全 文 ：第 34卷 第 4期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.34 No.4
2006年 7月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Jul.2006
长白鸢尾开花的生物学特性及花粉生活力 1)
穆　丹　王　玲　卓丽环
(东北林业大学 ,哈尔滨 , 150040)
　　摘　要　以长白鸢尾(Irismandshurica)为试材 , 对其开花的全过程进行观察与分析。 采用 TTC法和 KI-I2
法测定花粉生活力。经研究发现:花粉生活力随时间的延续逐渐下降;于黑暗 、低温的冰箱中 4℃贮藏的花粉在
24h内仍能保持 30%以上的生活力;长白鸢尾花的开放受气候因素影响较大。
关键词　长白鸢尾;开花;生物学特性;花粉生活力
分类号　Q944.43BiologicalCharacteristicsofFlowingandPollenViabilityofIrismandshurica/MuDan, WangLing, ZhuoLihuan(North-eastForestryUniversity, Harbin150040, P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2006, 34(4).-57～ 58ThewholeperiodofflowingwasobservedandanalysedusingIrismandshuricaastestingmaterials.Thepolenviabili-tywasdeterminedbythestainingmethodsofTTCandKI-I2.Resultshowedthatthepollenviabilitygraduallydeclineswithtimeprolonging, anditisstilmorethan30 percentwithin24 hourswhenpollensarestoredindarkandcoldfridgeat
4 degreesC.ThefloweringofIrismandshuricaislargelyinfluencedbyclimaticfactors.Keywords　Irismandshurica;Flowing;Biologicalcharacteristics;Polenviabilities
　　长白鸢尾(IrismandshuricaMaxim.)又名东北鸢尾 , 为鸢
尾科鸢尾属多年生野生宿根花卉 , 分布于黑龙江 、吉林 、辽宁
省等地 , 其花型优美 ,花色鲜艳 ,植株矮化 , 不仅具有较高的观
赏价值 , 而且是不可多得的育种材料。长白鸢尾的核型分析
以及分类学上的研究已有报道 [ 1-2] ,但尚未涉及到开花生物
学特性以及花粉生活力方面的问题。在常规育种中 , 为了进
行人工辅助授粉或杂交育种 , 需要采集和贮藏花粉 , 因而了解
长白鸢尾的开花生物学特性 , 进行花粉生活力鉴定 , 对于杂交
育种工作 [ 3-5]意义重大。为此 ,笔者就长白鸢尾的开花生物
学特性以及花粉生活力方面的问题做了进一步研究。
1　材料与方法
以哈尔滨市郊苗圃地中的野生长白鸢尾为试验材料。该
鸢尾是 2003年由黑龙江省团子山引种的野生长白鸢尾。
开花生物学特性观察:选取典型的花作为观察材料。于
2005年 5— 6月间从花蕾期到末花期定期观察花的开放动
态 、着花规律以及影响长白鸢尾开花的相关因子。
花粉取样:在采集花粉的前一天, 对透色程度大致相同的
花蕾进行套袋 、标记。第二天早晨套袋的花蕾同时开放 , 同一
天从 8∶30开始每隔 2h采集 10株长白鸢尾的花粉 , 测定生活
力;同一天于 8∶30采集 80株长白鸢尾的花粉, 分装于塞有脱
脂棉的玻璃小瓶中 ,放置于低温 、黑暗的冰箱中 4℃冷藏 ,每隔
一定时间取出一批进行染色 , 测定生活力。
