全 文 ：湖北农业科学 !#$% &’(%)*+(,* -.%$/)$- /012!3445
收稿日期!3445647678
作者简介!晏春耕798:6#!男!湖南益阳人!副教授!电话$4;:76<87;84<%电子信箱$=>?@A?B=CD00E>F&
文章编号!4<:96G77<3445$4:644<;64:
在植物倍性育种中!准确’及时鉴定出诱导植
株!可以缩短培养周期!提高倍性育种工作效率(寻
求快速’有效鉴定植物倍性方法!也是植物育种工
作者的研究课题& 近年来!苎麻倍性操作已取得了
一定进展!并先后诱导和培育出了多倍体H7I:J和单倍
体 H<68J植株!但由于苎麻染色体相对较小!加之镜检
技术性强!手续繁琐!给大批育种材料的鉴定带来
了困难& 本文就此方面进行探讨!旨在为苎麻倍性
快速鉴定提供有效的参考依据&
! 材料与方法
!! 供试材料
单倍体材料系湘苎 : 号等栽培品种经化学诱
导无融合生殖获得的植株!二倍体材料系湘苎 : 号
等栽培品种!三倍体材料系四倍体与二倍体杂交获
得的植株!四倍体材料系从湘苎 : 号等品种经秋水
仙素诱导获得的植株& 以上材料均经染色体镜检验
证后!用扦插繁殖并置于大田&
!# 研究方法
在苎麻开花季节! 分别取不同倍性成熟花药!
采用 $KLACF 醋酸分解法 H;J制片!置于 MN=AOPQ #!R
光学显微镜下观测!花粉资料采用一般线性模型分
析!!测验SGJ&
# 结果与分析
#! 苎麻栽培品种花粉的一般形态学特征!
苎麻成熟花粉粒球形或扁球形!具有 : 个萌发
孔!孔较小’圆形!外壁雕纹模糊& 对 78个栽培品种
苎麻花粉粒观察表明!苎麻花粉大小较均匀!平均
直径为 7G177 !A! 品种之间花粉大小变化较小!平
均直径在 7;135TUGE:3 !A 之间变化V 品种之间无明
显差异表 7$&
## 苎麻不同倍性花粉形态学特征
对不同倍性苎麻花粉粒形态进行观察!结果表
明!不同倍性苎麻花粉粒形态’萌发孔数目’外壁表
面纹饰差异较小!单倍体’二倍体多呈球形略扁(三
倍体和四倍体多呈球形图 7$& 但由于染色体倍性
不同!花粉大小表现较大差异& 统计分析结果表明!
苎麻花粉大小与染色体倍性呈正相关!相关系数 W
XE9;4 ;!线性回归方程式为#$W73E:<7 8Y:1453 ; %图
3$& 四倍体’三倍体’二倍体和单倍体花粉平均直径
分别为 3<1;8 !A’33144 !A’7;1G7 !A 和 781: !A!
四种倍性苎麻材料的花粉中!以四倍体花粉平均直
径最大!比二倍体约大 :4Z!三倍体介于二倍体和
四倍体之间!以单倍体花粉平均直径最小& 同一倍
性材料中!不同株系间花粉大小无显著差异!但同
一株内花药间或花药内的花粉大小表现不一!以单
倍体的花粉变化最大! 在 77154T34135 !A 之间变
化!极差最大G1;5!A$!标准差也处于最大值31:5$!
且存在部分空壳和畸形花粉图 7[U!表 R$(其次为
四倍体花粉!极差为 8\R !A(在三倍体花药中!存在
一定数量的小粒花粉图 U6:!表 R$!而使其标准差
处于较大值R\:X$(而二倍体栽培种花粉变化较小!
