. 為不(bu)同發育階段的海棠(tang)花花粉活性
不(bu)同物(wu)種花(hua)粉(fen)(fen)(fen)的儲存(cun)(cun)和再活(huo)化條件(jian)各不(bu)相同,為確(que)保花(hua)粉(fen)(fen)(fen)在(zai)保存(cun)(cun)過程中始(shi)終保持(chi)高的活(huo)性。因此需要確(que)定(ding)各自的合適保存(cun)(cun)和再活(huo)化條件(jian)。下圖為分(fen)別(bie)儲存(cun)(cun)于室(shi)溫(wen)(RT)和4℃冰(bing)(bing)箱中的花(hua)粉(fen)(fen)(fen)的活(huo)性變化。分(fen)別(bie)通(tong)過IFC法和離體(ti)萌發法進行同一樣品的測定(ding),實驗結果表明,該花(hua)粉(fen)(fen)(fen)保存(cun)(cun)于4℃冰(bing)(bing)箱中,其活(huo)性至少可以(yi)保持(chi)10天(tian);而常溫(wen)下保存(cun)(cun)7天(tian),該花(hua)粉(fen)(fen)(fen)就不(bu)再具有活(huo)性。
圖3-2. 不(bu)同儲存(cun)條件下花(hua)粉活性的(de)變化
? 除花(hua)粉外的(de)其他細胞
真菌孢子細胞與花粉(fen)粒具有高度相似性(xing)(xing),因此也可以進行類(lei)似的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)檢測(ce),目前已檢測(ce)過的(de)細胞有細菌、酵(jiao)母(mu)、藻類(lei)、動物、人(ren)體等單細胞。下圖(tu)為不同來源的(de)酵(jiao)母(mu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)的(de)對比(bi),如圖(tu)所示(shi),鮮(xian)酵(jiao)母(mu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)較高;,而(er)干(gan)燥(zao)酵(jiao)母(mu),即使于室溫(wen)下培育1小(xiao)時,它的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)仍然比(bi)新鮮(xian)酵(jiao)母(mu)低(di);取自啤酒的(de)酵(jiao)母(mu)細胞活(huo)(huo)性(xing)(xing)較差。
圖4. 不同來源(yuan)的酵母細胞活(huo)性對比(bi)
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