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1、(10)申请公布号 CN 104004702 A (43)申请公布日 2014.08.27 CN 104004702 A (21)申请号 201410213548.4 (22)申请日 2014.05.20 C12N 5/04(2006.01) (71)申请人 四川农业大学 地址 625014 四川省雅安市雨城区新康路 46 号 (72)发明人 杨春华 刘刚 澹台国银 李达旭 刘琳 孙飞达 刘伟 余克非 杨勇 (74)专利代理机构 成都宏顺专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 51227 代理人 李顺德 王睿 (54) 发明名称 用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基 (57) 摘要 本发明公开了一种。
2、能够提高花粉萌发率的用 于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基。该用于 四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 所述培养 基为水溶液， 所述水溶液由溶剂和溶质构成， 所述 溶剂为水， 所述溶质包括蔗糖、 硼酸、 维生素 B1， 所 述水溶液中蔗糖的浓度为135g/L215g/L， 所述 水溶液中硼酸的浓度为10mg/L50mg/L， 所述水 溶液中维生素 B1的浓度为 0mg/L 20mg/L。采用 本发明所述的培养基对四倍体扁穗牛鞭草花粉进 行萌发时， 可以大大提高花粉的萌发率， 进而提高 花粉的授粉率以及自然结实率。适合在植物培植 领域推广运用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书。
3、 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104004702 A CN 104004702 A 1/1 页 2 1. 用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 其特征在于 ： 所述培养基为水溶液， 所 述水溶液由溶剂和溶质构成， 所述溶剂为水， 所述溶质包括蔗糖、 硼酸、 维生素 B1， 所述水溶 液中蔗糖的浓度为 135g/L 215g/L， 所述水溶液中硼酸的浓度为 10mg/L 50mg/L， 所述 水溶液中维生素 B1的浓度为 0mg/L 20mg/L。 2. 如权利要求 1 所述的。
4、用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 其特征在于 ： 所述 水溶液中蔗糖的浓度为 195g/L。 3. 如权利要求 1 所述的用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 其特征在于 ： 所述 水溶液中硼酸的浓度为 40mg/L。 4. 如权利要求 1 所述的用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 其特征在于 ： 所述 水溶液中维生素 B1的浓度为 10mg/L。 5. 如权利要求 1 所述的用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 其特征在于 ： 所述 溶质还包括 CaCl2， 所述水溶液中 Ca2+浓度为 10-5mol/L 10-1mol/L。 6. 如权利要求 5 所述的用于四倍体扁穗牛鞭草。
5、花粉萌发的培养基， 其特征在于 ： 所述 水溶液中 Ca2+浓度为 10-4mol/L。 权 利 要 求 书 CN 104004702 A 2 1/4 页 3 用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基 技术领域 0001 本发明属于植物培植领域， 具体涉及一种用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养 基。 背景技术 0002 扁穗牛鞭草 (Hemarthria compressa) 作为一种优质的禾本科牧草， 属于牛鞭草属 根茎型植物， 由于其为草本 C4植物， 多分布在积温较高的地区， 如热带和亚热带地区， 只有 少数分布于积温稍低的温带湿润地区。 其有众多优良的特性， 但因其自然结实率低， 给育种 。
6、研究者带来不小的困扰。花粉的质量和数量是决定扁穗牛鞭草授粉和结实的重要内在条 件。从花粉萌发的角度对其进行研究对克服其 “花而不实” 有重大意义， 目前， 对于扁穗牛 鞭草花粉萌发的培养基研究较少， 还没有相应的适用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养 基。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高花粉萌发率的用于四倍体扁穗 牛鞭草花粉萌发的培养基。 0004 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为 ： 该用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发 的培养基， 所述培养基为水溶液， 所述水溶液由溶剂和溶质构成， 所述溶剂为水， 所述溶质 包括蔗糖、 硼酸、 维生素 B1， 所述水溶液中蔗糖。
