全 文 ：收稿日期：2011-12-10
基金项目：国家农业部野生植物资源保护资助项目（[2010]29）
作者简介：邢艳萍（1986-），女，沈阳农业大学硕士研究生，从事药用植物繁育系统与野菜新品种选育研究。 * 通讯作者 Corresponding author: 宁
伟(1959 - )，男，沈阳农业大学教授，博士，从事药用植物种质资源评价与创新研究。
沈阳农业大学学报，2012－06，43(3)：295-299
Journal of Shenyang Agricultural University，2012－06，43(3)：295-299
东北地区 5种蒲公英花粉离体萌发条件及特性的研究
邢艳萍，张 建，吴 杰，陈倩倩，宁 伟 *
（沈阳农业大学 园艺学院/东北野菜种质异位保存圃与鉴定中心/设施园艺省部共建教育部重点实验室，沈阳 110161）
摘要：以东北地区 5 种蒲公英为试材，在离体培养条件下研究其花粉数量以及花粉萌发率。 结果表明：东北蒲公英、丹东蒲公英、
亚洲蒲公英、 蒙古蒲公英和朝鲜蒲公英的单花花粉数量分别为 5028 粒、2948 粒、3184 粒、2460 粒和 3017 粒。 花粉在含有 PEG
和 ME3培养基上才能萌发，萌发率为 2.8%~16%；蔗糖对蒲公英花粉萌发有一定的促进作用。 不同开放阶段的花粉活力不同，柱
头为 Y 字状时活力最强；相同开放阶段的花粉在 9：00~10:00 时活力最强。 此外，各种蒲公英花粉的离体萌发均有多重花粉管现
象，二重花粉管的比例为 9.8%~24%，三重花粉管的比例为 0~13.8%。 试验蒲公英花粉需要 PEG 和 ME3 互作才能萌发，花粉数量
与活力无明显线性关系。
关键词：蒲公英；花粉；离体培养；萌发特性
中图分类号：Q949.95 文献标识码： A 文章编号： 1000-1700（2012）03-0295-05
Conditions and Characteristics of Pollen Germination in Vitro for Five
Dandelion Species Distributed in Northeast China
XING Yan-ping, ZHANG Jian, WU Jie, CHEN Qian-qian, NING Wei*
(College of Horticulture/Ex-situ Conservation Garden and Identification Center of Potherb Germplasm in Northeast China/Key Laboratory of the
Ministry of Education Province-Ministry Collaboration Project for Facility Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)
Abstract： The quantity and germination rate of five species of dandelion pollens were studied in vitro. The result showed that
the quantity of Taraxacum ohwianum Kitag, T. danrungense Kitag, T. asiaticum Dahlst, T. mongolicum Hand. -Mazz, and T.
coreanum Nakai pollens were 5028, 2948, 3184, 2460 and 3017 respectively. All these five kinds of pollens could germinate
when only cultivated on the culture medium containing PEG and ME3 and the germination rates were 2.8%~16%. The pollen
activity was the strongest when the stigma at theY shape and at the 9:00-10:00 am. The T. ohwianum Kitag pollination mainly
depended on insects. PEG and ME3 inter- actions was the necessary condition of the pollen germination.There was no linear
relationship between the pollen quantity and pollen activity.
