全 文 ：2016 年第 32 卷第 5 期 31
林 业 与 环 境 科 学
Forestry and Environmental Science
羊蹄甲属5个树种花粉生活力测定*
王裕霞 1,2 梁梦琳 1,2 魏 丹 1,2 唐洪辉 1,2
（1. 广东省森林病虫害生物防治重点实验室，广东 广州 5105202；2. 广东省林业科学研究院，广东 广州 510520）
摘要 　采用MTT法和离体萌发法对红花羊蹄甲（Bauhinia blakeana）等 5个羊蹄甲属树种花粉生活力
进行测定，结果表明，红花羊蹄甲、黄花羊蹄甲（B. tomentosa）、宫粉羊蹄甲（B. variegata）、橙红羊蹄甲
（B. galpinii）和羊蹄甲（B. purpurea）花粉MTT染色率分别为 40.3%、79.8%、93.6%、95.7%、100%，羊
蹄甲、宫粉羊蹄甲、橙红羊蹄甲花粉细胞生活力较其他两个树种要高；离体萌发试验测得以上 5个树种的
花粉萌发率差异很大，红花羊蹄甲、黄花羊蹄甲、宫粉羊蹄甲、橙红羊蹄甲和羊蹄甲花粉的最高萌发率分
别为 0、23.0%、92.1%、50.0%、80.3%，其中宫粉羊蹄甲花粉萌发率最高，羊蹄甲花粉次之，红花羊蹄甲
花粉不萌发。以上 5个树种中宫粉羊蹄甲及羊蹄甲的盛花期花粉可以作为人工授粉进行杂交育种较为理想
的花粉来源。宫粉羊蹄甲花粉最适离体萌发培养基配方为蔗糖 220 g/L+硼酸 20 mg/L。
关键词 　 羊蹄甲属植物；花粉生活力；离体萌发法
中图分类号 ：S685.99 文献标识码：A 文章编号：2096-2053（2016）05-0031-05
Measurement on Pollen Viability of Five Species from Bauhinia
WANG Yuxia1,2 LIANG Menglin1,2 WEI Dan1,2 TANG Honghui1,2
(1.Guangdong Provincial Key Laboratory of Bio-control for the Forest Disease and Pest, Guangzhou, Guangdong 510520, China ;
2.Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou,Guangdong 510520,China)
Abstrac t The pollen viability of the five species of Bauhinia was studied by MTT and invitro germination
method. The result showed that the MTT staining rates of Bauhinia blakeana, B. tomentosa, B. variegata,
B. galpinii and B. purpurea were 40.3%, 79.8%, 93.6%, 95.7% and 100%, respectively. The viability of
pollen cell of B. purpurea, B. variegata and B. galpinii were higher than other two species. There were great
differences in 5 tree species in the invitro germination test result, and the highest germination rate of B. blakeana,
B. tomentosa, B. variegata, B. galpinii and B. purpurea were 0、23.0%、92.1%、50.0%、80.3%, respectively.
The B. variegata pollen germination rate was the highest, followed by B. purpurea, and the pollen of B. blakeana
was not germinated. In the five species, the flowering period pollen of B. variegata and B. galpinii can be an ideal
pollen source for artificial breeding. The optimum medium for the invitro germination of B. variegata pollen was
sucrose (220 g / L) and boric acid (20 mg / L).