7、的浓度为 135g/L 215g/L， 所述水溶液中硼 酸的浓度为 10mg/L 50mg/L， 所述水溶液中维生素 B1的浓度为 0mg/L 20mg/L。 0005 进一步的是， 所述水溶液中蔗糖的浓度为 195g/L。 0006 进一步的是， 所述水溶液中硼酸的浓度为 40mg/L。 0007 进一步的是， 所述水溶液中维生素 B1的浓度为 10mg/L。 0008 进一步的是， 所述溶质还包括 CaCl2， 所述水溶液中 Ca2+浓度为 10-5mol/L 10-1mol/L。 0009 进一步的是， 所述水溶液中 Ca2+浓度为 10-4mol/L。 0010 本发明的有益效果在于 。
8、： 本发明所述的用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基 由水、 蔗糖、 硼酸、 维生素 B1组成， 其中， 蔗糖在花粉萌发和花粉管生长的过程中对花粉管细 胞壁合成提供能量物质的供应并维持花粉和培养液之间渗透平衡的作用， 硼酸有助于促进 蔗糖通过质膜并利于在组织中传输， 从而促进了蔗糖的吸收和代谢， 进而间接地对花粉萌 发和花粉管生长发挥作用， 而且硼酸还有助于细胞壁果胶物质的形成， 维生素 B1可以促进 碳水化合物和脂肪的代谢， 在能量代谢中起辅酶作用， 采用本发明所述的培养基对四倍体 扁穗牛鞭草花粉进行萌发时， 可以大大提高花粉的萌发率， 进而提高花粉的授粉率以及自 然结实率。 附图说明 说 。
9、明 书 CN 104004702 A 3 2/4 页 4 0011 图 1 为本发明实施例 1 所述的花粉萌发率的测定结果图 ； 0012 图 2 为本发明实施例 1 所述的花粉管长度的测定结果图 ； 0013 图 3 为本发明实施例 2 所述的花粉萌发率的测定结果图 ； 0014 图 4 为本发明实施例 2 所述的花粉管长度的测定结果图 ； 0015 图 5 为本发明实施例 3 所述的花粉萌发率的测定结果图 ； 0016 图 6 为本发明实施例 3 所述的花粉管长度的测定结果图 ； 0017 图 7 为本发明实施例 5 所述的花粉萌发率的测定结果图 ； 0018 图 8 为本发明实施例 5 。
10、所述的花粉管长度的测定结果图 ； 具体实施方式 0019 本发明所述的用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基由水、 蔗糖、 硼酸、 维生 素 B1组成， 其中， 蔗糖在花粉萌发和花粉管生长的过程中对花粉管细胞壁合成提供能量物 质的供应并维持花粉和培养液之间渗透平衡的作用， 硼酸有助于促进蔗糖通过质膜并利于 在组织中传输， 从而促进了蔗糖的吸收和代谢， 进而间接地对花粉萌发和花粉管生长发挥 作用， 而且硼酸还有助于细胞壁果胶物质的形成， 维生素 B1可以促进碳水化合物和脂肪的 代谢， 在能量代谢中起辅酶作用， 采用本发明所述的培养基对四倍体扁穗牛鞭草花粉进行 萌发时， 可以大大提高花粉的萌发率， 。
11、进而提高花粉的授粉率以及自然结实率。具体的， 该 用于四倍体扁穗牛鞭草花粉萌发的培养基， 所述培养基为水溶液， 所述水溶液由溶剂和溶 质构成， 所述溶剂为水， 所述溶质包括蔗糖、 硼酸、 维生素 B1， 所述水溶液中蔗糖的浓度为 135g/L 215g/L， 所述水溶液中硼酸的浓度为 10mg/L 50mg/L， 所述水溶液中维生素 B1 的浓度为 0mg/L 20mg/L。 0020 花粉萌发率测定采用体外离体萌发法， 将配置好的培养基加入 1的琼脂， 煮沸后 倒入培养皿中备用， 然后在扁穗牛鞭草开花时， 倾斜培养皿， 将目标植株的花粉抖入培养皿 中， 将培养皿放入暗处于 25下进行萌发， 。
12、2h 后取出培养皿， 将培养皿放在显微镜下进行 观察统计。每个处理随机选取 5 个视野进行观察， 每个视野的花粉数需在 20 粒以上。每一 处理的培养基做 3 个重复， 观察记录数据， 花粉萌发的标准定为花粉管长度大于或等于萌 发孔为准。 0021 实施例 1 0022 配制五组培养基， 该五组培养基的硼酸浓度均为 30mg/L、 维生素 B1浓度均为 10mg/L， 蔗糖浓度分别为 135g/L、 155g/L、 175g/L、 195g/L、 215g/L， 将上述五组培养基分别 对四倍体扁穗牛鞭草花粉进行萌发， 然后进行花粉萌发率测定， 测定结果如图 1、 图 2 所示， 其中图 1 为。
13、花粉萌发率的测定结果图， 图 2 为花粉管长度的测定结果图 ； 0023 由图 1、 2 可知， 随着蔗糖浓度的增加， 扁穗牛鞭草花粉萌发率逐渐提高， 花粉管生 长长度也有所提高， 当蔗糖浓度为 195g/L 时， 花粉萌发率达到最高， 最高为 72.81， 同时 花粉管长度也最长， 其平均长度高达 205.58m， 当蔗糖浓度高于 195g/L 时， 花粉萌发率和 花粉管长度均显著下降， 说明高浓度的蔗糖会对花粉萌发和花粉管生长有抑制作用， 蔗糖 浓度的变化会对花粉萌发率有显著影响， 而在蔗糖浓度到达 195g/L 之前， 蔗糖浓度的变化 对花粉管生长长度的影响并不显著。 分析表明， 在蔗糖。