Key words： dandelion; pollen; culture in vitro; germination characteristics
蒲公英 (Taraxacum)是菊科 (Compositae)蒲公英属 (Taraxacum F. H. Wigg.)植物 ，也是菊科舌状花亚科
(Subfam. Liguliflorae DC. ) 最进化的类群之一[1]。 中国高等植物数据库中已记录，在中国有 79 个种（包括 7 个
存疑种），其中东北地区为蒲公英主产区[2-3]。 现代药理研究表明，蒲公英有良好的抑菌与抗肿瘤作用，已在国内
外广泛应用 [4]。 花粉作为种子植物雄性配子体，在有性繁殖中起着重要作用，花粉数量是进行传粉与授粉的基
础，而花粉离体萌发是众多测定花粉活力方法中最有效而且最接近实际结果的方法 [5]。 ME3做为花粉离体萌发
培养基，能够显著提高荠菜花粉(三核花粉)萌发率[6]。 有报道指出，PEG(聚乙二醇)能显著促进菊花花粉萌发[7-9]，
此外，适宜浓度蔗糖能促进花粉萌发[10]。 目前，国内外对蒲公英花粉萌发特性和花粉数量的研究还未见详细报
道。 本试验考察了东北地区 5种蒲公英花粉在不同培养基上的离体萌发率，对培养基成分及其浓度进行筛选，
以期获得蒲公英属最适花粉离体萌发培养基，为花粉活力测定提供准确、快速和简便的方法，为蒲公英属植物
的人工授粉、杂交育种等研究提供理论与实践依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试蒲公英为东北地区分布的 5种蒲公英，分类标准依据《中国植物志》（1999年版）[2]。试验材料经由中国
第 43卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
表 1 材料来源
Table 1 Source of materials
种名 Species
丹东蒲公英 T. danrungense Kitag.
亚洲蒲公英 T. asiaticum Dahlst.in Act.
蒙古蒲公英 T. mongolicum Hand.-Mazz.
朝鲜蒲公英 T. coreanum Nakai in Bot
东北蒲公英 T. ohwianum Kitag.
来源 Origin
辽宁省丹东市 Dandong, Liaoning Province
吉林省磐石市 Panshi, Jilin Province
辽宁省朝阳市 Chaoyang, Liaoning Province
辽宁省沈阳市 Shenyang, Liaoning Province
辽宁省丹东市 Dandong, Liaoning Province
采集人 Collector
赵鑫 ZHAO Xing
赵鑫 ZHAO Xing
赵鑫 ZHAO Xing
李海娟 LI Haijuan
张波 ZHANG Bo
凭证标本 Voucher
011(SYAB)
043(SYAB)
026(SYAB)
053(SYAB)
023(SYAB)
科学院沈阳生态所李冀云研究员现场鉴定。蒲公英于 2008年采自辽宁、吉林等地，栽种于沈阳农业大学百草园
中草药试验基地，常规田间试验管理，详细材料来源见表 1。 试验于 2011年在沈阳农业大学进行。 供试 ME3培
养基的组成为：MgSO4·7H2O 370mg·L-1、KNO3 950mg·L-1、KH2 PO4 80mg·L-1、CaCl2·2H2O 880mg·L-1、NH4NO3
412.5mg·L-1、KCl 175mg·L-1、H3BO3 50mg·L-1、Na2 EDTA 7.45mg·L-1、FeSO4·7H2O 0.025mg·L-1、KI 0.83mg·L-1、
Na2MoO4·2H2O 0.25mg·L-1、CuSO4·5H2O 0.025mg·L-1、CoCl2·6H2O 0.025mg·L-1、维生素 B1 1.0mg·L-1、维生素 B6