花粉生活力测定:分别用 KI-I2染色法和 TTC法测定花
粉生活力。染色液配置见文献 [ 6] 。
KI-I2染色法测定花粉生活力。取少量的花粉振播到用
脱脂棉擦干净的载玻片上 , 加水一滴 , 使花粉散开 , 再加一滴
KI-I2溶液 , 盖上盖玻片 , 置于光学显微镜下观察。统计被
染上色花粉的百分率 , 选取 5个视野 , 每个视野花粉数在 30
粒以上 , 取其平均值作为花粉的活力指标。凡花粉粒被染成
蓝色的表示具有生活力 ,呈黄褐色为缺少生活力。
TTC染色法测定花粉生活力。取少量花粉置于载玻片上 ,
加 1 ～ 2滴 TTC溶液 ,盖上盖玻片。将制片置于恒温箱中 35℃
放置 15min,在光学显微镜下观察。统计被染上色花粉的百分
率 , 选取 5个视野 , 每个视野花粉数在 30粒以上 ,取其平均值
第一作者简介:穆丹 , 女 , 1980年 7月生 , 东北林业大学园林学
院 ,硕士研究生 ,现工作于佳木斯大学生命科学学院 ,助教。
收稿日期:2005年 8月 30日。
责任编辑:张建华。
作为花粉的活力指标。凡被染成红色的花粉为具有生活力的
花粉 ,淡红色或无色的为不具生活力的花粉或不育花粉。
2　结果与分析
2.1　开花生物学特性
2.1.1　花期
多年生长白鸢尾的植株花朵数可达 35 ～ 45朵。长白鸢
尾于 5月初开始现蕾 , 5月中旬始花 , 盛花期为 5月下旬 , 花
期一直延续到 6月初。总体开放时间为半个月左右。
2.1.2　花朵开放及影响开花的因子
长白鸢尾花黄色 , 直径 4 ～ 4.5cm;花梗长 6 ～ 7mm;花被
管狭漏斗型 ,长 2 ～ 2.5 cm, 花被裂片 6, 向斜上方伸展 , 内外
花被裂片各 3,交互辐射着生 , 外花被裂片倒卵形 , 长 4 ～ 4.5
cm, 宽 1.5 ～ 2cm, 有紫褐色的网纹 , 爪部狭楔形 , 中脉上密布
黄色须毛状附属物 ,内花被裂片向外斜伸 ,狭椭圆形或倒披针
形 ,长约 3.5cm;雄蕊长约 2cm,花药黄色;花柱分枝扁平 ,花瓣
状 ,顶端裂片较宽大 ,半圆形 ,有稀疏的齿;子房绿色 ,纺锤形。
长白鸢尾的单花开放动态:花朵开放时 ,外花被裂片先张
开 ,随后内花被裂片也慢慢张开。长白鸢尾的花器构造独特 ,
雄蕊紧紧地贴于瓣化的花柱外侧 , 其高度短于花柱 ,不利于自
花传粉 , 但人工自花授粉可以结实。花开放后 1 ～ 1.5h开始
散粉 ,在 8∶30雄蕊已完全成熟 ,故本试验从 8∶30开始采集花
粉 ,测定生活力。
长白鸢尾每株着花 1 ～ 3朵 , 多数为 2朵。一般为植株上
部的花先开 , 之后位于植株下部的花开放。 一般上部的花与
下部的花开放时间至少相差 1d,但有极少数情况两者仅相差
0.5h,而且上部的花朵花冠较大。
长白鸢尾的花在较为温暖的晴天开放较早 , 一般开放时
间为 6∶30— 7∶30,关闭时间为 14∶30— 15∶30。如遇昼夜温差
变化大的阴天或雨天 , 花则会延迟开放 ,一般在 7∶00— 8∶00,
关闭时间约为 16∶00— 17∶00。在温度较高的阴天 , 由于光照
强度相对较弱 , 花关闭的时间会稍微延后。温度较为稳定时 ,
如适当加大湿度 , 则开花量增多。由此可以说明温度 、光照 、
湿度等气候因子对长白鸢尾的开花具有较大的影响。但影响
其开花的具体温度 、光照 、湿度还有待进一步深入研究。
2.2　花粉生活力
2.2.1　同一天不同时间采集花粉的生活力
每隔 2h对前一天套袋 、标记的花粉进行采集,分别用 KI-
I2染色法和 TTC染色法进行花粉生活力测定 ,结果见表 1。
表 1　同一天不同时间采集花粉的生活力比较
采集时刻 平均生活力%KI-I2染色法测定 TTC染色法测定
8∶30 98.2 94.2
10∶30 95.4 82.0
12∶30 90.8 66.0
14∶30 47.2 47.2
16∶30 15.4 4.8
　　从表 1可看出 , 运用 KI-I2法和 TTC法测定同时开放不
