为克服花期过长和开花不同步的问题，研究野生蝶豆属植物花粉的体外萌发及冷冻保存技术

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Development of in vitro germination and cryopreservation protocols of pollen in wild Lathyrus species to overcome longevity and asynchronous flowering constraints

　　

摘要

Lathyrus属包含多种具有重要实用价值且适应性强的豆科植物，它们是具备耐逆性和提升营养价值的遗传多样性宝库。然而，由于开花时间不一致、花粉寿命短以及缺乏标准化的萌发和保存方法，这些野生种在育种中并未得到充分利用。本研究旨在优化六种Lathyrus物种（L. pseudocicera、L. odoratus、L. tingitanus、L. annuus、L. aphaca和L. cicera）的体外花粉萌发方案，并制定可靠的冷冻保存策略。不同物种的花粉对蔗糖浓度表现出明显的特异性反应：L. pseudocicera和L. tingitanus在15%蔗糖浓度下萌发率最高，分别为84.7%和78.3%；L. annuus和L. aphaca在20%蔗糖浓度下萌发率最高，分别为81.9%和76.1%；L. odoratus在25%蔗糖浓度下萌发率最高为86.8%；而L. cicera在30%蔗糖浓度下萌发率为65.1%。新鲜花粉的存活率较高，为65.1%至86.8%，但在暴露于液氮后存活率会迅速下降，24小时内就会失去活性。经干燥处理的L. pseudocicera花粉在干燥20分钟后具有最高的液氮存活率，为82.0%；L. odoratus和L. tingitanus在干燥25至30分钟后存活率达到峰值，为77.6%；L. annuus和L. aphaca在干燥5分钟后存活率为71.6%至73.6%；L. cicera则在干燥15分钟后存活率为57.3%。经过冷冻保存的花粉能够正常形成豆荚并结实，其种子萌发率也与对照组相当。这是首篇关于野生Lathyrus物种体外花粉萌发及冷冻保存的系统性研究，为解决开花时间不一致的问题、延长花粉寿命以及提升育种计划中的种质资源保存和种间杂交效率提供了实用方案。