党继革，范冬冬，李涛，赵翠媛，李会国，刘春海，赵新芳

（河北双星种业股份有限公司，河北石家庄050000）

贮藏温度对向日葵花粉生活力的影响

党继革，范冬冬，李涛，赵翠媛，李会国，刘春海，赵新芳

（河北双星种业股份有限公司，河北石家庄050000）

为了解决向日葵杂交育种中花期不遇或远距离杂交等问题，探寻适合向日葵花粉长期贮藏的条件，以3个向日葵品种的花粉为试材，均在室温（20℃）、低温（4℃）、冷冻（液氮处理后-80℃保存）、超低温（-196℃的液氮中保存）4种温度条件下保存360 d，采用离体培养的方法，定期测定了不同贮藏时间后的花粉活力，以探索适宜向日葵花粉贮藏的温度条件。结果表明：20℃室温贮藏，花粉活力下降很快，贮藏1 d后花粉活力降至50%以下，第7 d时已基本失活，不适宜花粉贮藏；4℃低温贮藏，第10 d时花粉活力维持在50%以上，超过10 d后花粉活力快速下降，适宜花粉10 d内的短期贮藏；-80℃冷冻和-196℃超低温贮藏，至360 d时花粉活力与贮藏前相比均变化不大，适宜向日葵花粉的长期贮藏。

向日葵；花粉生活力；贮藏温度

向日葵（Helianthus annuus L.）为异花授粉作物，自然界传粉主要依靠昆虫类活动[1]，而采用人工授粉的方法可以提高向日葵的结实率，从而达到提高产量的目的[2]。但在人工授粉进行向日葵杂交育种时，经常会遇到杂交亲本花期不遇和远距离杂交的问题，若通过调整播期尚不能完全解决此问题，就需要在开花期采集花粉进行贮藏，在需要时用来授粉。

花粉活力是指花粉具有存活、生长、萌发或发育的能力[3]，是确保授粉成功的前提。花粉寿命短，尤其向日葵属于三核型花粉，外壁薄，对干燥敏感，寿命较短[4]，但若在特殊的条件下保存，可较长时间地保持其生活力[5]。目前大多数植物花粉的贮藏方式为低温贮藏[6]，在以往的研究中对植物花粉贮藏条件的研究很多，但针对向日葵花粉贮藏的研究较少。以向日葵花粉为试材，采用离体培养方法，分别在常温、低温、冷冻、超低温贮藏条件下研究了不同贮藏时间后向日葵花粉活力的变化，探寻适合向日葵长期贮藏的条件，为解决向日葵育种中花期不遇或远距离杂交等问题提供理论依据。

1 材料与方法

试验材料为生产常用向日葵品种3638和5009以及河北双星种业股份有限公司2014年选育的向日葵新品种3039的花粉。

2015年6月9日9：00～11：00，利用采粉器在

向日葵花盘上采集花粉，然后过筛，去除杂质。将同一品种的花粉混匀后，分装到1.8 mL的冻存管中。试验设3个品种处理，均在室温（20℃）、低温（4℃）、冷冻（液氮处理后-80℃保存）、超低温（-196℃的液氮中保存）4种温度条件下进行保存。分别在贮藏前以及贮藏后的第1、2、3、5、7、10、20、30、60、120、240和360 d，采用离体萌发的方法测定花粉活力。

测定方法为：用移液管吸取培养基（CaCl2·2H2O 0.1%+MgSO4·7H2O 0.037%+KNO30.095%+KCl 0.0175% +H3BO30.01%+蔗糖12%+PEG150016%），在干净的载玻片上滴1～2滴，然后取少量花粉于培养基上，室温培养1 h后，用4×16倍显微镜观察并记录花粉的萌发情况。每次重复观察3个视野，每个视野中的花粉数量不少于50粒。

2 结果与分析

2.1 常温贮藏对向日葵花粉活力的影响

随着贮藏时间的延长，参试向日葵品种的花粉活力均快速降低，其中，贮藏后1 d时花粉活力即降为50%左右，第5 d时降至15%以下，第7 d时花粉活力均接近于0，第10 d时花粉已完全失活（图1）。

图1 常温条件下不同贮藏时间的向日葵花粉活力变化Fig.1 Changes of pollen viability of sunflower at different storage times under normal temperature

2.2 低温贮藏对向日葵花粉活力的影响

随着贮藏时间的延长，参试向日葵品种的花粉活力均呈逐渐降低趋势，其中，第1～10 d下降较慢，从65%左右降到55%左右；之后快速下降，第20 d时花粉活力降为45%左右，第30 d时降至20%以下，第60 d时花粉已完全失活（图2）。

2.3 冷冻贮藏对向日葵花粉活力的影响

随着贮藏时间的延长，参试向日葵品种的花粉活力均变化不大，其中，贮藏至360 d时花粉活力仅较贮藏前降低了3%～5%（图3）。

图2 低温条件下不同贮藏时间的向日葵花粉活力变化Fig.2 Changes of pollen viability of sunflower at different storage times under low temperature

图3 冷冻（-80℃）条件下不同贮藏时间的向日葵花粉活力变化Fig.3 Changes of pollen viability of sunflower at different storage times under freezing temperature（-80℃）

2.4 超低温贮藏对向日葵花粉活力的影响

随着贮藏时间的延长，参试向日葵品种的花粉活力均变化甚微，贮藏至360 d时花粉活力与贮藏前基本相当（图4）。

图4 超低温（-196℃）条件下不同贮藏时间的向日葵花粉活力变化Fig.4 Changes of pollen viability of sunflowerat different storage times under low temperature(-196℃)

