摘 要：本實验利用气孔鉴定法对小麦花粉植株叶片气孔长度进行测量，并观察和统计小麦的结实率。 结果表明：小麦单倍体与二倍体叶片的气孔长度存在显著差异;单倍体叶片气孔平均长度范围为35.40～63.50; 二倍体气孔平均长度范围为63.50～85.51。最终以结籽检证结果，准确性为95%以上。气孔鉴定法可用于小麦双单倍体植株倍性的快速鉴定。
　　关键词：气孔;小麦花粉植株;倍性
　　小麦是我国和世界最主要粮食作物之一，在粮食生产中具有举足轻重的作用。小麦栽培技术的提高、优良品种的育成和推广利用都促进了小麦生产的发展。单倍体育种是一种快速育种的途径，在育种上具有巨大的潜力。花药培养是其中重要的单倍体育种方式。但是，通过花药培养得到的花粉植株自然加倍率较低，影响了单倍体育种的工作。为了提高花粉植株的加倍率，需要对花粉植株倍性进行鉴定。鉴定植株倍性的方法主要有直接鉴定法和间接鉴定法。直接鉴定法有染色体计数法，间接鉴定法有流式细胞分析、保卫细胞叶绿体数目鉴定法、叶绿体计数法、气孔鉴定法、植株形态观察法等。染色体数目鉴定法通常采用根尖压片法计数染色体数及观察开花结实情况两种，由于有的植物染色体数目较多，准确计数较为繁杂，且程序繁琐耗时长，不利于植株倍性的快速鉴定。而气孔鉴定法具有清晰度高，可用于鉴定染色体数目多的植物，是一种简便、快速、准确鉴定染色体倍性的方法。本实验采用了气孔鉴定的方法，对小麦花粉植株进行倍性鉴定，研究气孔长度与小麦倍性之间的关系。为单倍体育种提供一定的理论依据，对科学发展具有重要的意义。
　　一、材料与方法
　　1.实验材料。以中国农业科学院作物科学研究所中圃场实验田提供的小麦花粉植株叶片为材料。
　　2.实验方法
　　（1）取材时期与部位 在小麦花粉植株拔节前，用剪刀剪取已挂牌小麦花粉植株的倒二叶叶片叶尖部分约1.0 cm。
　　（2）叶片处理  叶片样品处理主要分三个3步骤。1）把取好的样品放入装有乙醇乙酸混合液的离心管中室温固定24小时， 以使叶片样品停止分裂并保持活体状态;2）用70%乙醇室温浸泡30分钟， 再用无水乙醇室温浸泡2次， 每次30分钟，去掉乙醇乙酸混合液进行脱水处理， 以利于下一步的透明处理获得较好效果;3）用甘油透明剂对固定和脱水后的小麦叶片样品处理6小时，获得透明的叶片。
　　（3）气孔观察与测量。将不同透明剂处理过的叶片样品置于载玻片上， 用手术刀将叶片切成约1 mm大小， 之后在样品上滴一滴透明液并盖上盖玻片。使用OlympusSZX16体式显微镜对固定、脱水和透明各步骤处理后的小麦叶片样品进行观察（背景为黑色）并拍照。使用DP2-BSW软件对花粉植株叶片气孔长度进行测量， 每个叶片测量3个气孔， 以3个气孔长度的平均值作为该样品值。
　　二、结果与分析
　　来源于30个基因型90株花粉植株叶片气孔长度的测量值和其育性的观察结果列于表1。从表中看出， 基因型不同， 气孔长度和植株育性（ 自然加倍率） 明显不同， 如42421、45178、46380、46414、46454、46496、46540 这七个材料花粉植株叶片气孔长度值都在63.50μm以上， 全部正常结实， 自然加倍率高达100% ， 都为二倍体植株。43341、46343、46386、46538这四个材料花粉植株保气孔长度值都在55.50μm以下， 大多数植株为40～55μm，都为单倍体植株。其它基因型的花粉植株其叶片气孔长度值的分布范围比较宽（ 35.55～85.55u），其中有半不育花粉植株的存在。叶片气孔长度值在63.55μm以上的花粉植株能够结实， 说明其染色体已经加倍。气孔长度在55.50μm以下的花粉植株一般都不结实， 表明其染色体没有加倍，仍为单倍体花粉植株。
　　表1 小麦花粉植株气孔长度与结实的观察结果
　　代号 气孔长度μm 结实 代号 气孔长度μm 结实 代号 气孔长度μm 结实
　　42371-1 58.05 - 42419-1 54.93 - 42421-1 77.32 +
　　-2 60.47 - -2 62.78 - -2 85.51 +
　　-3 64.56 + -3 53.05 + -3 80.23 +
　　43069-1 59.31 / 43341-1 42.12 - 45178-1 70.77 +
　　-2 54.95 - -2 43.87 - -2 64.78 +
　　-3 59.26 - -3 54.18 - -3 58.08 +
　　45215-1 73.51 + 45242-1 64.42 - 46341-1 44.76 /
　　-2 62.33 / -2 65.45 + -2 70.89 +
　　-3 40.94 - -3 59.13 + -3 72.60 +
　　46343-1 34.67 - 46370-1 45.34 - 46380-1 79.35 +
　　-2 40.17 - -2 63.13 + -2 66.03 +
　　-3 43.59 - -3 60.31 / -3 80.08 +
　　46386-1 39.56 - 46404-1 45.56 - 46414-1 72.80 +
　　-2 39.94 - -2 52.29 / -2 74.73 +
　　-3 47.14 - -3 59.91 - -3 82.03 +
　　46438-1 78.92 - 46442-1 50.34 / 46454-1 74.18 +
　　-2 55.56 - -2 61.55 - -2 76.81 + 　　-3 65.74 + -3 51.16 / -3 85.13 +
　　46467-1 57.35 / 46469-1 86.79 + 46486-1 65.21 /
　　-2 55.46 / -2 77.14 + -2 68.79 /
　　-3 35.40 - -3 61.10 + -3 77.67 +
　　46487-1 86.91 + 46496-1 71.36 + 46538-1 55.22 -
　　-2 48.09 / -2 63.57 + -2 54.13 -
　　-3 52.79 / -3 71.34 + -3 50.95 -
　　46540-1 81.41 + 46549-1 54.11 - 46561-1 64.27 +
　　-2 80.02 + -2 42.59 - -2 58.66 /
　　-3 71.17 + -3 56.55 / -3 55.43 -
　　46599-1 61.26 / 46617-1 72.32 + 46619-1 56.53 -
　　-2 58.72 - -2 65.92 - -2 68.26 +
　　-3 57.65 / -3 67.87 - -3 63.42 +
　　注： + 表示可育， - 表示不育，/表示半不育。
　　三、讨论
　　1.普通小麦植株叶片气孔长度（对照）， 经观察一般在64.50～84.55μm之间，自然加倍小麦花粉植株的气孔长度值在63.50～85.51之间，即小麦花粉植株二倍体与普通小麦植株气孔长度基本一致。气孔鉴定法可用于小麦花粉植株倍性的鉴定。
　　2.验证气孔长度鉴定花培再生植株结实性的可信指标， 并为不育花培再生株提供信息， 以便采取有效措施加以挽救， 減少损失。为育种工作者提供为参考。
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