响应面法对大豆花粉离体萌发主要影响因子的优化.pdfVIP

— ９４— 江苏农业科学　２０１６年第４４卷第３期 王昌陵，曹永强，张立军，等．响应面法对大豆花粉离体萌发主要影响因子的优化［Ｊ］．江苏农业科学，２０１６，４４（３）：９４－９８． ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１６．０３．０２５ 响应面法对大豆花粉离体萌发主要影响因子的优化 王昌陵，曹永强，张立军，王文斌，闫春娟，孙旭刚，宋书宏 （辽宁省农业科学院作物研究所，辽宁沈阳１１０１６１） 　　摘要：以辽宁省审定的大豆品种辽豆１５号花粉为材料，探讨大豆花粉在离体培养条件下萌发、生长的主要影响因 ２＋ 子。采用单因素试验筛选出大豆花粉萌发培养基最佳碳源为蔗糖，Ｃａ 源为ＣａＣｌ，有效植物生长调节剂为ＧＡ。通 ２ ３ 过Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计法对影响大豆花粉管生长的８个因素进行了评价，筛选出具有显著效应的３个因素：初始ｐＨ 值、蔗糖、ＧＡ。用最陡爬坡路径逼近花粉管长度响应区域，通过响应面法确定主要影响因素的最佳水平组合。结果 ３ 表明，大豆花粉离体萌发的各影响因子的最佳水平组合为蔗糖浓度 １９．２％、ＧＡ６８．９ｍｇ／Ｌ、初始ｐＨ值６．４７、ＨＢＯ ３ ３ ４ ０．０１５％、ＣａＣｌ０．０５％、ＰＥＧ－４０００７．５％、温度２５℃、时间３ｈ。优化后离体培养花粉管长度达３９１．９５ ｍ，比优化前 ２ μ 提高３２．６８％。 　　关键词：大豆花粉；萌发；Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ设计；响应面法；优化 　　中图分类号：Ｓ５６５．１０３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２（２０１６）０３－００９４－０５ 　　高等植物有性生殖过程中，花粉萌发是极为重要的环 ［１］ １　材料与方法 节 。花粉萌发率、花粉管长度是直接反映植物生殖活力的 主要标志。在大豆常规育种过程中，对亲本进行选择配制以 １．１　材料 及开展杂交大豆育种、不育系研究，都涉及到大豆花粉的萌发 供试大豆品种为辽豆１５号，为笔者所在单位选育的北方 ［２－４］ 春大豆品种，种植于辽宁省农业科学院试验田内。 问题 。花粉萌发时花粉粒吸水膨大，花粉粒内壁沿萌发 ［５］ ［６］ １．２　花粉采集方法 孔向外突出，最后形成花粉管 ，是极为复杂的生理过程 。 ［７］ ［８］ ７月中上旬Ｒ２时期（盛花期），于发育正常的植株上选 花粉离体萌发需要碳源 、矿物质元素及生长调节剂 的参 与，只有在培养基中含有足量且合适的营养组分并在适宜的 取花蕾，花蕾大小尽量一致，并符合当日可做杂交父本的标 ［９］ 准，用镊子取下后置于干净离心管内放于４℃冰箱保存，当日 ｐＨ值、温度等条件下，花粉才能正常萌发生长 。由于涉及 到多个可变因子，如何快速有效地筛选出主要因素并进行优 使用。 化是该研究领域的关键问题之一。Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ（ＰＢ）设 １．３　花粉培养方法 ［１０］ ［１５］ 计法是一种经济有效的二水平试验设计方法 ，可以利用最 采用液体培养基培养花粉 。按照不同试验处理配制 少的