全 文 ：第 27卷第 5期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vo.l 27, No. 5
2005年 10月 Acta Ag ricu lturae Unive rsitatis Jiangx iensis Oc t, 2005
文章编号:1000 - 2286(2005)05 - 0740 -04
长瓣短柱茶与浙江红山茶有性杂交
过程花粉管显微观察
杨志玲 ,栾启福 ,高继银
(中国林业科学研究院 亚热带林业研究所 , 浙江 富阳 311400)
摘要:采用常规杂交的方法 , 以长瓣短柱茶为母本 、浙江红山茶为父本 ,研究花粉管在柱头及花柱中行为。结果
表明:花粉管在柱头正常萌发 , 花粉管在花柱中伸长其前 1 /3长度时速度快 、基本正常 , 在后 2 /3花柱头中伸长
时速度慢 、形成胼胝质 , 这可能是花粉管与母本组织在遗传和生理上的某些不相适应导致。
关键词:长瓣短柱茶;浙江红山茶;花粉管;柱头;花柱;胼胝质
中图分类号:S685. 14　　文献标识码:A
AM icroscopeObservation on the Sexual Process in Interspecific
Hybr id ization betweenC. yuhsienensis andC. chek iangoleosa
YANG Zh i - ling, LUAN Q i - fu, GAO Ji - y in
(Research Institute o f Sub trop ica lForestry, Chine se Academy of Fo restry, Fuyang 311400, China)
　　Abstract:Conven tional crossbreeding methods w ere used in th is study. The behavio r of the po llen tubes
on the stigma and style w as studied by using C. yuhsienensis as the fem ale paren t andC. chek iangoleosa as the
po llen paren.t The results show ed tha t the po llen grow th w as rap id and norma l du ring the g row ing process o f
the first1 /3 leng th o f the pollen tubes and slow ed down la ter;and callusesw ere observed, whichm igh t be due
to the he reditary and physio log ica l inadm issib ility betw een the pollen tube s and the fem ale pa ren.t
Key words:C. yuhsienensis;C. chekiangoleosa;po llen tube;stigma;sty le;ca llosity
山茶(Camellia L. )是我国传统木本花卉 ,也是世界名花之一 [ 1 ～ 4] 。杂交育种是获得山茶新品种的
重要手段。国际山茶育种方向已从单一的种间杂交转移到种间甚至属间杂交育种上 [ 5, 6] ,山茶组不同
属间及种间杂交亲和性研究已有了报道 [ 7 ～ 10] 。山茶组属间的远缘杂交经历有性过程 ,此过程中杂交胚
胎常常发生败育 ,不能获得正常的种子 ,导致山茶远缘杂交难以成功 ,国内在山茶育种中属间杂交育种
有性过程研究的资料很少 [ 11] 。为此 ,我们开展了以香型物种长瓣短柱茶为母本 、早花型物种浙江红山
茶为父本的远缘种间杂交有性过程中花粉管和胚囊外部显微观察 ,以此了解其过程中胼胝质发生的位
置及杂交败育发生的可能部位 ,获得山茶远缘杂交时花粉管在花柱中行为 ,为今后山茶远缘杂交育种提
供一些基础资料 。现将研究结果报道如下 。
1　材料和方法
杂交实验在浙江富阳中国林科院亚热带林业研究所山茶资源圃内 ,杂交母本为长瓣短柱茶 (C. yu-
hsienensisHu),父本为浙江红山茶(C. chek iangoleosa Hu)。杂交方法参考文献 [ 7 ～ 10] ,杂交过程中花
收稿日期:2005 - 03 - 01
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(302399)
作者简介:杨志玲(1969 -), 女 ,在读博士 , 副研究员 ,国际茶花协会会员 , 主要从事药用植物 、花卉遗传育种研究。
DOI牶牨牥牣牨牫牳牫牰牤j牣j jau牣牪牥牥牭牨牰牳
第 5期 杨志玲等:长瓣短柱茶与浙江红山茶有性杂交过程花粉管显微观察
表 1　花粉管长度和取样时间对照
Tab. 1　A contrast graph of the pollen tube
length and sampling t im e
取样时间 /h 花粉管长度(柱头总长) /cm 图片编号
0. 5 0. 1(0. 4) 2
1. 0 1. 0(3. 0) 3
2. 0 1. 5(3. 0) 4
3. 0 1. 0(2. 0) 5
4. 0 2. 0(2. 5) 6
5. 0 1. 0(2. 0)
6. 0 1. 4(2. 0)
8. 0 2. 0(2. 5)
24. 0 进入子房
48. 0 进入子房 7
72. 0 进入子房 8
粉粒和胚囊外部显微观察方法参考梁汉兴文献[ 11] 。
杂交后的花朵分别于授粉后 1 /2, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 24
和 48 h取样 ,每次分别摘取花 10朵 , 除去花瓣和雄
蕊 ,留下带柱头的子房固定于 FAA中 ,为观察花粉粒
在柱头上萌发及花粉管在花柱中的伸长 ,采用 10%的