1.0mg·L-1[10]。 供试不同分子量聚乙二醇（PEG1500、PEG4000、PEG6000）为化学纯。
1.2 方法
每种蒲公英种标记 10个花序，套上纱网。 于晴天 9:00 采集花粉，将配好的培养基滴加到带凹槽的载玻片
上，培养 30min，花粉离体萌发数量统计以花粉管长于花粉直径为标准，每次每个处理分别取 3 个固定大小的
视野统计，单次统计的花粉数不少于 100个，试验重复 3次。 萌发率（%）=（萌发的花粉数/总的花粉数）×100。
1.2.1 不同培养基对 5 种蒲公英花粉萌发率的影响 分别以不同浓度蔗糖（0，1%，2.5%，5%，10%，15%，30%，
35%） 的水溶液和不同浓度蔗糖 （0，1%，2.5%，5%，10%，15%，30%，35%） 的 ME3溶液， 不同浓度 PEG1500
（100，200，300g·L-1） 的水溶液 ， 不同浓度 PEG4000 （100，200，300g·L-1） 的水溶液 ， 不同浓度 PEG6000
（100，200，300g·L-1）的水溶液，以及不同浓度 PEG1500（100，200，300g·L-1）的 ME3 溶液，不同浓度 PEG4000
（100，200，300g·L-1）的 ME3溶液，不同浓度 PEG6000（100，200，300g·L-1）的 ME3溶液为培养液，以清水和 ME3
的培养基为对照，对 5种蒲公英花粉进行离体培养，调查花粉的离体萌发率，选取较优培养基组合。
在较优培养基组合中添加不同浓度的蔗糖（0.05%，0.1%，0.5%，1%，3%，5%，7%），考察在此基础上蔗糖对
花粉离体萌发率的影响。
1.2.2 5种蒲公英单花花粉不同开放阶段以及不同时间萌发率 根据以上选取各种最佳的培养条件对不同开
放阶段的单花花粉进行离体培养。在各种蒲公英盛花期时，早上蒲公英头状花序开放后，8：00开始采集棒状、Y
字状、羊角状 3种不同开放阶段小花的花粉进行离体培养，每隔 1h分别采集 1次进行培养，直到中午花序接近
闭合以后，观察各种蒲公英花粉萌发情况并进行统计，重复 3次，试验结束时仍处于盛花期。
1.2.3 5种蒲公英花粉数量和多重花粉管观察 参照朱更瑞等[12]方法，取未开裂花药 100枚，放入离心管中，在
烘箱（35℃）中干燥。 待花粉散出后，放入 5mL 含 20%偏磷酸钠溶液，在涡漩振荡器上震荡摇匀成悬浮液，然后
再取 200μL悬浮液稀释至 1mL，摇匀后用微量进样器吸取 1μL 悬浮液滴在载玻片上，在 OLYMPUS IX71 倒置
生物显微镜下数出视野中的花粉粒数(M)，然后计算出单个花药花粉粒数 [11-12]，重复 3 次。 对多重花粉管现象进
行观察并记录，拍照。
1.2.4 数据处理 试验所得数据采用 spss 软件进行处理分析。
2 结果与分析
2.1 培养基对 5种蒲公英花粉萌发率的影响
以不同浓度蔗糖水溶液和不同浓度蔗糖 ME3溶液为培养基，仅观察到大量突起，萌发率为 0。可见，蔗糖不
能使蒲公英花粉萌发。 清水对照处理下，各种花粉萌发率均为 0。 以不同浓度 PEG 的水溶液为培养基，虽能使
蒲公英花粉萌发，但萌发率很低，均在 1%左右。
由表 2 可知， 含不同浓度 PEG 的 ME3培养基中 5 种蒲公英的花粉都可以萌发， 其中东北蒲公英在 PEG
6000浓度为 200g·L-1的 ME3培养基中花粉萌发较好，萌发率为 4.6%；丹东蒲公英在 PEG4000 浓度为 200g·L-1
296· ·
第 3期
表 2 5种蒲公英在 ME3+PEG 条件下花粉萌发率观测
Table 2 Pollen germination capacity in culture media including different PEG
种名Species
东北蒲公英 T. ohwianum Kitag.
丹东蒲公英 T. danrungense Kitag.
亚洲蒲公英 T. asiaticum Dahlst.in Act.
蒙古蒲公英 T. mongolicum Hand.-Mazz.
