全 文 ：22　 林业科技开发　2007年第 21卷第 3期
桂花花粉活力测定与 ‘晚籽银 ’桂柱头可授性分析
杨秀莲　向其柏
(南京林业大学风景园林学院)
摘　要:采用 TTC、无机酸和离体萌发等方法测定了不同桂花品种的花粉活力 ,用联苯胺 -过氧化氢法测定柱头可
授性 , 用扫描电镜观察了‘晚籽银 ’桂柱头的分泌物。结果表明 TTC、无机酸法不适合用于桂花花粉活力的测定 , 而
用一定浓度的蔗糖 、硼酸制成的固体培养基则能较好地测定花粉活力。桂花的不同品种和不同的开花期其花粉活
力均具有显著差异。 ‘晚籽银 ’桂的柱头为湿型柱头 ,在整个花期中均具有较强的可授性。 ‘晚籽银 ’桂属雌蕊先
熟型 ,其花粉活力与柱头可授性有 4 ～ 5 d的相遇期。
关键词:桂花;花粉活力;柱头可授性
Pollen V itality and Stigma Recep tivity ofOsman thus fragran s∥YANG X iu-Lian, XIANG Q i-Bai
Abstract:The pollen viability and the stigm a receptiv ity of theOsm anthus fragrans varie ties we re de term ined bym e thods o f
TTC , ino rgan ic acid and gem ina tion in v itro, and by m e thod o f benzidine-H2O2 , and the stigm a secre tion o f ‘W anziY ingu i’
w as also e stim ated w ith scanning e lec tron m icro scopy (SEM) in this paper. The resu lts show ed that the m e thodss o f TTC
and ino rganic acid in v itro medium cou ldn’ t be used to de term ine the po llen v iab ility, however, the m e thods of cane sugar
and boric ac id in vitro w ere great in de term ing the po llen v iab ility. The sign ificant differences o f po llen germ ination among
the d iffe rent varie ties and the diffe rent anthesis we re obse rved. The results a lso indicated tha t the stigm a wasw e t-typed, and
its recep tivity w as high during the anthesis. The pistil o fOsman thus fragrans w as m ature earlie r than its stam en, and there
w ere 4 ～ 5 days tom ake an appo intm ent be tw een po llen and stigm a recep tivity.
K ey words:O sm anthus fragrans;Pollen viability;S tigm a recep tivity
Author’ s address:Co llege from Landscape A rch itecture, Nan jing Forestry University, 210037, Nanjing, China
收稿日期:2006-12-08　　　　修回日期:2007-02-28
基金项目:江苏省农业三项工程基金项目(编号:BK2005133)。