14、浓度为195g/L， 花粉萌发率和花粉管 生长长度均显著高于其他处理组， 即最佳蔗糖浓度为 195g/L。 说 明 书 CN 104004702 A 4 3/4 页 5 0024 实施例 2 0025 配制五组培养基， 该五组培养基的蔗糖浓度均为 175g/L、 维生素 B1浓度均为 10mg/L， 硼酸浓度分别为 10mg/L、 20mg/L、 30mg/L、 40mg/L、 50mg/L， 将上述五组培养基分别 对四倍体扁穗牛鞭草花粉进行萌发， 然后进行花粉萌发率测定， 测定结果如图 3、 图 4 所示， 其中图 3 为花粉萌发率的测定结果图， 图 4 为花粉管长度的测定结果图 ； 002。
15、6 由图 3、 4 可知， 一定浓度的硼酸对花粉萌发率以及花粉管生长长度有促进作用， 当硼酸浓度高过 40mg/L 时， 花粉萌发率以及花粉管生长的长度均得到显著抑制， 当硼酸浓 度为 40mg/L 时， 花粉萌发率最高， 为 58.87， 花粉管生长长度最长， 为 188.52m， 硼酸浓 度为 30mg/L 和 40mg/L 时， 花粉萌发率无显著差异， 但花粉管生长长度差异显著， 当硼酸浓 度为 30mg/L 和 40mg/L， 花粉萌发率显著高于其他处理 ； 当浓度为 40mg/L 时， 花粉管生长长 度显著高于其他处理组， 故最适硼酸浓度为 40mg/L。 0027 实施例 3 00。
16、28 配制五组培养基， 该五组培养基的蔗糖浓度均为 175g/L、 硼酸浓度均为 30mg/L， 维生素B1浓度分别为0mg/L、 5mg/L、 10mg/L、 15mg/L、 20mg/L， 将上述五组培养基分别对四倍 体扁穗牛鞭草花粉进行萌发， 然后进行花粉萌发率测定， 测定结果如图 5、 图 6 所示， 其中图 5 为花粉萌发率的测定结果图， 图 6 为花粉管长度的测定结果图 ； 0029 由图 5、 6 可知， 伴随着维生素 B1浓度的增加， 花粉萌发率以及花粉管生长长度 有一定的变化， 但是变化并不剧烈， 当维生素 B1的浓度为 10mg/L 时， 花粉萌发率最高为 56.57， 花。
17、粉管生长长度最长为 183.33m， 此时， 花粉管长度显著高于其他处理组， 而花 粉萌发率在维生素 B1 浓度为 5mg/L、 10mg/L 以及 15mg/L 时差异不显著， 但当维生素 B1浓 度为 10mg/L， 花粉萌发率显著高于浓度为 0mg/L 和 20mg/L 时的萌发率， 故最适宜的维生素 B1浓度为 10mg/L。 0030 实施例 4 0031 配制九组培养基， 该九组培养基的蔗糖浓度、 硼酸浓度、 维生素 B1浓度以及将该九 组培养基分别对四倍体扁穗牛鞭草花粉进行萌发， 然后进行花粉萌发率测定的结果如下表 所示 ： 说 明 书 CN 104004702 A 5 4/4 。
18、页 6 0032 0033 由上表可以看出， 最适培养基各组分浓度为蔗糖 195g/L， 硼酸浓度为 40mg/L， 维 生素 B1浓度为 10mg/L， 此时花粉萌发率高达 70.66， 花粉管生长长度最长为 213.33m。 0034 钙离子在花粉萌发和花粉管生长中有这至关重要的作用， 一定浓度的钙离子对花 粉萌发和花粉管生长有促进作用。 在自然状态下， 花粉中所含有的钙元素是不足的， 花粉在 落入柱头之后， 需要在柱头和花柱内有离子的供给， 因此在体外进行花粉萌发实验时， 需要 提供外源钙离子来保障花粉萌发所需的钙离子。为了进一步的促进花粉的萌发， 所述溶质 还包括 CaCl2， 所述水。
19、溶液中 Ca2+浓度为 10-5mol/L 10-1mol/L。 0035 实施例 5 0036 配制 6 组培养基， 该六组培养基的蔗糖浓度均为 195g/L、 硼酸浓度均为 40mg/L， 维生素 B1浓度均为 10mg/L， 水溶液中 Ca2+浓度分别为 10-5mol/L、 10-4mol/L、 10-3mol/L、 10-2mol/L、 10-1mol/L、 0， 将上述六组培养基分别对四倍体扁穗牛鞭草花粉进行萌发， 然后进 行花粉萌发率测定， 测定结果如图 7、 图 8 所示， 其中图 7 为花粉萌发率的测定结果图， 图 8 为花粉管长度的测定结果图 ； 0037 从图 7、 8 。
20、中可以看出， 低浓度的钙离子对扁穗牛鞭草花粉萌和花粉管生长有促进 作用， 在钙离子浓度低于 10-4mol/L 时， 扁穗牛鞭草花粉萌发率和花粉管生长长度随着钙离 子浓度的增加显著增加， 当钙离子浓度为 10-4mol/L 时， 花粉管萌发率最高， 为 86.73 ； 花 粉管生长长度最长， 为 259.01m。当钙离子浓度超过 10-4mol/L 时， 扁穗牛鞭草花粉萌发 率明显受到抑制， 花粉管生长也出现明显的抑制现象， 扁穗牛鞭草花粉萌发以及花粉管生 长的最适钙离子浓度为10-4mol/L， 当钙离子浓度为10-4mol/L时， 花粉萌发率以及花粉管生 长长度均优于其他处理组。 说 明 书 CN 104004702 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104004702 A 7 2/2 页 8 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104004702 A 8 。