同时间采集的花粉 , 其生活力随时间延长都呈下降趋势。早
晨开放不久后采集的花粉 , 其生活力最强 , 至 16∶30花朵已接
近闭合 , 其花粉生活力也较弱。上午的花粉生活力高于下午 ,
故需采集花粉或人工授粉时 , 选择上午进行为佳。经 t检验
证明 , 运用 KI-I2法和 TTC法进行花粉生活力测定 , 差异不
显著 , 且两者都表明 , 同一天不同时间采集的花粉 , 其生活力
随时间延长呈下降趋势。
2.2.2　同一时间采集并贮藏后的花粉生活力
将 2005年 5月 20日 8∶30采集的花粉放在低温 、黑暗的
冰箱中 4℃冷藏 , 于不同时间测定花粉生活力 ,结果见表 2。
表 2　贮藏不同时间的花粉生活力比较
测定时间 不同方法测定花粉平均生活力%KI-I2染色法 TTC染色法 贮藏时间 /h
5月 20日 10∶30 95.6 82.8 2
5月 20日 12∶30 92.2 73.0 4
5月 20日 14∶30 57.4 50.4 6
5月 20日 16∶30 50.6 42.8 8
5月 20日 18∶30 42.8 39.2 10
5月 21日 8∶30 37.4 32.8 24
5月 21日 12∶30 17.2 12.0 28
5月 21日 16∶30 3.0 2.8 32
5月 21日 20∶30 1.8 1.6 36
5月 22日 8∶30 1.2 0.8 48
　　由表 2可知 , 长白鸢尾花粉在冰箱中冷藏 24h之内 , 能
够保持 30%以上的生活力 。冷藏 28h时 , 花粉生活力已较最
初采集时下降大约 5倍。贮藏 32h后 ,花粉生活力已经降至
最低点。所以 , 在人工授粉和杂交育种中 , 如需要贮藏花粉 ,
应严格控制温度 、相对湿度 、大气压等影响贮藏的相关因
素 [ 7] 。
用 KI-I2法和 TTC法测定贮藏不同时间的花粉生活力 ,
随时间推移生活力都呈下降趋势。经 t检验证明 ,运用 KI-I2
法和 TTC法测定贮藏不同时间的花粉生活力 ,差异不显著。
3　结论
长白鸢尾单株上花朵开放顺序:植株上部的花一般先开
放 ,之后位于植株下部的花开放。一般上部的花与下部的花
开放时间至少相差 1d,但有极少数情况两者仅相差 0.5h, 而
且上部的花朵花冠较大。
长白鸢尾开花生物学特性受气候因素影响较大。长白鸢
尾花的开放主要受温度 、湿度 、光照等气候因素影响较大。 其
中 ,温度对于开花的影响最大。如温度过低或昼夜温差过大 ,
则单花开放时间晚 , 且总体开花量少。温度较稳定时 ,如适当
加大湿度 , 则开花量增多。光照对于长白鸢尾花的开放也有
一定影响 , 如光照特别强烈 , 则花瓣容易萎蔫 , 花闭合时间稍
稍提前。但影响长白鸢尾开花的具体温度 、光照 、湿度还有待
进一步深入研究。
用 TTC法和 KI-I2法对同一天不同时间采集的长白鸢
尾花花粉进行生活力测定 , 结果表明:花粉生活力随时间延长
呈下降趋势 , 且上午的花粉生活力高于下午。因此 ,选用长白
鸢尾做杂交亲本时 , 应在上午采集花粉为佳。
同一时间采集的长白鸢尾花粉 ,贮藏后进行花粉生活力
的测定结果表明:花粉在冰箱中冷藏 24 h之内 , 仍可保持
30%以上的生活力。所以 , 如选取长白鸢尾作为杂交亲本或
进行人工授粉时 , 应注意保存时间的长短对于花粉生活力的
影响 ,并严格控制温度 、相对湿度 、大气压等贮藏条件 ,以确保
杂交育种工作的顺利进行。
参　考　文　献
[ 1] 　赵毓棠.国产鸢尾属的研究[ J] .植物分类学报 , 1980, 18(1):53-62.
[ 2] 　秦民坚 ,徐珞珊 ,田中俊弘 ,等.中国鸢尾属植物根茎中异黄酮
类成分分布的初步研究及其系统学意义 [ J] .植物分类学报 ,
2000, 38(4):343-349.
[ 3] 　黄苏珍 ,顾姻 ,韩玉林.鸢尾属(IrisL.)植物的杂交育种 [ J].植
物资源与环境 , 1998, 7(1):35-39.