第一作者简介:杨秀莲(1970 -),女 ,讲师 ,博士生 ,从事园林植物育种
教学与研究工作。
　　在植物有性繁殖过程中 ,两性之间的传粉是基
础 ,传粉过程始于花药开裂和成熟花粉的散出 ,携带
着雄配子体或其前体的花粉粒被暴露在干燥条件下 ,
必须在具有活力时到达适宜的接受柱头。因此 ,花粉
的活力与寿命 、柱头的可授性便成为传粉生态学所必
须研究的内容。近几年 ,花粉生活力与寿命及柱头的
可授性研究已经引起不少学者的重视 ,并开展了大量
的工作 [ 1 ～ 5 ] 。
桂花 (Osman thus fragrans)隶属于木犀科木犀属 ,
是一种观赏兼食用 、药用的常绿园林树木。多年来对
桂花的研究较多地集中在品种的收集 、分类 、繁殖 、栽
培 、生殖生物学以及对花的利用方面 [ 6 ～ 8] 。对于桂花
的传粉生物学 、生殖生态学等方面的研究目前还未见
报导 。本文利用生理生化研究方法 ,对不同桂花品种
的花粉活力 、柱头可授性等进行了测定。旨在揭示桂
花的传粉生物学基础 ,为进一步研究传粉生物学特性 、
探讨传粉机制对桂花繁殖的影响等奠定理论基础。
1　材料与方法
1. 1　桂花花粉活力测定
1. 1. 1　材　料
选自南京林业大学校园内栽植的桂花品种:‘四
季桂 ’ 、 ‘早银桂 ’ 、‘紫梗籽银 ’桂 、‘银桂 ’ 、‘籽银
桂 ’ 、‘宽叶籽银 ’桂 、‘早籽银 ’桂 、‘晚籽银 ’桂 、‘波
叶金桂 ’ 、‘金桂 ’ 、‘多芽金 ’桂 、‘籽丹桂 ’ 、‘早红 ’ 13
个品种。剪取开花当天 、盛花期 (指开花第 3天 )、开
花末期(开花第 5天 )的花朵 ,带回实验室后将花粉
直接置于培养液和培养基上 。
1. 1. 2　花粉活力测定方法
采用 TTC测定法 、无机酸测定法 [ 9] 、离体萌发
法 [ 10, 11] 。其中离体萌发法采用 6种配方 (100mg /L
硼酸+2%琼脂 、5%蔗糖 +100mg /L硼酸 +2%琼脂 、
10%蔗糖+100mg /L硼酸+2%琼脂 、50mg /L硼酸 +
2%琼脂 、5%蔗糖+50mg /L硼酸+2%琼脂 、10%蔗糖
+50mg /L硼酸+2%琼脂)培养基上作花粉萌发对比
试验 ,确定桂花花粉萌发的适宜培养基为 10%蔗糖+
0.01%硼酸+2%琼脂 ,设定培养温度为 25℃,培养时
间为 12 h (通过预试验确定)。
应用研究　
　林业科技开发　2007年第 21卷第 3期 23　
1. 2　柱头可授性检测
选用两性花且取材容易的 ‘晚籽银 ’桂进行该实
验 。从开花当日起 ,每天中午采集一定数量的柱头 ,
将其浸入凹面载玻片中含有联苯胺 -过氧化氢反应液
(1%联苯胺∶3%过氧化氢∶水 =4∶11∶22,体积比 )的
凹陷处 。若柱头具可授性 ,则柱头周围呈现蓝色并有
大量气泡出现[ 3] 。
1. 3　柱头扫描电镜样品制作
从开花当日起 ,每天中午采集一定数量的 ‘晚籽
银 ’桂柱头 ,经 4%戊二醛 (磷酸缓冲液 pH 7.2)固
定 ,磷酸缓冲液清洗 , 1%锇酸(磷酸缓冲液 pH 7.2)
固定 ,磷酸缓冲液清洗 ,乙醇系列脱水 ,乙酸异戊酯置
换 ,二氧化碳临界点干燥 ,粘台 ,喷金 ,菲力普 SEM -
505扫描电镜观察并拍照 。
2　结果与分析
2. 1　花粉活力测定
2. 1. 1　TTC法
显微镜下 ,所观察的视野内均未见着色花粉粒 ,
13个品种的结果基本一致。因此 ,该方法不适合检
测桂花花粉活力 。
2. 1. 2　无机酸法
滴上硝酸后 3 h观察 ,未见有花粉管萌发 ,因此
此法也不宜用于桂花花粉活力的检测 。
2. 1. 3　固体培养基法
对桂花 13个品种进行了不同开花时期 (开花当
天 、盛花期 、开花末期 )的花粉活力测定 ,结果见表 1。
由表 1可知桂花的结实品种 (‘紫梗籽银 ’桂 、‘籽银
桂 ’ 、‘宽叶籽银 ’桂 、‘早籽银 ’桂 、‘晚籽银 ’桂 、‘籽丹
桂 ’ )和不结实品种 (‘四季桂 ’ 、‘银桂 ’ 、‘早银桂 ’ 、
‘波叶金桂 ’ 、‘金桂 ’ 、‘多芽金 ’桂 、‘早红 ’ )的花粉均
