《相思树花粉离体培养活力检测技术》

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课题来源与背景:相思树(Acaciaconfusa)属含羞草科(Mimosaceae)金合欢属(Acacia)植物,自然分布于澳大利亚昆士兰、巴布亚新几内亚及印度尼西亚等湿润热带地区。相思具有生长迅速、树冠浓密、落叶量多、根瘤固氮及耐干燥瘠薄的特性,材质优良,可用作纸浆材、建筑材、家具用材等。中国自上世纪60、70年代开始引种相思,上世纪八、九十年代相思作为短周期工业用材树种在我南方得到重视并推广。然而,极端气候异常导致的寒害、杂交育种进程缓慢、结荚率低下等原因,使得相思的继续推广种植受到了限制,生产上迫切需要速生、抗逆性强的相思改良品种。因此,开展相思树的杂交育种研究显得尤为紧迫。农、林业的常规育种中,为了进行人工辅助授粉或杂交授粉,需要早期采集和贮存花粉。在采集贮存花粉之前,通常要做花粉生活力的鉴定。花粉萌发率是鉴定花粉生活力的一项重要指标。离体萌发测定法可以直观区分死亡或缺乏活力的花粉,数据科学可靠,并可完全定量,对于许多植物都与结实和种子形成有相关性,故仍为杂交育种中花粉生活力测定的首选方法。不同植物花粉萌发所需要的培养基成分、浓度和培养的环境条件不同,需进行大量的试验才能确定。该方法破解了相思树花粉离体培养难于萌发的关键性问题,筛选出了适宜的培养基,对于提高相思树育种效率具有较高的实际应用价值,可有效解决现有相思树种子园的产量和质量问题,极大地发挥相思树种的经济效益、社会效益和生态效益。技术原理及性能指标:项目成果是森林繁育领域一项重大的应用研究成果。该成果以植物物候学、生殖生物学、传粉生物学等学科理论为指导,充分利用和借鉴国内外金合欢属繁育系统领域的实践经验和成果,对相思花粉离体培养关键技术进行研究,解决了相思花粉离体培养难萌发的难题,为相思树种的杂交育种及种子园产量的提高提供技术支撑。项目筛选出的最佳离体萌发培养基培养的花粉萌发率最高可达100%,按最佳培养基成分配制的叶面肥花期喷洒可促进开花结荚。技术的创造性与先进性:项目创建了金合欢属相思树种花粉离体萌发活力检测的新技术。明确了相思树花粉活力检测过程中花穗的采集时间、创新了花粉播种的方法、筛选出最适宜的离体培养基及培养环境。突破了相思人工授粉过程中花粉活力检测这一技术瓶颈,国内文献在此之前均未见有该报导,创新性显著。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术已达到成熟水平,具有简单、可操作性强,数据科学可靠,并可完全定量特点,适用于相思人工育种过程中的花粉活力检测,还可用萌发培养基配方配成叶面肥用于种子园花期喷洒,提高种子产量。项目实施不会对人、动物造成伤害,更不会对环境造成污染,安全性强。应用情况及存在问题:项目已在广西林科院相思杂交育种的相关研究中应用,对促进开花及提高种子的产量显著。存在问题:相思花粉细如粉尘,须配备有显微镜的部门才能开展该项检测。

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