[ 4] 　GelderenEV, FosseyAnnabel, RobbertsePJ.Thecriteriaof
measurementoftheinorganicacidtestofpolenviability[ J] .South
AfricanJournalofBotany, 1994, 61:253-259.
[ 5] 　AntoniaP, SolveigDL, MadinaF, etal.Fivegametophyticmuta-
tionsafectingpolendevelopmentandpolentubegrowthinArabi-
dopsisthaliana[ J].Genetics, 2001, 158:1773-1783.
[ 6] 　申书兴.园艺植物育种学实验指导 [ M] .北京:中国农业大学出
版社 , 2002:10-15.
[ 7] 　王敏丽 ,卢龙斗 ,吴小琴 ,等.花粉的保存及其生活力测定 [ J] .
植物学通报 , 2002, 19(3):365-373.
(上接 51页)流失量与对照具有显著差异 , 且枯枝落叶量越
大 , 枯枝落叶层越厚(如处理Ⅲ),泥沙流失量就越小。
常绿阔叶林是亚热带的地带性植被和自然演替的顶极群
落类型 , 具有最丰富的植物种类和最稳定的群落结构 , 以中生
性和阴生性的高大乔木树种为主构成的上层林冠 , 使林分形
成了郁闭度高 、凋落物产量及枯枝落叶层现存量大 、持水率高
的特点 , 并且因其分解较快而有利于形成土壤非毛管孔隙 , 使
土层具有良好的蓄水性能。因此 , 常绿阔叶林具有较强的水
文调节功能 , 是亚热带水文功能最好的植被类型。而亚热带
针叶林多为人工林 , 以马尾松 、杉木等树种为主 ,因其是单层
郁闭 , 林下灌草植物较为丰富 , 枯枝落叶层现存量较多 ,但持
水率较低 , 分解亦较慢 ,特别是杉木人工林 ,由于人为干扰 , 林
下植被稀少 , 枯枝落叶层现存量少 ,土壤结构性较差 , 土壤渗
透能力和持水能力较低 , 其水文功能劣于常绿阔叶林。鉴于
福建省天然常绿阔叶林面积不断减少 ,针叶林及幼 、中龄林比
重大等现状 , 在采伐 、火烧迹地更新造林时 , 应高度重视林分
结构和树种组成的调整 ,通过补阔或人工营造针阔混交林提
高林分的稳定性 , 调整枯枝落叶的组成 , 以有利于提高森林生
态系统涵养水源和保持水土的功能。
参　考　文　献
[ 1] 　杨玉盛.杉木林可持续经营的研究 [ M] .北京:中国林业出版
社 , 1998:14-16.
[ 2] 　杨玉盛 ,陈光水.“ 6· 22”特大洪灾的成因及对策 [ J] .林业经济
问题 , 1998(增刊):87-92.
[ 3] 　张万儒 ,许本彤 ,杨承栋 ,等.山地森林土壤枯枝落叶层结构和
功能的研究 [ J] .土壤学报 , 1990, 27(2):121-131.
[ 4] 　杨立文 ,石清峰.太行山主要植被枯枝落叶层的水文作用 [ J] .
林业科学研究 , 1997, 10(3):283-288.
[ 5] 　吴钦孝 ,赵鸿雁 ,刘向东 ,等.森林枯枝落叶层涵养水源保持水土的
作用评价[ J] .土壤侵蚀与水土保持学报, 1998, 4(2):23-28.
[ 6] 　刘世荣 ,温远光.中国森林生态系统水文生态功能规律 [ M].北
京:中国林业出版社 , 1996:149-159.
[ 7] 　刘向东 ,吴钦孝 ,苏宁虎.六盘山林区森林树冠截留 , 枯枝落叶
层和土壤水文性质研究 [ J] .林业科学 , 1989, 25(3):220-227.
[ 8] 　吴钦孝 ,刘向东 ,苏宁虎 ,等.山杨次生林枯枝落叶蓄积量及其
水文作用 [ J] .水土保持学报, 1992, 6(1):71-76.
[ 9] 　马雪华.森林水文学 [ M].北京:中国林业出版社, 1993:20-23.
[ 10] 　吴长文 ,王礼先.水土保持林中枯落物的作用 [ J] .中国水土保
持 , 1993(4):28-30.
58 　　　　　　　　　　　东　北　林　业　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　第 34卷