具有萌发率 ,但不同品种间及不同开花期的花粉萌发
率差异较大。 ‘籽丹桂 ’在 3个不同时期的萌发率均为
最高 ,但盛花期的萌发率(51.06%)明显高于其他两个
时期 (开花当天 11.37%和开花末期 18.5%),而‘多芽
金 ’桂的萌发率在所有品种中是最低的 ,其盛花期的萌
发率仅为 3.36%。结实品种的花粉萌发率一般都在
20%以上 ,不结实品种中也有高达 43.23%(‘银桂 ’ ),
这也证明不结实品种不能产生种子的原因不在花粉育
性差 ,而是由于雌蕊败育造成的[ 8] 。
对不同开花时期的花粉活力进行了方差分析 ,结
果表明不同品种在开花当天和开花末期差异不显著 ,
但这两个时期与开花盛期相比 ,花粉活力差异达到了
极显著水平 (Sig. <0.01)。
对不同品种在同一开花期的花粉活力进行方差
分析 ,结果表明不同品种在同一开花期的花粉活力差
异也达到了极显著的水平(S ig. <0. 01)(见表 1)。
对同一品种在不同开花期的花粉活力进行方差
分析 ,结果表明‘四季桂 ’ 、‘紫梗籽银 ’桂 、‘早籽银 ’
桂 、‘晚籽银 ’桂 、‘籽丹桂 ’在不同开花期各自的花粉
活力差异均达到了极显著水平 (Sig. <0.01)。而其
他 8个品种开花当天和末期差异不显著 ,但开花盛期
达到了极显著水平 (S ig. <0.01)。
由此可见 , 13个桂花品种花粉萌发率均较低 ,仅
籽丹桂在盛花期达 51.06%,其余品种均在 50%以
下 。花粉萌发率在盛花期最高 ,其中前 6位分别为:
‘籽丹桂 ’ >‘银桂 ’ >‘金桂 ’ >‘紫梗籽银 ’桂 >‘晚
籽银 ’桂 >‘早红 ’ >‘籽银桂 ’ 。
表 1　桂花品种不同开花阶段花粉的萌发率 /%
品　种 花粉萌发率开花当天 S*0. 01 盛花期 S*0. 01 开花末期 S*0. 01
‘四季桂 ’ 5. 27±0. 15 EF 19. 20±1. 39 D 7. 90±0. 30 D
‘紫梗籽银 ’桂 10. 13±0. 40 B 30. 63±8. 37 C 11. 87±1. 21 D
‘银桂 ’ 9. 67±0. 71 BC 43. 23±4. 86 B 18. 47±0. 91 A
‘籽银桂 ’ 8. 80±0. 36 C 25. 73±1. 40 CD 8. 67±1. 21 CD
‘早银桂 ’ 2. 97±0. 21 G 11. 83±0. 95 E 3. 73±0. 42 F
‘宽叶籽银 ’桂 5. 27±0. 35 EF 20. 33±2. 83 D 5. 57±0. 15 E
‘早籽银 ’桂 4. 80±0. 20 F 25. 50±1. 32 CD 9. 47±1. 00 C
‘晚籽银 ’桂 5. 97±0. 25 E 26. 23±0. 50 CD 7. 80±0. 40 D
‘波叶金桂 ’ 1. 33±0. 15 H 6. 73±0. 93 EF 1. 50±0. 20 G
‘金桂 ’ 9. 93±0. 32 B 32. 76±2. 15 C 11. 03±0. 74 B
‘多芽金 ’桂 0. 20±0. 35 I 3. 36±0. 55 F 0. 00 H
‘早红 ’ 6. 97±0. 21 D 26. 00±0. 00 CD 7. 13±0. 31 D
‘籽丹桂 ’ 11. 37±0. 90 A 51. 06±3. 04 A 18. 50±0. 89 A
　注:S*0. 01代表差异显著性。
2. 2　柱头可授性检测
各结实桂花品种的柱头从开花当天直至第 6天 ,均
有可授性 ,在开花第 4天可授性最强 ,到第 7天时柱头变
褐 ,过氧化物酶活性减弱至无 ,柱头失去活性(见表 2)。
表 2　柱头可授期联苯胺 -过氧化氢法检测结果
品　种 开花 天 数 /d
1 2 3 4 5 6 7
‘紫梗籽银 ’桂 + / - + ++ +++ + /- + /- -
‘籽银桂 ’ + / - + ++ +++ + /- + /- -
‘宽叶籽银 ’桂 + / - ++ ++ +++ + /- + /- + /-
