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辣椒在全球经济作物中占据重要地位，然而其花粉生物学研究稀缺。为填补这一空白，研究人员对印度东北部 10 种当地辣椒品种展开研究。通过显微镜技术，揭示了花粉形态、产量、活力等特征，这为辣椒育种策略提供关键依据，助力品种改良。
辣椒，这种在餐桌上随处可见的食材，不仅为人们带来了独特的味觉体验，更是全球经济作物中的重要一员。印度作为世界辣椒生产大国，贡献了全球四分之一的产量 。然而，在辣椒研究领域，花粉生物学方面的探索却十分有限。花粉对于植物的繁衍至关重要，其活力、萌发情况以及形态特征等，都与植物的繁殖和遗传紧密相关。了解辣椒花粉的这些特性，不仅有助于揭示辣椒的遗传奥秘，还能为辣椒的育种和品种改良提供关键支持。为了填补这一研究空白，来自 Tripura University 植物分类与生物多样性实验室等机构的研究人员，针对印度东北部 Tripura 地区的 10 种当地辣椒品种，开展了一项深入的花粉生物学研究。该研究成果发表在《Discover Plants》杂志上，为辣椒的研究和种植开辟了新的方向。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是样本采集，在 2021 - 2022 年期间，研究人员多次前往 Tripura 不同地区，精心挑选并收集了 10 种常见的当地辣椒品种。对于花粉形态的研究，采用了醋酸分解法（Acetolysis）处理花粉样本，借助 OLYMPUS CX23 双目显微镜和 Carl Zeiss 的 Sigma - 300 扫描电子显微镜（SEM）进行观察和测量。在研究花粉产量时，通过改良的计数方法，对花粉数量进行精确统计。而花粉活力的检测，则分别运用了化学染色法（1% TTC 染色）和体外萌发法，在不同浓度蔗糖溶液和硼酸环境下进行培养观察。最后，利用 R 统计软件，通过计算均值、标准差、标准化数据、创建距离矩阵以及聚类分析（CA）等操作，对数据进行系统分析。
研究结果如下：
- 花粉形态特征：通过光学显微镜（LM）和扫描电子显微镜（SEM）观察发现，这些辣椒品种的花粉粒多为中等到大型，呈长球形（prolate spheroidal），具有三沟（tricolpate）萌发孔。不同品种的花粉在极轴和赤道直径上存在差异，平均极轴范围在 48 - 51μm，赤道直径在 46 - 47μm。例如，Cultivar003 的极轴最长，为 50.33±0.56μm；Cultivar007 的极轴最短，为 48.34±0.32μm。赤道直径方面，Cultivar009 最大，为 47.30±0.40μm；Cultivar008 最小，为 44.78±0.53μm。同时，花粉外壁（exine）厚度也有所不同，平均厚度为 2.24μm，Cultivar002 的外壁最厚，达 3.06±0.19μm；Cultivar008 最薄，为 1.94±0.02μm。外壁纹饰则有颗粒状（granulate）和皱波状 - 穿孔状（rugulate - perforate）两种类型。
- 花粉产量：各品种的花粉产量差异较大，每朵花的花粉数量在 47231 - 59767 粒之间。其中，Cultivar002 的花粉产量最低，为 47231±481.49 粒 / 花；Cultivar001 的花粉产量最高，为 59767.2±354.99 粒 / 花。
- 花粉活力与萌发：运用化学方法和体外萌发法检测花粉活力和萌发情况，发现花粉活力和萌发率在花期呈现动态变化。在化学方法检测中，花期当天（DBA）花粉活力最高，平均可达 98.39±0.13%，花期后两天（2DAF）最低，为 63.01±0.37%。体外萌发实验中，花期当天花粉萌发率最高，为 69.38±0.52%，花期后两天最低，为 33.36±0.38%。不同品种之间在花粉活力和萌发率上也存在差异，如 Cultivar009 在花期当天的花粉管萌发率最高，为 72.00±1.41%；Cultivar008 在花期后两天的花粉管萌发率最低，为 31.60±0.75%。
- 聚类分析：通过多变量分析和 UPGMA 方法对花粉特征进行聚类分析，将 10 个辣椒品种分为两组。Group 1 包含 4 个品种（Cultivar006、Cultivar007、Cultivar009、Cultivar010），该组花粉产量较高；Group 2 包含 6 个品种，这组内各品种花粉产量存在差异，且除 Cultivar002 外，其他品种的外壁厚度相近，Cultivar002 因其较厚的外壁在 Group 2 中较为独特。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次系统地对印度东北部当地辣椒品种的花粉生物学特性进行了研究，为辣椒的遗传多样性研究和育种工作提供了重要的基础数据。花粉形态特征、产量、活力和萌发率等数据，有助于育种者更深入地了解辣椒品种之间的差异，从而选择合适的亲本进行杂交育种，提高辣椒的品质和产量。此外，研究还发现不同品种在花粉特性上的差异，可能与遗传因素和当地环境有关，但这还需要更多的研究来进一步证实。同时，该研究也验证了显微镜技术在花粉研究中的有效性，为后续的相关研究提供了可靠的技术参考。总之，这项研究在辣椒花粉生物学领域取得了重要突破，为辣椒产业的可持续发展提供了有力的理论支持。