极差和标准差均较小& 花粉形状随着倍性的增加从
苎麻花粉形态学与倍性的相关性
晏春耕 U!曹瑞芳 U!李宗道 U!郑思乡 R!崔国贤 U
U\湖南农业大学!长沙 摘要!以不同倍性苎麻为材料!对其花粉粒形状大小进行比较观察!结果表明#花粉大小与染色体倍性
呈正相关相关系数 WX\9;X G单倍体#二倍体#三倍体和四倍体平均直径分别为 U8\:X !A#U;\GU !A#
RR\XX !A 和 R<\;8 !A品种对这一性状没影响$ 单倍体花粉大小变化较大并且存在一定数量的畸形%
空壳花粉&三倍体存在少量的小粒花粉$ 这一特征对于苎麻倍性鉴定具有一定的参考价值$
关键词!苎麻$花粉$形态学$染色体数目
中图分类号!-58:\U 文献标识码!,
!
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2005.03.017
湖北农业科学 !#$% &’(%)*+(,* -.%$/)$- /012!3445
67单倍体花粉!31二倍体花粉!81三倍体花粉!91四倍体花粉
放大倍数相同
图 6 不同倍性水平苎麻花粉形态图
表 6 6:个栽培种苎麻花粉形态学特征
品种
沅江黄壳早
沅江黄壳早#一$
沅江黄壳早#二$
湘苎 6 号
湘苎 3 号
湘苎 8 号
沅江芦竹青
嘉禾红脚麻
芷江青皮麻
芷江黄壳麻
沅江白里子青
宜章雅麻
大庸黄壳麻
恩施青麻
沅江河心洲稀节巴
嘉禾牛蹄麻
平均
花粉形状
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
花粉大小 ;!<
长度
变化范围
6:135=6>168
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=6>1?5
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=36135
6:135=36135
6:135=34144
6:135=34144
6:135=36135
6:135=34144
平均值
6?19:
6>199
6>16@
6>16@
6>168
6>18:
6>199
6>135
6>133
6?1?>
6>134
6>154
6?148
6>1:8
6?1>6
6?184
6>163
宽度
变化范围
6:135=6>168
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=6>1?5
6:135=34144
6:135=34144
6:135=34144
6:135=36135
6:135=36135
6:135=34144
6:135=34144
6:135=36135
6:135=34144
平均值
6?199
6>133
6>14:
6>148
6>164
6>199
6>196
6>138
6>163
6>1?5
6>16:
6>19?
6:1@?
6>1:6
6?1>6
6?135
6>145
平均直径
6?195
6>188
6>168
6>168
6>163
6>184
6>198
6>139
6>16?
6?1?>
6>16>
6>19@
6?144
6>1:3
6?1>6
6?13>
6>14@
球形略扁向圆球形变化A表 3B%对不同倍性材料花粉
的方差分析表明!单倍体&二倍体与三倍体和四倍
体之间有显著差异!但单倍体和二倍体&三倍体和
四倍体之间无显著差异! 但四倍体花粉较三倍体&
二倍体花粉较单倍体大’表 8$
! 小结与讨论
苎麻栽培种二倍体花粉球形略扁!平均直径在
6?735=6>763!< 之间变化! 具三个萌发孔! 外壁一
层!表面雕纹模糊!在观察的品种中!花粉大小无显
著差异 苎麻花粉大小与染色体倍性呈正相关!相
关系数 !C47@?4 >! 线性回归方程为#C637896 :D
87453 ? $!苎麻花粉大小主要由染色体倍性决定的!
这一特征对于鉴别不同倍性苎麻材料具有重要的
参考价值 四倍体花粉最大!平均直径为 397?: !是二倍体花粉的 678@ 倍(单倍体花粉较小!且产生
萎缩花粉&空壳花粉和畸形花粉E@F!但苎麻单倍体花
粉变化范围较大! 这可能是由于减数分裂异常!单
价体随机分配到子细胞中!从而产生了非整倍性不
同染色体数目的配子(三倍体花粉介于四倍体和二
花
粉
大
小
;!
<
84
35
34
65
64
5
4 6 3 8 9
倍性水平
#C637896 :D87453 >$
图 3 苎麻花粉大小与倍性的相关性
#
! $
!