硫酸和 10%的硝酸 1∶1混合后离析 , 1%的苯胺蓝诱
导胼胝质荧光 ,在荧光显微镜下直接观察和测量花粉
管的长度 。采取 OLYMPUSBH - 2显微照相 ,相纸为
“柯达金胶卷 200”,自动曝光 ,普通照相馆冲洗 。
2　结果和分析
浙江红山茶在长瓣短柱茶柱头上萌发观察结果见
表 1。由于取样时间和个体差异 ,柱头的长度本身差
异也非常大 (图 1)。由表 1和图 1可以看出 ,长瓣短
柱茶柱头长为 0. 4 ～ 0. 6 cm。浙江红山茶花粉在长瓣
短柱茶柱头上能正常萌发 , 授粉后大约半小时花粉就进入柱头(图 2),花粉管在柱头上部形成点状物
质 , 1 h后大约能进入柱头的 1 /3,长度大约 1 cm左右 ,花粉管集聚成较长的斑点 (图 3)。随着时间的
推移 ,花粉管在柱头中不断延伸 ,同时形成为弯曲状 (图 4 ～图 8),大约在授粉后 3 h花粉管伸长显著减
缓 ,从第 3到第 8 h的 5个小时内渐有部分花粉管延伸到柱头底部 ,并且形成较长的半圆或者棒状的胼
胝质。
图 1　不同取样时间和不同个体的柱头长短与形状差异
F ig. 1　Stigm a leng th and shape difference be tw een
samp ling tim e and differen t indiv idua l
图 2　0. 5 h后胼胝质位置
F ig. 2　The position o f callo sity ha lf hour
afte r crossb reeding
　　浙江红山茶花粉管在长瓣短柱茶柱头中伸长长度和时间对应关系见图 9。本次试验中 ,参与杂交
的母本间柱头长度不一致 ,花粉管长度随时间的变化形成一个不规则的折线 ,如图 10。由图 9和图 10
可以看出 ,花粉管在柱头中伸长过程中 ,柱头对其的阻碍作用来自自身长度而不是绝对长度。花粉管伸
长到柱头长度的 1 /3以后速度就明显减慢 ,花粉管在柱头中伸长柱头前 1 /3长度只需要 1 h,伸长随后
的 2 /3长度需要 5 h才基本完成 ,浙江红山茶在长瓣短柱茶杂交时败育可能发生在这个阶段 ,通过照片
可观察到大量的胼胝质阻塞柱头间 ,花粉管呈现弯曲 ,伸长缓慢 ,只有很少花粉管能够到达柱头底部 。
授粉 24 h后 ,还能够在长瓣短柱茶子房中观察到蓝色的荧光物质 , 48 h后颜色变得粗淡 ,可能有部
分开始受精 (图 7和图 8)。
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 27卷
图 3　1 h后胼胝质位置
F ig. 3　The po sition o f ca llosity 1 hour after cro ssbreeding
图 4　2 h后胼胝质形状和位置
F ig. 4　The po sition o f ca llosity 2 hours a fte r c rossb reed ing
图 5　3 h后胼胝质形状和位置
F ig. 5　The position of ca llosity 3 hours afte r cro ssbreeding
图 6　4 h后胼胝质形状和位置
F ig. 6 The po sition o f ca llosity 4 hours a fte r c rossb reed ing
图 7　24 h后胼胝质形状和位置(子房中)
F ig. 7　The position of ca llosity 24 hours after cro ssbreeding
图 8　48 h后胼胝质形状和位置(子房中)
F ig. 8　The po sition o f callo sity 48 hou rs afte r c rossb reeding
3　小结和讨论
浙江红山茶花粉管在长瓣短柱茶柱头上萌发基本正常 ,花粉在柱头中伸长到其长度的 1 /3时过程
中表现也基本正常 ,其后花粉管生长缓慢 ,花粉管形态变化明显。参考李文钿在研究胡杨与小叶杨杂交
不亲和性障碍[ 12]的结论可推知:山茶远缘杂交过程中 ,花粉管的在柱头中的萌发以及花柱中伸长过程 ,
是决定杂交能否成功的一个关键点;通过实验手段对该过程进行有效记录和分析 ,是探讨种间杂交败育
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第 5期 杨志玲等:长瓣短柱茶与浙江红山茶有性杂交过程花粉管显微观察
　　图 9　花粉管伸长和时间对应关系
　　F ig. 9　Correspond ing rela tionship figure of pollen
　　 tube ex tension w ith tim e chang ing
　　图 10　花粉管和柱头长度之比随时间变化的趋势
　　F ig. 10　A tim e - chang ing tendency g raph of the leng th
　　 ratio be tw een the po llen tube and stigm a
过程发生的重要方法。通过本研究发现 ,浙
江红山茶花粉在长瓣短柱茶柱头萌发的过
程 ,是一个动态的过程 ,速度表现为先快后
慢 ,尤其在花粉管伸长后期随着大量胼胝质
的出现 ,花粉管伸长受到巨大阻碍。
另外花粉管的伸长受到阻碍的位置与柱
头的相对长短直接相关 ,与伸长的绝对长度
关系不大 ,一般花粉管伸长到柱头的 1 /3开
始减慢 ,少量花粉管能继续延伸到子房 ,继续
进行双授精过程 ,表现为一定的杂交亲和性。
有关杂交幼胚的早期发育 ,即从合子胚至球
形胚再至子叶分化的整个过程有
待进一步研究。
获得香型山茶是山茶育种的
重要目标[ 6 ～ 10] 。长瓣短柱茶树
型为灌木或小乔木 ,具有开花时
间早 、花期长 、花型小 、花芳香等
优良园艺性状。它是我国特有和
濒危的山茶原物种 ,以其作杂交
亲本材料极有希望培育出芳香山
茶品种 [ 1, 4] ,同时研究其有性杂
交过程具有非常重要的实践意义。
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