Key words Genus Bauhinia; pollen viability; pollen germination invitro
* 基金项目：广东省林业科技创新专项项目“羊蹄甲属景观树种优良品系选育研究”（2015KJCX015）。
第一作者：王裕霞（1966— ），女，副研究员，主要从事竹类植物栽培与育种研究、木本观赏植物资源开发与栽培应用工作，
E-mail：243737393@qq.com。
羊蹄甲属（Bauhinia）观赏植物在华南地区
的园林中被广泛应用，并呈现应用种类逐渐增
多的趋势 [1]。该属植物主要景观树种包括羊蹄甲
（B. purpurea）、宫粉羊蹄甲 (B. variegata)、红花羊
蹄甲 (B. blakeana)、白花羊蹄甲 (B. acuminata) 等
多年生乔木，分布于我国广东、广西、云南、福
林 业 与 环 境 科 学　2016 年第 32 卷第 5 期32
建等省。羊蹄甲属树种大多在秋冬季节开花，花
期长，花色鲜艳夺目，叶形奇特，是我国热带和
亚热带地区园林中的优良观赏花木 [2-3]。羊蹄甲属
植物一般采用种子育苗方法繁殖，花粉活力是植
株结实形成种子的关键。目前关于羊蹄甲属植物
花粉生活力测定的研究仅见邓旭等 [4] 采用染色法
和硝酸处理法进行了红花羊蹄甲及宫粉羊蹄甲的
花粉生活力快速测定。本研究采用常用的 MTT 染
色法和琼脂固体培养基离体萌发法，对羊蹄甲属 5
个树种的花粉活力进行了测定，并采用随机区组
试验筛选花粉萌发最适培养基，以期为羊蹄甲属
观赏植物的杂交育种提供理论依据和参考。
1　材料与方法
1.1 采样地自然概况
采样点位于广东省林业科学研究院，地理坐
标为 113° 22′ 6″ E 、 23° 11′ 59″ N ；海拔 25 m；
属亚热带季风气候，年平均温度 23 ℃，1 月气温
最低，平均温度 13℃，8 月气温最高，平均温度
28.7 ℃；年平均降雨量 1 638 mm ， 4—9 月的降雨
量占全年 80％；年平均湿度 79％。
1.2 试验材料　
采用宫粉羊蹄甲、橙红羊蹄甲（B. galpinii）、
羊蹄甲、黄花羊蹄甲（B. tomentosa ）、红花羊蹄
甲 5 个树种成熟、健壮植株盛花期的花粉。宫粉
羊蹄甲试验时间为 2015 年 3 月 27 日，橙红羊蹄
甲试验时间为 2015 年 7 月 16 日，羊蹄甲、黄花
羊蹄甲、红花羊蹄甲试验时间为 2015 年 10 月 22
日。于早上 8:00 时从树上采取当天将开放的花朵，
立即带回实验室，每树种采集 30 朵花，用镊子将
花药取下置于室温下的干燥培养皿中 , 待散粉后混
合备用。
1.3　试验方法　
1.3.1 花粉活力测定 　（1）MTT 染色法：参照常
规的 MTT 染色方法和基本条件操作 [5-6]，MTT 的
浓度为 5 g/L，pH7.0，染色温度 30 ℃。将花粉分
装在已编号的凹玻片中，滴加 1~2 滴 MTT 液染色
10 min，用显微镜观察其染色情况并拍照。每次染
色制作 3 个玻片作为 3 次重复 , 每次重复随机取 5
个视野（花粉粒 30 粒以上）观察，根据花粉染色
程度分别记数，统计染色率。
（2）离体萌发法 [7]：培养基琼脂浓度均为
0.8%。加热培养液至 90~100 ℃使琼脂溶解后，将
其倒入一次性培养皿中，静置冷却、凝固。花粉
与少量未加入琼脂的培养液混匀，用移液枪吸取
后喷在凝固的培养基上，用推玻棒轻轻推至均匀
铺开，盖好并用封口膜封口，放入 25 ℃的恒温培
养箱培养 3 h 后，在低倍镜（10×10 倍）下观察，
每次重复随机抽取 5 个视野（花粉粒在 20 粒以
上）拍照，统计萌发率。
1.3.2 宫粉羊蹄甲花粉萌发培养基单因素试验 　
采用离体萌发法，分别设置蔗糖浓度 0，50，100，
150，200，250，300 g/L 和硼酸浓度 0，20，40，
60，80，100 mg/L 培养基，进行 3 次重复试验，
统计萌发率，得出宫粉羊蹄甲花粉离体萌发培养
基的蔗糖以及硼酸浓度范围。
1.3.3 5个树种花粉萌发最适培养基筛选 　采用离
体萌发法，分别设置蔗糖浓度 220，250，280 g/L
和硼酸浓度梯度 20，50，80 mg/L，进行完全随机
区组对比试验，共 9 个处理，每个处理 3 次重复，
统计萌发率。以确定 2 个因素的最佳组合，筛选
各树种花粉萌发最适培养基配方。