朝鲜蒲公英 T. coreanum Nakai in Bot
PEG 1500g·L-1
100
-
1.0Dd
-
-
10.7Cc
200
2.7Bb
1.1Dd
-
1.6Bb
10.1Cc
300
1.6Dd
-
1.2Bb
-
5.2Dd
PEG 4000g·L-1
100
-
3.4Bb
-
-
12.8Bb
200
-
5.3Aa
2.8Aa
1.6Bb
12.6Bb
300
2.7Bb
-
1.7Bb
-
3.4Ee
PEG 6000g·L-1
100
2.0Cc
-
-
5.2Aa
16Aa
200
4.6Aa
3.2Bb
-
1.23Cc
6Dd
300
1.7Dd
1.9Cc
-
-
5.8Dd
注: 不同小写字母表示 p< 0.05 水平差异显著,不同大写字母表示 p<0.01 水平差异显著。 “- ”表示未观察到花粉萌发或极少萌发(低于 1% )，下同 。
Note: The different lower case letters show the significance at 0.05 level, the same below. The different upper case letters show the significance at 0.01
level, the same below. - Shows pollens hardly germinate ( germination capacity less than 1% ) , the same below.
表 3 在 PEG+ME3培养基中添加不同浓度蔗糖对花粉萌发率的影响
Table 3 Pollen germination capacity in culture media consisting of different concentration sucrose and different
basic culture media
种名Species
东北蒲公英 T. ohwianum Kitag.
丹东蒲公英 T. danrungense Kitag.
亚洲蒲公英 T. asiaticum Dahlst.in Act.
蒙古蒲公英 T. mongolicum Hand.-Mazz.
朝鲜蒲公英 T. coreanum Nakai in Bot
蔗糖浓度 Sucrose concentration/%
0.05
14.7Aa
1.9Gg
2.2Cc
7.5Bb
-
0.1
7.5Bb
3.8Ff
1.9Dd
6.2Aa
3.4Bb
0.5
4.4Dd
5.0Ee
2.7Cc
4.5Cc
-
1
6.2Cc
10.8Cc
3.1Bb
4.1Cc
13.1Aa
3
4.0Dd
6.2Dd
5.0Aa
2.8Dd
2.0Cc
5
2.4Ee
17.1Aa
-
2.8Dd
1.4Cc
7
1.9Ff
12.0Bb
-
2.7Dd
-
邢艳萍等：东北地区 5种蒲公英花粉离体萌发条件及特性的研究
的 ME3培养基中萌发率较其他条件好，为 5.3%；亚洲蒲公英在 PEG4000 浓度为 200g·L-1的 ME3培养基中萌发
率为 2.8%； 蒙古蒲公英在 PEG 6000 浓度为 100g·L-1的 ME3培养基中萌发率较好， 为 5.2%； 朝鲜蒲公英在
PEG 6000 浓度为 200g·L-1的 ME3培养基中花粉萌发较好，萌发率为 16%。 虽然在 PEG 的 ME3培养基中，5 种
蒲公英花粉都能够萌发，但大部分的萌发率都比较低。
东北蒲公英在 PEG6000（200g·L-1）的 ME3培养基中，丹东蒲公英 PEG4000（200g·L-1）的 ME3培养基中，亚
洲蒲公英 PEG4000（200g·L-1）的 ME3培养基中，蒙古蒲公英 PEG6000（100g·L-1）的 ME3培养基中，朝鲜蒲公英
PEG6000（100g·L-1）的 ME3培养基中，添加不同浓度的蔗糖，在一定程度上均提高了蒲公英花粉萌发率。 由表 3
可见，东北蒲公英在蔗糖浓度为 0.05%时，花粉萌发率从 4.6%提高到 14.7%；丹东蒲公英在蔗糖浓度为 5%时，
花粉萌发率从 5.3%提高到 17.1%；亚洲蒲公英在蔗糖浓度为 3%时，萌发率从 2.8%提高到 5%；蒙古蒲公英在
蔗糖浓度为 0.05%时，萌发率从 5.2%提高到 7.5%，朝鲜蒲公英在不同蔗糖浓度条件下萌发率提高不明显，在蔗
