不結(jié)球白菜生長發(fā)育過程中表型變化小麥雜交育種是在不同品系間傳遞基因的唯一的“自然”方式。開花和產(chǎn)生花粉，是產(chǎn)生新基因組合不可或缺的基本過程，也是決定作物終產(chǎn)量的重要部分。由于花粉活力對環(huán)境變化及其敏感，干旱和高溫等環(huán)境條件以及農(nóng)藥的使用都有可能會影響花粉的產(chǎn)量及散粉時的活性。此外，不同基因型對脅迫環(huán)境的響應(yīng)也有所不同，通過花粉活性的檢測，可以幫助我們及時洞察花粉活力的變化，有效改善育種的結(jié)果。因此，關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中尤其是授粉時刻花粉的育性，對育種者來說非常重要。
小麥?zhǔn)菄?yán)格的雌雄同花、自花授粉作物，在自然條件下，只有1％～3％的花朵可以進行異花傳粉。小麥?zhǔn)诜弁ǔ０l(fā)生在穎片打開之前，因此被稱為閉花受精。一般而言，風(fēng)力有助于花粉擴散，父母本可借助自然風(fēng)力進行授粉；但對于高產(chǎn)制種生產(chǎn)來說遠遠不夠，必須借助人工進行輔助授粉。通過人工輔助授粉，可提高花粉傳播數(shù)量、傳播距離，并可部分控制花粉的傳播方向，提高花粉利用效率，增加母本授粉機會，從而提高母本結(jié)實率，提高制種產(chǎn)量。此外，父母行比是影響制種產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。其確定的原則為：在保證母本充分授粉的前提下，盡力減少父本行數(shù)。行比過大，則父本花粉不能滿足母本所需花粉量要求；行比過小，則母本生產(chǎn)群體過小，均不利于提高制種產(chǎn)量。小麥散粉量是品系的遺傳性狀，選擇花粉產(chǎn)量大、花粉活性高的品系作為父本是制種產(chǎn)量的重要保證。研究表明，小麥花粉脫落后其活力會迅速下降，因此授粉過程中，要充分考慮這一因素，采集花粉后盡快進行授粉。
本文對一系列品種的冬小麥花粉進行了田間試驗，并利用Ampha Z32花粉活力分析儀（阻抗流式細胞儀）對比分析了不同采集方法下小麥花粉活力的差異，以期找到小麥花粉的采集的方法，并為小麥花粉活力原位測量提供實踐中的指導(dǎo)作用。
—— 小麥花粉采集方法 ——
采集具有代表性的小麥花粉樣品進行活力測量是非常關(guān)鍵的?；ǚ鄄杉^早，可能會導(dǎo)致花粉產(chǎn)量較低、花粉不成熟；采集過晚，花粉可能已失活，這都可能造成花粉活力測量結(jié)果失真。正確的花粉收獲時間點應(yīng)該是花藥呈亮黃色，并且有一些已經(jīng)露出穎殼。
花粉采集的正確時間點，帶花藥的小麥穗
在本文的小麥花粉活力量化的田間試驗中，我們采用了四種小麥花粉的采集方法，并對這四種方法的采集速度和穩(wěn)定性進行了評估。我們將四種方法分別命名為：花藥采摘法，剪穗離心管收集法、剪穗紙漏斗收集法、剝穗離心管收集法。
方法一：花藥摘取法
花藥摘取法是小麥穗部去雄育種區(qū)普遍采用的方法，只需小心打開穎片和外稃用鑷子挑出花藥即可，如下圖所示。為確保花粉活力測量的結(jié)果具有代表性，本試驗摘取了 6-12朵花藥（根據(jù)花粉濃度的高低，適當(dāng)減少或增加花藥數(shù)量），并將采摘后的花藥盛放到1.5ml離心管中孵育5min以促進花藥爆開，混勻花粉后立即制備花粉懸浮液進行即時測量。
方法二：剪穗紙漏斗收集法
