全 文 ：江西农业大学学报 2013，35(4) :782 － 785 http:/ / xuebao． jxau． edu． cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis E － mail:ndxb7775@ sina． com
不同营养元素及配比
对锥栗花粉萌发率的影响
唐 静，袁德义* ，范晓明，杨斐翔，陈文涛
(中南林业科技大学 经济林培育与保护教育部重点实验室，湖南 长沙 410004)
摘要:以铁榛花粉为试材，利用琼脂培养基萌发法，探索了 N(CO(NH2)2)、P(NaH2PO4)、K(K2SO4)、Ca
(CaCl2)、Mg(MgSO4)、B(H3BO3)、Zn(ZnSO4)7 种营养元素及其组合对锥栗花粉萌发的影响。结果表明:(1)
在单因素试验中，不同营养元素对锥栗花粉的作用效果不同，ZnSO4 和 MgSO4 抑制花粉萌发，而适宜浓度的
CO(NH2)2、NaH2PO4、K2SO4、CaCl2 和 H3BO3 能促进花粉萌发，其中 K2SO4、CaCl2 和 H3BO3 的促进作用显著，
最适浓度分别为 0． 05 ～ 0． 20，0． 02 ～ 0． 10，0． 02 ～ 0． 05 g /L;(2)在正交试验中，K2SO4、CaCl2 和 H3BO3 这 3 种
元素配比能显著提高锥栗花粉萌发率，最佳配比 0． 05 g /L K2SO4 + 0． 05 g /L CaCl2 + 0． 05 g /L H3BO3 下的铁榛
花粉萌发率达到 68． 42%，超出对照 54． 94%。
关键字:营养元素;锥栗;花粉;萌发率
中图分类号:S792． 17 文献标志码:A 文章编号:1000 － 2286(2013)04 － 0782 － 04
The Influence of Nutrient Elements on Pollen
Germination Percentage of Castanea henryi
TANG Jing，YUAN De-yi* ，FAN Xiao-ming，YANG Fei-xiang，CHEN Wen-tao
(The Key Lab of Non-wood Forest Nurturing and Protection of the National Ministry of Education，
CSUFT，Changsha 410004，China)
Abstract:Using the pollen of Tiezhen as the test material，the effects of 7 kinds of nutrition elements and
combinations on its generation was studied by tissue culture in vitro． The results indicated: (1)in the single
factor experiments，the germination of pollen was inhibited by ZnSO4 and MgSO4，but promoted by CO(NH2)2，
NaH2PO4，K2SO4，CaCl2 and H3BO3 of appropriate concentrations，especially，K2SO4，CaCl2，and H3BO3 had
significant influence;the optimal concentrations of K2SO4，CaCl2 and H3BO3 were 0． 05 － 0． 20 g /L，0． 02 －
0． 10 g /L and 0． 02 － 0． 05 g /L; (2)in the orthogonal test，the combination of 0． 05 g /L K2SO4 + 0． 05 g /L
CaCl2 + 0． 05 g /L H3BO3 showed the best result，where the pollen germination percentage was 68． 42%，which
was 54． 94% higher than that of CK．
Key words:nutrition element;Castanea henryi;pollen;germination rate
我国锥栗(Castanea henryi Rehd． et Wils．)资源丰富［1］，其果实富含淀粉、糖、脂肪、蛋白质、氨基酸，
以及抗坏血酸、胡萝卜素，口感较板栗更佳，深受大众喜爱［2 － 3］。锥栗产业普遍存在的坐果率低，空苞率
高从而导致低产已成为限制其发展的瓶颈，因此如何提高锥栗产量已成为当务之急。研究表明，授粉受
收稿日期:2013 － 02 － 22 修回日期:2013 － 03 － 22
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2013BAD14B04)
作者简介:唐静(1988—) ，女，硕士生，主要从事经济林育种与栽培研究，E － mail:znltangj@ 163． com;* 通讯作者:袁
德义，教授，博导，E － mail:yuan － deyi@ 163． com。