糖浓度为 1%时萌发率为 13.1%。
2.2 5 种蒲公英不同开花阶段花粉萌发率观测
在花开放的不同形态，在不同时间花粉的活力都有所不同，呈现出一定的规律性。各种蒲公英在 9：00时的
萌发率最高，最大值为 8.4%~59.7%，9:00~10：00 之间花粉活力开始下降，东北蒲公英下降最快（表 4）。 东北蒲
公英、丹东蒲公英、亚洲蒲公英和蒙古蒲公英花粉在羊角状时花粉活力最低，朝鲜蒲公英则在羊角状时活力最
高，为 17.8%，但在其他时间时羊角状的花粉萌发率却很低，其 Y字状的花粉活力呈现出一定的上升趋势。东北
蒲公英在整个研究的时间段中，大部分都以 Y字状的花粉萌发率最高，为 59.7%，羊角状的花粉萌发率最低，为
0。 丹东蒲公英在柱头形态为棒状时，花粉活力最高，其萌发率为 20.6%。 亚洲蒲公英的花粉活性在整个研究时
最高为 8.4%。 试验观察表明，5种蒲公英最佳花粉萌发时间均在 9:00。
2.3 花粉数量、萌发率和多重花粉管的观察比较
5 种蒲公英中的花粉存在显著差异（表 5），其中东北蒲公英的花粉量最大，为 5048 粒；蒙古蒲公英的花粉
最少，为 2460粒。 依据 spss 软件分析各种蒲公英花粉量存在显著性差异，与花粉萌发率不存在线性关系。 在 5
种蒲公英中均存在多重花粉管现象（图版Ⅰ），主要为二重花粉管和三重花粉管。其中东北蒲公英多重花粉管所
297· ·
第 43卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
图版Ⅰ丹东蒲公英花粉管图片（A.单个花粉管；B.二重花粉管；C.三重花粉管）
Plate ⅠT. danrungense Kitag. pollen germination picture (Pollen germination capacity in culture media with PEG+ME3 A. Single pollen tube B.Two
pollen tubes C. Three pollen tube)
表 4 5种蒲公英单花不同开放阶段花粉不同时间萌发率
Table 4 Pollen on different periods of stigma germination
种名 Species
东北蒲公英 T. ohwianum Kitag.
丹东蒲公英 T. danrungense Kitag.
亚洲蒲公英 T. asiaticum Dahlst.in Act.
蒙古蒲公英 T. mongolicum Hand.-Mazz.
朝鲜蒲公英 T. coreanum Nakai in Bot
A
8.8
14.6
2.2
5.1
-
B
25.5
10
1.2
1.5
3.0
C
-
-
-
-
1.6
A
11.7
20.6
8.4
13.6
3.5
B
59.7
10.2
4.5
4.4
8.0
C
-
3.1
1.1
-
17.8
A
11.7
12.6
5.9
9.4
-
B
10.1
5.6
2.3
5.7
3.9
C
1.0
2.2
-
4.6
15.5
A
1.4
8.4
4.5
5
6.2
B
2.5
2.3
3.2
2.3
12.2
C
-
-
-
-
1.3
A
3.1
3.6
1.4
6.1
-
B
2.0
-
-
5.3
16.4
C
-
-
-
1.9
-
注：A.棒状；B.Y 字状；C.羊角状
Note: A.the shape of the stigma is like a stick; B. the shape of the stigma is like Y; C.the shape of the stigma is like cavel
/%
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00
表 5 花粉数量、萌发率和多重花粉管的比例
Table 5 Pollen quantity and frequency of single and multiple pollen tubes in vitro
种名
Species
东北蒲公英 T. ohwianum Kitag.
丹东蒲公英 T. danrungense Kitag.
亚洲蒲公英 T. asiaticum Dahlst.in Act.
蒙古蒲公英 T. mongolicum Hand.-Mazz.