湖北农业科学 !#$% &’(%)*+(,* -.%$/)$- /012!3445
表 3 苎麻不同倍性材料花粉形态学差异
倍性
6
36
76
86
材料
!9:34
!9:3;
.34:;
.34:3
.34:7
.34:8
.34:5
+<:3=
+(:7>
+?:=
+?:@
形状
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形略扁
球形
球形
球形
球形
花粉大小 A!B
长度
变化范围
;;135:34144
;;135:34144
;>135:341>7
;>135:341>7
;51>7:;@17=
;>174:;=1;7
;>174:;=1;7
;=1C5:33154
;=1C5:33154
33154:3=1C5
33154:3=1C5
平均值D!E
;>13=D31;7F
;>154D3175F
;>17@
;=17>D;17>F
;=183D;137F
;=1;@D41@4F
;C1;8D;143F
;C135D4155F
;C1=C
3;1@@D31;3F
33144D3174F
33144
38174D3135F
35173D;1=4F
381=;
宽度
变化范围
;;135:34144
;;135:34135
;>135:34144
;>135:34144
;51>7:;=1C5
;51>7:;=1C5
;>135:;=1;7
;=1C5:33154
;=1C5:33154
33154:3=1C5
33154:3=1C5
平均值D!F
;>1;>D3143F
;>13@D318;F
;>134
;=13;D;177F
;=133D;133F
;=14>D41@4F
;>1@>D;14CF
;C135D4155F
;C1C8
3;1@@D31;3F
33144D3174F
33144
38185D3138F
381@8D;1C;F
381C4
直径平均 G!B
;>133
;>17C
;>174
;=13@
;=173
;=1;7
;C145
;C135
;C1=;
3;1@@
33144
33144
3817=
351;7
381C>
备注
具萎缩空壳和畸形花粉
花粉大小较均匀
具小粒花粉
花粉较圆饱满
平均
平均
平均
平均
倍体之间!平均直径为 3;133 !B!且有一定数量的
小粒花粉H;4I# 在不同倍性苎麻材料中!尽管单倍体
二倍体与三倍体四倍体之间存在显著差异!但单
倍体与二倍体三倍体与四倍体之间花粉大小仍无
显著差异$ 其原因还有待进一步研究$
参考文献!
%;& 谢作荣J苎麻多倍体的研究HKIJ中国农业科学!;@=> D3F’8@L571
%3& 潘昌立!赵立宁!臧巩固!等1苎麻多倍体诱导技术研究HKI1中国
麻作!;@@4 D7F’;;:;81
%7& 董延瑜!郑思乡!洪亚辉!等1苎麻多倍体诱导的研究1苎麻多
倍体诱导的基础研究HKI1湖南农学院学报!;@@4!;=D7F’53@:
57C1
%8& 颜昌敬1作物组织培养HMI1上海’上海科学技术出版社!;@@;1
%5& 苎麻双胚苗研究组 1苎麻双胚苗的获得与培养HKI1中国麻作!
;@@4(7)’7C:7=1
%>& 钟爱萍!杨瑞芳!郑思乡!等1苎麻诱导无融合生殖及其胚胎学
初步研究HKI1作物研究!;@@8D增刊F’C@:=;1
%C& 中国科学院植物研究所形态室孢粉组1中国植物花粉形态HMI1北
京’科学出版社!;@>4’7:81
%=& 南京农学院1田间试验与统计方法HMI1北京’农业出版社!;@C@1
%@& 郝 水 1 有丝分裂与减数分裂 HMI1 北京’高等教育出版社 1
;@=71;C@:;=;1
%;4& 王 呜!杨鼎新1染色体和瓜类育种HMI1郑州’河南科学技术出
版社!;@=;1;331
!#$% &’ () *)+,-.-% &/ 0&12(&+&3% ,’4 5+&-4% &/ *,6-) 5&++)’ 71,-’8
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表 7 不同倍性苎麻花粉平均直径比较
倍性
86
76
36
e6
平均值
38JC>
33JYY
eCJ=e
e>J7Y
差异显著性
5h
9
b
R
R
;h
,
,
i
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