該方法用剪刀在靠近谷粒末端的位置水平剪切小麥小穗，剪切處理會促進花藥在5min內(nèi)露出并開始釋放花粉。
用一張普通的紙制作一個漏斗然后用膠帶纏緊漏斗口并連接到一個150μm過濾器上，過濾器下端連接一個1.5ml離心管上。將新切好的穗狀花序（最多5個）倒放在漏斗中5min，直到花藥露出，花粉釋放，此過程中用手指輕彈過濾器可加速花粉的釋放。待離心管中收集足夠量花粉后，立即制備花粉懸浮液進行測試。
通常，3-5個處于成熟階段的麥穗，就可以提供可用于活力測量的足量花粉。
方法三：剪穗離心管收集法
該方法將切割后的穗狀花序倒放在50ml離心管中進行花粉收集，麥穗在離心管中孵育5min直至花粉釋放，期間用手指輕彈離心管以促進花粉的釋放。待離心管中收集足夠量花粉后，立即制備花粉懸浮液進行測試。
方法四：剝穗離心管收集法
該采集方法即用手將小穗從麥穗上剝下，然后將剝下的小穗轉(zhuǎn)移到離心管中孵育5min，直至花粉釋放。該方法在剝離小穗過程中會導(dǎo)致穎殼和外稃撕裂，進而加速花藥的釋放。
四種采集方法的試驗結(jié)果表明，相較于剪穗離心管收集法和剝穗離心管收集法，花藥采摘法和剪穗紙漏斗收集法采集的花粉活性明顯更高，這可能是由于小穗在離心管孵育的5min內(nèi)會形成水汽，而小麥花粉遇水汽后會立即失活（細胞破裂）；花藥采摘法和剪穗紙漏斗收集法相比較，花藥采摘法更易受采摘偏差影響，相對誤差較大，剪穗紙漏斗收集法采集的是花藥自然露出后散落的花粉，消除了采摘造成的人為誤差，因此剪穗紙漏斗收集法是花粉采集的通用方法。
綜合評估花粉采集速度和活力測量結(jié)果的穩(wěn)定性，建議酌情采用花藥采摘法和剪穗紙漏斗收集法。
花粉采集方法 | 工作強度 | 準(zhǔn)確性/精度 | 推薦 |
花藥采摘法 | 中等 | 高 | √ |
剪穗紙漏斗收集法 | 高 | 很高 | √ |
剪穗離心管收集法 | 高 | 低 | × |
剝穗離心管收集法 | 低 | 低 | × |
—— 小麥花粉的壽命 ——
已有大量文獻報道，不同基因型的小麥在不同環(huán)境條件下，花粉活性的維持時間為30min-3H，與向日葵、番茄等物種相比，花粉活性維持的時間相對較短。這將直接影響田間試驗中小麥花粉活性的測量，特別是涉及需分批測量的情況。
本試驗測試了室溫（≈22℃）下和冰箱中保存（4℃）的小麥花粉活力隨時間的變化。即利用剪穗紙漏斗收集法采集了10個麥穗的花粉，將采集后的花粉混勻并等分為兩份，蓋緊離心管蓋子并分別保存于室溫下和冰箱中，設(shè)置8個時間梯度進行小麥花粉活性的測量。
小麥花粉的初始活力為80% - 90%，室溫下小麥花粉活力在60min內(nèi)下降了約35% - 40%，盡管冰箱保存可在一定程度上適當(dāng)延長小麥花粉的壽命，但花粉活力發(fā)生顯著下降卻是不可避免的。因此，我們強烈建議采集小麥花粉后立即進行活力測量。
如果無法在采集花粉后的30min內(nèi)立即測量花粉活力，則建議保存整個麥穗。本實驗采摘整個麥穗并將根部浸泡在水中，于實驗室室溫下保存，并每隔一段時間通過剪穗紙漏斗收集法采集新鮮小麥花粉進行活力測量。實驗結(jié)果表明，24h內(nèi)小麥花粉活力沒有出現(xiàn)明顯下降，由此可見，這是保存花粉活力的一種有效手段。
希望以上試驗結(jié)果可以給您的小麥花粉活力測量工作帶來參考作用，找到適合您試驗的采集方法。
Ampha Z32花粉活力分析儀—實現(xiàn)田間原位輕松測量！
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