1.4 数据处理
应用 Microsoft excel 2003 软件对原始数据进
行整理，使用 R 软件进行数据的基本统计分析。
用 R 软件中的“agricolae”包进行方差分析，用
“psych”包进行多重比较。
2　结果与分析
2.1　5 个羊蹄甲属树种花粉染色率　
5 个羊蹄甲属树种盛花期花粉的染色结果见
表 1。从表 1 可知，此 5 个树种的花粉均可被
MTT 液染色，但染色率有所不同，表明 5 个树种
的花粉活力有所差异。羊蹄甲花粉的平均染色率
为 100%，在 5 个树种中最高；宫粉羊蹄甲花粉
与橙红羊蹄甲花粉的平均染色率分别为 93.6% 和
95.7%，较高；黄花羊蹄甲花粉的平均染色率为
79.8%，红花羊蹄甲花粉的平均染色率为 40.3%，
在 5 个树种中最低。
2.2 宫粉羊蹄甲花粉萌发培养基适宜的蔗糖和硼
酸浓度
蔗糖对宫粉羊蹄甲花粉离体萌发的影响结果
见表 2。蔗糖浓度在 0，50，100，150 g/L 时，花
粉不能萌发；在蔗糖浓度为 200 g/L 时，花粉萌发
率最高，为 30%；蔗糖浓度在 200~300 g/L 范围
内，花粉萌发率随着蔗糖浓度的增加而降低，在
33王裕霞等：羊蹄甲属 5 个树种花粉生活力测定
浓度为 300 g/L 时，花粉萌发率降低到 10%。因
此，在以上几个浓度中，最适合宫粉羊蹄甲花粉
萌发的蔗糖浓度为 200 g/L。
在培养基不加入蔗糖的情况下，加入硼酸不
能使花粉萌发（表 2）。
2.3 5 个羊蹄甲属树种花粉萌发最适培养基
由表 3 可知，9 个培养基配方中，最适合宫粉
羊蹄甲花粉离体萌发的培养基为：蔗糖 220 g/L，
硼酸 20 mg/L，萌发率达 92.1%。蔗糖浓度不变
时，随着硼酸浓度的升高，花粉萌发率降低；硼
酸浓度不变时，随着蔗糖浓度的升高，花粉萌发
率降低。各处理间萌发率方差分析为 0.001 水平差
异显著，蔗糖与硼酸之间的互作效应达显著水平
（P<0.05），表明在蔗糖培养基中加入硼酸，可以
提高宫粉羊蹄甲花粉萌发率。
表 3 中结果表明，9 个培养基配方羊蹄甲花粉
的萌发率介于 24.2%~80.3%；表 4 可知，蔗糖浓
度在 220~280 g/L 的范围内，随着浓度升高羊蹄甲
花粉萌发率提高；硼酸浓度在 20~80 mg/L 的范围
内，随着浓度升高羊甲花粉萌发率降低。最适合
羊蹄甲花粉萌发的培养基为：蔗糖 280 g/L，硼酸
20 mg/L，萌发率达 80.3%。各处理间萌发率差异
表 1 5 个羊蹄甲属树种花粉 MTT 染色法染色结果
试验日期 树种 染色率 /%
2015 年 3 月 27 日 宫粉羊蹄甲 93.6±3.8
2015 年 7 月 16 日 橙红羊蹄甲 95.7±2.5
2015 年 10 月 22 日 羊蹄甲 100±0
2015 年 10 月 22 日 黄花羊蹄甲 79.8±10.7
2015 年 10 月 22 日 红花羊蹄甲 40.3±9.6　
注：表中数据为平均值 ± 标准差。
表 2 不同蔗糖浓度、硼酸浓度宫粉羊蹄甲花粉萌发率比较
蔗糖浓度试验 硼酸浓度试验
蔗糖 /（g · L-1） 萌发率 /% 硼酸 /（mg · L-1） 萌发率 /%
0 0 0 0
50 0 20 0
100 0 40 0
150 0 60 0
200 30±7 80 0
250 18±11 100 0
300 10±6 　 　 　
注：表中数据为平均值 ± 标准差。
表 3 5 个羊蹄甲属树种花粉萌发率 %
蔗糖浓度 /
（g · L-1）
硼酸浓度 /
（mg · L-1） 宫粉羊蹄甲 橙红羊蹄甲 羊蹄甲 黄花羊蹄甲 红花羊蹄甲
220 20 92.1±3.4 A 34.3±2.8 40.5±2.7 F 11.4±2.7 0
220 50 69.6±2.2 D 50.0±5.4 47.9±3.5 E 11.3±3.2 0
220 80 50.2±2.4 G 31.4±8.6 24.2 ±3.5 I 11.4±3.1 0
250 20 75.6±1.7 B 29.0±4.5 54.8 ±2.6 C 13.2±2.6 0
250 50 63.1±3.2 E 28.5±6.5 67.9±3.6 B 10.6±2.9 0
250 80 48.3±4.8 H 23.3±2.9 38.4±5.7 G 7.2±2.0 0