朝鲜蒲公英 T. coreanum Nakai in Bot
花粉数量/粒
Pollen quantity
5048Aa
2948CD
3184Bb
2460D
3017Cc
萌发率/%
Pollen germination percentage
59.7Aa
20.6Bb
8.4Bb
13.6Bb
17.8Bc
单个花粉管/%
Single pollen tube
91.2
66.7
67.6
59.2
50.4
2 个花粉管/%
Two pollen tubes
9.8
23.3
24.9
27
44
3 个花粉管/%
Three pollen tubes
-
10
7.5
13.8
5.6
占比例偏低，但其萌发率却最高。 朝鲜蒲公英花粉的多重花粉管比例最大，2 个花粉管和 3 个花粉管比例可达
49.6%。3个花粉管的比例较 2个花粉管的比例要明显偏低，这可能与花粉粒储藏的营养物质含量有关。多重花
粉管现象与花粉数量也没有明显的线性关系。
3 结论与讨论
研究表明，用改良 Monnier 培养基 ME3为萌发基本培养基，可使荠菜花粉的萌发率显著提高[10]；在 BK 培养
基(简称 BK)上 39科 79个属 86种植物的花粉均能良好萌发[13]。植物如兰科、柳叶菜科、云实亚科、杜鹃花科、番
荔枝科和马兜铃科,花粉外壁含有油层，PEG 可以与脂类互溶，常作为原生质体融合剂，提高了脂质颗粒的流
动性使花粉膜的柔软程度和通透性提高，PEG 稳定性好，能够保持马铃薯培养基的渗透压，促进花粉萌发和花
粉管生长[14-16]。ME3中含有多种矿物元素，在花粉管形成过程中起重要作用。本研究首次明确了蒲公英花粉最佳
萌发条件为 ME3+PEG 条件下 PEG4000 和 PEG6000 浓度为 200g·L-1时，花粉萌发率有极显著提高。 本研究表
明，在蒲公英花粉萌发中，只有二者相互作用才能使蒲公英花粉萌发，说明 PEG 与 ME3是试验蒲公英花粉萌发
298· ·
第 3期
的必要条件。与赵宏波等和王四清等报道的南京野菊、毛华菊、栽培小菊和茼蒿花粉萌发条件为蔗糖与 PEG互
作有所不同 [8-9]，另外，在 PEG+ME3培养基中添加蔗糖能使 5 种蒲公英花粉萌发率显著提高，说明蔗糖对朝鲜
蒲公英花粉萌发没有明显促进作用，主要作用机理还有待于进一步研究。
蒲公英单花不同开放阶段（棒状、Y 字和羊角状），花粉活力不同，在不同时间相同开放阶段小花的花粉活
力也不同。各种蒲公英在 9：00时，花粉活力最高，9:00～10:00之间是授粉最佳时间。此外，因为温度是影响花粉
萌发、花粉管生长和结实率的一个重要的环境因素，本试验在 5 月份的晴天进行，作者对天气记录显示天气温
度上升较快，所以蒲公英花粉活力可能与温度变化有关，关于这 5 种蒲公英花粉离体萌发的最适温度有待于
进一步的试验研究。
花粉数量和花粉活力与种的特性有关，在本研究中观察到各种之间花粉数量与萌发特性没有呈现一定的
相关性。 本试验还观察到多重花粉管现象，花粉管从萌发孔中长出来，在花粉粒上不止一个萌发孔，通常情况
下一个萌发孔只长一条花粉管，但也会偶尔有多重花粉管现象，在这些花粉管中只有一个能够到达细胞核，其
他的都会被抑制[17]。多重花粉管和单个花粉管的生长和花粉管的组成有很大的差异，而且多重花粉管到达子房
得到受精的机会要比单个花粉管少，离体培养时产生的多重花粉管现象明显多于活体萌发[18]。关于蒲公英多重
花粉管产生的机理和作用还有待于进一步的离体与活体萌发试验。
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[责任编辑 马迎杰]
邢艳萍等：东北地区 5种蒲公英花粉离体萌发条件及特性的研究 299· ·