第 4 期 唐 静等:不同营养元素及配比对锥栗花粉萌发率的影响
精不良是导致锥栗空苞的重要原因之一。目前，生产上花期通过使用调节物质提高花粉活力促进授粉
受精在板栗［4 － 5］、柿［6］、阿月浑子［7 － 8］、油茶［9］、香榧［10］等植物上取得了明显的效果，而关于调节物质对
锥栗花粉萌发率影响的研究鲜有报道，且研究不够系统［11］。本实验研究了 7 种矿质营养元素及不同配
比对锥栗花粉萌发率的影响，旨在为人工辅助授粉，提高坐果率及优质高产栽培提供参考。
1 材料与方法
1． 1 实验材料
材料选自于郴州市汝城县南方锥栗林基地，树体均为 8 年生嫁接苗，参照郑诚乐等［11］的方法，于盛
花期收集铁榛花药，置于 100 W灯泡下烘烤，使温度控制在 30 ～ 35 ℃，待散粉后贮于广口瓶内。
1． 2 实验设计与方法
运用琼脂培养基萌发法，以基本培养基(10%蔗糖 + 1%的琼脂)为对照，在此基础上分别添加不同
浓度的营养元素，观察各单因素对花粉萌发率的影响，NaH2PO4、K2SO4、CO(NH2)2 的质量浓度设置都
为0． 01，0． 05，0． 10，0． 20，0． 50，1． 00 g /L，而 H3BO3、MgSO4、CaCl2、ZnSO4 的质量浓度都分别为 0． 01，
0． 02，0． 05，0． 10，0． 20，0． 40 g /L。根据单因素实验结果确定促进花粉萌发的元素，然后采用正交试验
设计 L9(3
3) (表 1)研究 3 种元素配比的作用效果。
表 1 正交设计 L9(3
3)
Tab． 1 Orthogonal test of L9(3
3)
水平 Factors
浓度 /(g·L －1)Levels
K2SO4 CaCl2 H3BO3
1 0． 05 0． 02 0． 02
2 0． 10 0． 05 0． 05
3 0． 20 0． 10 0． 10
将花粉散播于不同处理的培养基上，置于
30 ℃恒温培养箱内培养 30 h 后用 Olympus 显微
镜观察，每个处理重复 3 次，每个重复观察 5 个视
野，每个视野花粉粒数不小于 40 粒，花粉萌发标准
以花粉管超过花粉粒直径为准，花粉萌发率 =(花
粉萌发数 /花粉总数)× 100%［13］。
1． 3 数据处理
采用 SPSS 17． 0 软件对数据进行处理。
2 结果与分析
2． 1 大量元素对锥栗花粉萌发率的影响
3种大量元素对锥栗花粉萌发的促进作用效果不同(图 1)。K2SO4 在设置浓度内均能提高花粉萌发，
而 NaH2PO4 和 CO(NH2)2 则在适宜的浓度下促进花粉萌发。K2SO4 的促进作用最为明显，当 K2SO4 浓度
在 0． 00 ～0． 01 g /L 时，花粉萌发率升高;当浓度为 0． 10 g /L 时，萌发率达到最高为 53． 58%，比 CK 高
40． 04%;当 K2SO4 浓度为 0． 10 ～1． 00 g /L时，锥栗花粉萌发率逐渐降低，但仍表现为促进作用。NaH2PO4
对锥栗花粉的作用效果基本与 K2SO4 相似，浓度在 0 ～ 0． 10 g /L 时，锥栗花粉萌发率逐渐升高，并在
0． 10 g /L达到最大值 26． 17%，而当 NaH2PO4 浓度在 0． 10 ～1． 00 g /L1 时，锥栗花粉萌发率逐渐降低，且在
1． 00 g /L表现为抑制作用。低浓度的 CO(NH2)2 对锥栗花粉的作用效果为抑制作用，而当其浓度从
0． 5 g /L增加至 1． 00 g /L，萌发率显著增加大最大值(33． 75%) ，比 CK高 20． 27%。
图 1 大量元素对锥栗花粉萌发率的影响
Fig． 1 Effects of macro elements in different concentrations on pollen germination percentage in Castanea henryi
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 35 卷
2． 2 中量元素对锥栗花粉萌发率的影响
由图 2 可知，Ca、Mg对锥花粉萌发的作用效果不同。适宜浓度的 CaCl2 能促进锥栗花粉萌发，当
CaCl2浓度在 0 ～ 0． 05 g /L时，锥栗花粉萌发率整体呈现上升趋势，并在 0． 05 g /L达到最大(36． 59%) ，
比 CK高 23． 11%;随着 CaCl2 浓度的继续增大，锥栗花粉萌发率显著下降，且当 CaCl2 浓度增加至
0． 20 g /L时，锥栗花粉几乎不萌发，这表明高浓度的 Ca 抑制花粉萌发。MgSO4 对锥栗花粉萌发表现为
抑制作用，并且抑制作用随浓度的升高而增强。
图 2 中量元素对锥栗花粉萌发率的影响
Fig． 2 Effects of medium elements in different concengtrations on pollen germination percentage in Castanea henryi
2． 3 微量元素对锥栗花粉萌发率的影响
微量元素对锥栗花粉萌发的作用效果不同(图 3)。培养基中添加适宜浓度(0 － 0． 05 g /L)的
H3BO3 对锥栗花粉萌发具有显著的促进作用，当浓度为 0． 05 g /L 时，萌发率最高(41． 67%) ，为 CK 的
3． 1 倍;当 H3BO3 浓度高于 0． 05 g /L时，花粉萌发率呈下降趋势;当 H3BO3 浓度达到 0． 40 g /L 时则呈
