[发明专利]桔梗花粉离体萌发液体培养基及利用其测定花粉活力的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物花粉活力测定技术领域，特别涉及一种桔梗花粉离体萌发液体培养基，以及基于该液体培养基的利用桔梗花粉的离体萌发培养测定花粉活力的方法。

背景技术

桔梗(Platycodon grandiflorum(Jacq.)A.DC)属于桔梗科、桔梗属，为多年生双子叶草本植物，是一种药、食、赏兼用植物。桔梗根部可入药，其主要活性成分是皂甙，具有镇咳、抗炎、降血压、降血糖、减肥、抗肿瘤、提高人体免疫力等广泛的药理活性。桔梗嫩苗、根均可食用，在我国东北地区以及日本、韩国、朝鲜等东亚国家是一种常见蔬菜，具有很高的营养价值。桔梗花期长，花色鲜艳，有紫色、白色、黄色和粉色等多种；花冠钟形，合瓣花，近年还发现漏斗形花冠桔梗和重瓣桔梗2个变种，提高了桔梗的观赏价值。

近年来，随着桔梗抗衰老、抑癌、抗虫杀菌和气味掩饰剂等功效相继被发现，促使对桔梗原材料的需求迅速增加，单靠野生桔梗资源已不能满足需求。在此情况下，各地普遍开展了桔梗野生种驯化和种质资源基础研究。丰富的种质资源是进行桔梗遗传研究和种质改良的物质基础，具有特异性状桔梗种质的研究鉴定及其保存是科学开展良种培育的前提。鉴于桔梗花粉作为桔梗遗传资源的主要载体，因此，进行桔梗花粉活力测定的研究，对桔梗种质资源保存与创新、优良品种的选育具有非常重要的理论和实践意义。

桔梗为两性花，开花后花粉成熟并自花粉囊中散出附着在花药与柱头上，成熟的花粉粒具有一定的活力，在田间条件下其活力能保持一定时间，但随时间的推移其活力会发生一定的变化，了解桔梗开花后花粉活力在田间的变化规律，对桔梗杂交体系的建立以及桔梗传粉类型的花粉都具有十分重要的意义。目前，花粉活力测定的方法主要有显微镜形态观察法、染色法、离体萌发法等。

形态观察法是依据不育花粉在生长过程中由于受到某些因素的影响，发育不完全或不良的花粉粒形态常常呈畸形，而正常花粉有规则的外形。桔梗正常花粉粒为正五边形或六边形，而不育花粉呈不规则形，根据形态可以鉴别花粉生活力。然而，桔梗花粉成熟后常常需要贮藏一段时间，贮藏过程中花粉活力会逐渐下降，由于桔梗正常花粉在贮藏过程中活力可能丧失，但形态并不发生明显变化；从而使得花粉粒形态观察法就不能鉴别贮藏后正常花粉活力变化情况。

染色法是通过使用染色试剂对花粉粒进行染色，依据颜色变化判断花粉活力的高低，常用的染色试剂有I2-KI溶液和氯化三苯基四氮唑(TTC)等。用I2-KI溶液对发育良好的桔梗成熟花粉进行染色，花粉粒而没有被染成蓝色，而呈浅黄褐色，表明I2-KI溶液染色法不能测定桔梗花粉活力；而TTC染色法测定花粉活力实验重复性较差，会造成很大的实验误差，也不能准确测定花粉的实际活力高低。

花粉离体萌发与花粉管生长测定结果较为稳定，更能反应花粉活力的实际状况。但花粉离体萌发需要适宜的培养基，常用的培养基基本成分是糖和硼，蔗糖浓度一般为10％～20％，硼酸为0.001％～0.005％，pH 5.5～6.5。

不同植物花粉萌发需要的培养基种类和浓度不同，二核型花粉较易萌发，在一般基本培养基上培养即可，而三核型花粉较难萌发，要在基本培养基的基础上添加其它促进花粉萌发的元素，如Ca²⁺，Mg²⁺，K²⁺，PEG等成分。近年来，人们对药用植物花粉离体萌发和花粉管生长进行了较多研究，赵宏波等认为PEG对菊花、梅花花粉离体萌发生长具有显著促进作用；牛东玲等报道了肉苁蓉花粉离体萌发的适宜培养基，陈和明等研究了黄藤花粉离体萌发条件及低温贮藏对花粉活力的影响。然而，关于桔梗花粉离体萌发与花粉管生长的研究国内外尚未见报道。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种桔梗花粉的离体萌发培养测定花粉活力的方法，在确定桔梗花粉离体萌发培养体系的基础上，对桔梗花粉离体培养，可靠、有效的测定桔梗花粉活力。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种桔梗花粉离体萌发液体培养基，以蒸馏水为溶剂，其包含的组分为ME₃、BK、100g·L^-1的蔗糖和150g·L^-1的PEG，PH为5.8；