280 20 72.5 ±3.6 C 28.1±3.2 80.3±3.3 A 14.22±3.5 0
280 50 60.3±3.0 F 25.2±4.3 50.0±2.5 D 19.72±5.3 0
280 80 47.4±4.8 H 24.8±3.8 35.4±2.5 H 23.0±4.4 0
注：表中数据为平均值 ± 标准差；表中同列不同大写字母表示在 α=0.01 水平差异显著。
林 业 与 环 境 科 学　2016 年第 32 卷第 5 期34
均达到极显著水平（P<0.01），蔗糖与硼酸之间也
存在显著的互作效应（P<0.05），加入硼酸可以提
高羊蹄甲花粉的萌发率。
表 3 中， 橙 红 羊 蹄 甲 花 粉 的 萌 发 率 为
23.3%~50.0%，蔗糖浓度在 220~280 g/L 的范围
内，随着浓度升高花粉萌发率降低；在 20，50，
80 mg/L 3 个硼酸浓度中，50 mg/L 配方的萌发率
最高，平均萌发率为 34.6%；在 9 个培养基配方中
橙红羊蹄甲花粉萌发的最佳培养基为：蔗糖 220 g/
L，硼酸 50 mg/L，萌发率为 50.0%。
9 个培养基配方中，黄花羊蹄甲的花粉萌发率
处于 7.2%~23.0% 之间，萌发率最高的培养基配方
为：蔗糖 280 g/L，硼酸 80 mg/L。
红花羊蹄甲的花粉在 9 个培养基配方中离体
培养均不萌发。
3 结论和讨论
3.1 宫粉羊蹄甲花粉离体萌发的最适培养基为蔗
糖 220 g/L，硼酸 20 mg/L，花粉萌发率达 92.1%。
且其 MTT 染色率为 93.6%。因而，通过离体萌发
法和 MTT 染色法均可以较准确地测出宫粉羊蹄甲
花粉的生活力。邓旭等 [4] 采用 1% 醋酸洋红液染
色法、1%TTC 液染色法、无机酸（0.8 mol/L 硝
酸）处理测得宫粉羊蹄甲蕾期花粉生活力分别为
53.2%、53.2%、54.6%，均不高。本研究中，用
MTT 染色法和离体萌发法测得宫粉羊蹄甲盛花期
花粉萌发率分别为 93.6% 和 92.1%，证明盛花期
宫粉羊蹄甲花粉具有很高的萌发力。
3.2 羊蹄甲花粉在 MTT 试验中染色率达到
100%，表明花粉生活力很高；但在离体萌发试验
中其最高萌发率只有 80.3%，萌发效果不够理想。
需进一步对花粉萌发条件及培养基配方进行优化。
3.3 黄花羊蹄甲是热带树种，其花粉在 MTT 试验
中染色率为 79.8%，在离体萌发试验中最高萌发率
只有 23.0%。可能是因为广州属南亚热带气候，热
量不够充足，在广州地区种植的黄花羊蹄甲植株
花粉萌发能力较低。
3.4 据报道 [8] 红花羊蹄甲是羊蹄甲与宫粉羊蹄甲
的天然杂交后代，其植株几乎不能结实。本试验
中，红花羊蹄甲花粉 MTT 染色率为 40.3%，离体
培养不萌发，说明其花粉细胞有活力，但无萌发
能力，属于杂交后代不育的情况。
3.5 MTT 染色法是快速测定花粉细胞活力的方
法，本文采用此方法测定红花羊蹄甲、黄花羊蹄
表 4 宮粉羊蹄甲及羊蹄甲花粉萌发率多重比较结果
蔗糖 /（g · L-1） 硼酸 /( mg · L-1) 宫粉羊蹄甲 羊蹄甲
20
220 50 0.71±0.18 A 0.37±0.11 C
80
20
250 50 0.62±0.12 B 0.54±0.13 B
80
20
280 50 0.54±0.13 B 0.55±0.2 A
80
220
250 20 0.80±0.09 A 0.58±0.18 A
280
220
250 50 0.64±0.04 B 0.55±0.10 B
280
220
250 80 0.49±0.02 C 0.33±0.07 C
280
注：表中数据为平均值±标准差；表中同列不同大写字母表示在α=0.01 水平差异显著。
35王裕霞等：羊蹄甲属 5 个树种花粉生活力测定
甲、宫粉羊蹄甲、橙红羊蹄甲和羊蹄甲花粉染色
率，表明 5 个树种间花粉生活力差异明显，羊蹄
甲、宫粉羊蹄甲、橙红羊蹄甲花粉细胞生活力较
其他两个树种要高。采用离体萌发法测得的 5 个
树种间的花粉萌发率亦有很大差异，其中宫粉羊
蹄甲花粉萌发率最高，达 92.1%，羊蹄甲花粉次
之，萌发率为 80.3%。因而，以上 5 个树种中宫粉
羊蹄甲及羊蹄甲的盛花期花粉可以作为人工授粉
进行杂交育种较为理想的花粉来源。
参考文献
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