3 结论与讨论

花粉生活力受自身遗传特性和外界环境的共同影响[7]，外界环境条件如温度、湿度、光照、贮藏介质等均对花粉生活力有一定影响[8]，因此，选择适宜的贮藏条件对花粉保存极为重要。尹佳蕾等[9]研究表明，一般情况下温度越低，花粉的贮藏寿命越长。本研究结果显示，向日葵花粉在常温条件下贮藏，生活力很短，且活力下降较快，第7 d时花粉几乎没有活力，第10 d时已完全失活；在低温条件下贮藏，10 d内花粉活力下降较慢，之后快速降低，生命力维持在60 d以内；在冷冻条件下贮藏，花粉活力降幅不大，贮藏360 d后的花粉活力与贮藏前相比降幅不到5%；超低温条件下贮藏，贮藏360 d后花粉活力与贮藏前基本相当。常温贮藏时向日葵花粉生活力很短，主要原因是较高的温度环境下花粉内酶活性较强，代谢较快，花粉内的养分很快就会被消耗完。低温贮藏方法比较经济、简单，适用于花粉10 d以内的短期贮存。冷冻贮藏360 d时花粉活力降幅很小，超低温贮藏360 d时花粉活力与贮藏前基本相当，2种方法均适合花粉的长期存放，其中，冷冻贮藏方法比较经济有效，而超低温贮藏虽然相对于冷冻贮藏经济性差些，但效果较好且方便运输。超低温保存是目前长期保存花粉的最理想方法[10，11]。

综上分析可以看出，室温（20℃）条件不适合向日葵花粉的保存，4℃低温仅用于花粉10 d内的短期贮藏，-80℃冷冻和-196℃超低温贮藏适宜花粉的长期贮存。在实际工作中，可根据需要选择适宜的贮藏方法。

前人在对马铃薯、桉树、黄花菜等其他作物的研究中发现，不同品种（系）的花粉生命力有一定的差异[6，12～13]。而本研究选用的3个向日葵品种花粉生命力差别不大，究其原因可能是不同作物有一定的差异。在后续的研究中，应增加向日葵品种来进行验证。本研究仅进行了温度对向日葵花粉活力的影响，而影响花粉活力的因素除了温度外，还有湿度、贮藏介质、辐射、光照等，这些因素对花粉活力的影响以及因素之间的相互影响都需要后续进一步探索。

［1］亢江飞，张向召.向日葵结实率低的原因分析与提高措施［J］.农业科技通讯，2014，（2）：171-173.

［2］张晓生.向日葵人工授粉可提高产量［J］.新疆农业科学，1998，（3）：36.

［3］Preston R E.The intrafloral phenology of Streptantus tortuosus（Brassicaceae）［J］.American JournalofBotany，1991，（8）：1044-1053.

［4］孟金陵.植物生殖遗传学［M］.北京：科学出版社，1997.

［5］任秋萍，张斌斌.不同保存温度对几个梨品种花粉生活力的影响［J］.北方园艺，2008，（3）：3-5.

［6］王伟，徐建民，陆钊华，李光友，黄宏健，谭沛涛，叶棠.不同贮藏方式对4种桉树花粉活力影响的研究［J］.安徽农业科学，2009，37（30）：14997-15000.

［7］胡适宜.被子植物胚胎学［M］.北京：高等教育出版社，1982.

［8］杜克兵，沈宝仙，许林，涂炳坤，蔡崇法，戴渺鸿.不同贮藏条件下杨树花粉活力变化及隔年杂交授粉应用的可行性研究［J］.华中农业大学学报，2007，26（3）：385-389.

［9］尹佳蕾，赵惠恩.花粉生活力影响因素及花粉贮藏概述［J］.中国农学通报，2005，21（4）：110-113，193.

［10］杨志玲，李纪元，范正琪.保存温度对红山茶组物种及品种花粉生活力的影响［J］.浙江林业科技，2004，24（5）：1-3.

［11］林永浩，曲柏宏，代志国，金京南，朴日子.梨花粉贮藏特性与授粉能力的研究［J］.北方园艺，2002，（5）：54-55.

［12］高健军，王芳，王舰.不同贮藏温度对不同马铃薯品种花粉活力的影响［J］.青海大学学报，2014，32（3）：11-15.

［13］侯非凡，邢国明，亢秀萍，李森，陈志峰.不同贮藏温度对4种黄花菜花粉活力的影响［J］.山西农业科学，2014，42（1）：29-32.

Effects of Storage Temperature on Pollen Viability of Sunflower

DANG Ji-ge，FAN Dong-dong，LI Tao，ZHAO Cui-yuan，LI Hui-guo，LIU Chun-hai，ZHAO Xin-fang
（Hebei Shuangxing Seeds Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050000，China）

In order to solve the problems of the flowering period and distant hybridization in the breeding，the conditions for the long-term storage of sunflower were explored，taking pollen of three sunflower varieties as test materials，the pollen was stored at temperature of 20℃，4℃，-80℃，-196℃，then the pollen viability was tested with vitro culture method in different times.The results showed that the pollen viability reduced quickly at 20℃，and almost lost viability after 7 days，which were unsuitable for pollen storage.When stored at 4℃，pollen viability was above 50%after 10 days，which were suitable for pollen storage in 10 days.The temperature-80℃and-196℃were suitable for long storage of sunflower pollen.

Sunflower；Pollen viability；Storage temperature

S565.5

A

1008-1631（2016）04-0006-03

2016-02-22

河北省科技计划项目（15396303D）

党继革（1970-），男，河北石家庄人，博士研究生在读，主要从事向日葵新品种选育及示范推广工作。E-mail：dangjige@126.com。