现为抑制作用。ZnSO4 对锥栗花粉萌发的影响整体呈现出抑制的趋势，且抑制作用随浓度增大而增强，
仅当浓度为 0． 01 g /L时，萌发率高于 CK，方差分析表明，此浓度下萌发率与 CK差异不显著(P = 0． 789
＞ 0． 05) ;当 ZnSO4 浓度增至 0． 40 g /L时，所有花粉均不能萌发。
图 3 微量元素对铁榛花粉萌发率的影响
Fig． 3 Effects of trace elements in different concentrations on pollen germination percentage in Castanea henryi
2． 4 不同营养元素配比对锥栗花粉萌发率的影响
根据单因素处理，选取对铁榛花粉促进作用较为明显的元素 K(K2SO4)、Ca(CaCl2)、B(H3BO3)进
行正交配比试验(如表 2)。
由表 2可知，9个处理下的花粉萌发率均显著高于 CK，其中以 2 号处理最高，为 68． 42%，比 CK提高
了 54． 94%。方差分析表明，3种元素能显著提高花粉萌发率，K2SO4 浓度为 0． 10 g /L时，花粉萌发率均值
最大，为 57． 11%，但与 0． 05 g /L和 0． 20 g /L下的萌发率差异都不显著(P = 0． 079 ＞ 0． 05) ;CaCl2 的浓度
在 0． 05 g /L花粉萌发率均值最大(56． 36%) ，且与 0． 02 g /L和 0． 10 g /L下的萌发率不存在显著差异(P =
0． 092 ＞0． 05) ;H3BO3 为 0． 05 g /L时，花粉萌发率均值最大为 61． 85%，与 0． 02 g /L下的萌发率不存在显
著差异，但与 0． 10 g /L下的萌发率差异显著(P = 0． 013 ＜ 0． 05)。由此分析，K2SO4、CaCl2、H3BO3 的最适
浓度分别为 0． 05 ～0． 20 g /L、0． 02 ～0． 10 g /L、0． 02 ～0． 05 g /L。
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第 4 期 唐 静等:不同营养元素及配比对锥栗花粉萌发率的影响
表 2 不同营养元素配比对锥栗花粉萌发率的影响
Tab． 2 The effects of nutrient element proportion on pollen germination percentage of Castanea henryi
处理代号
Number
浓度 /(g·L －1)Concentration
K2SO4 CaCl2 H3BO3
萌发率 /%
Germination percentagel
1 0． 05 0． 02 0． 02 39． 34d
2 0． 05 0． 05 0． 05 68． 42a
3 0． 05 0． 10 0． 10 34． 38e
4 0． 10 0． 02 0． 05 60． 14b
5 0． 10 0． 05 0． 10 52． 28bc
6 0． 10 0． 10 0． 02 58． 91b
7 0． 20 0． 02 0． 10 46． 14c
8 0． 20 0． 05 0． 02 48． 38c
9 0． 20 0． 10 0． 05 57． 00b
CK 0． 00 0． 00 0． 00 13． 48f
两两数值后若有一个字母相同表示差异不显著，反之，则差异显著，显著水平为 0． 05。
The same column’s data with the same letters said there had no significant at 0． 05 level．
3 结论与讨论
花期喷施各类调节物质，促进花粉萌发，花粉管生长，加速受精是引导果树、农作物丰产的一项重要措
施。有关营养元素对果树花粉萌发和花粉管生长的影响曾有过一些报道，陈在新等［5］在研究板栗花粉生
活力的试验中发现 2． 0 g /L的 H3BO3 浓度最有利于花粉粒的萌发;龚榜初等
［6］对柿花粉活力研究中认为
0． 005 ～0． 05 g /L的硼砂促进花粉萌发;张艳青等［7］研究阿月浑子花粉萌发特性时发现 0． 1 g /L的 H3BO3
能促进花粉管生长;袁德义等［9］在油茶花粉萌发试验中发现 0． 10 g /L 的 H3BO3、0． 05 g /L 的 MgCl2 都能
显著促进花粉萌发，KCl、CaCl2和 ZnSO4 抑制花粉萌发;而本研究中 K2SO4、CaCl2、H3BO3 在浓度分别为
0． 05 ～0． 20 g /L、0． 02 ～0． 10 g /L、0． 02 ～ 0． 05 g /L 有较为明显的促进作用，但 MgSO4 和 ZnSO4 都抑制花
粉萌发。综上所述，同一营养元素对不同树种花粉萌发的作用效果或是促进不同树种花粉萌发的最适浓
度范围不同，因此，在生产应用中，切不可盲目借鉴其他植物已有的经验，本试验筛选的促进锥栗花粉萌发
的元素及其浓度能为生产提供参考。目前，除 Ca 和 B 2种营养元素在花粉萌发及花粉管生长中的作用机
制比较清楚外［12 － 15］，其他元素的作用机理还有待进一步研究。
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