‘早籽银 ’桂 + / - ++ ++ +++ + /- + /- -
‘晚籽银 ’桂 + / - ++ ++ +++ + + /- + /-
‘籽丹桂 ’ + / - + ++ +++ + /- + /- + /-
　注:-:示柱头不具可授性;+:示柱头具可授性;++:示柱头具较强
可授性;+++:示柱头具强可授性;(+ /- ):示部分柱头具可授性(有
个体差异),后同。
2. 3　‘晚籽银 ’桂柱头分泌物的扫描电镜观察
‘晚籽银 ’桂两性花柱头圆锥状 ,有一纵沟 ,柱头
顶面中间有一横沟 (见图 1)。开花前期横沟较窄 ,随
　应用研究
24　 林业科技开发　2007年第 21卷第 3期
着花朵的开放 ,横沟逐渐增大。柱头表面乳突细胞长
圆形(见图 2),在开花当天分泌物较少 ,未见黏附其
上的花粉粒 。在开放的第 3、4天 ,柱头分泌物达最
多 ,可见柱头上黏附有较多的花粉粒 ,有部分花粉已
经萌发 (见图 3 ～ 5)。至开花第 8天 ,柱头乳突细胞
逐渐萎缩 、衰退(见图 6),整个柱头枯萎 、皱缩 。
2. 4　桂花花粉活力和可授期比较
桂花为雌雄异熟花 [ 8] ,从本研究看柱头在花药
未开裂前即已成熟 ,可以执行其受粉功能 ,故认为其
为雌蕊先熟 。
桂花柱头在花开放当天即具可授性 ,随着花的展
开 ,可授性增强 ,至第 3、4天达最高 ,随后可授性逐渐
降低 ,至花瓣脱落 ,部分柱头仍具活力。而桂花的花
药一般在花开放后的第 2或第 3天才开裂 ,花粉活力
在 25℃室温下保持 7 d左右 ,桂花单花开放时期约为
6 ～ 7 d,至花瓣散落 ,花粉活力基本丧失 。因此花粉
活力与柱头可授性有 3 ～ 4d的相遇期 ,表 3以 ‘晚籽
银 ’桂为例说明此问题 。由此可见 ,桂花虽然是雌蕊
先熟 ,但其雌雄蕊功能在时间上是相遇的 ,这对延长
桂花的授粉时间 ,提高桂花结实率是有利的。
表 3　‘晚籽银 ’桂花粉活力与柱头可授性
开花后时期 /d 柱头可授性 花粉萌发率 /%
开花当天 + 5. 97
开花盛期 +++ 26. 23
开花末期 + 7. 80
3　讨　论
花粉具有活力是完成受精的必要条件 ,因此准确
测定花粉活力十分重要。花粉活力的检测方法较多 ,
但不同的植物花粉活力的检测方法不尽相同 [ 1, 2, 9 ] 。
本试验结果表明 ,用 TTC法和无机酸检测 ,所得各品
种的花粉活力均为零。可见这两种方法不适合用来
检测桂花的花粉活力。笔者也曾用液体培养基进行
花粉活力检测 ,结果萌发率也很低 ,而用固体培养基
的方法则是较好的选择 ,在 10%蔗糖+0.01%硼酸 +
2%琼脂组成的培养基中花粉活力最高 。
从花粉活力测定结果来看 ,桂花品种花粉活力均
较低 ,但不管是雄花还是两性花 ,其花粉均具有一定
的活力 ,其中 ‘银桂 ’盛花期的花粉活力在所有不结
实品种中是最高的 ,达 43.23%,仅次于最高的 ‘籽丹
桂 ’ ,这佐证了尚富德的结论即不结实桂花品种不能
结实的原因不是雄性不育 ,而是与雌蕊退化有关 [ 8 ] 。
花粉活力的研究可对桂花进行人工育种时父本选择
提供重要的参考。
植物的柱头一般有两种不同的状态 ,一种是湿型
柱头 ,在盛开时有溢出物 ,可作为昆虫的诱物 、粘着花
粉 ,又为花粉萌发提供必要的基质 ,如鸢尾 、矮牵牛 、
百合的柱头;另一种是干型柱头 ,在盛开时不产生分
泌物 ,柱头表面存在蛋白质薄膜 ,具有亲水性 ,能通过
其下层的角质层的中断处吸水 ,辅助黏着花粉和使花
粉获得萌发必要的水分 ,如十字花科和石竹科植物的
柱头 [ 12] 。通过对桂花柱头的电镜观察 ,认为桂花的
应用研究　
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柱头应为湿型柱头。
柱头可授期是花朵成熟过程中的一个重要时期 ,
它能在很大程度上影响自花传粉率 、开花不同阶段的
传粉成功率 、各种传粉者的相对重要性 、雄性和雌性
功能之间的相互干扰 、不同基因型的花粉之间的竞争
以及配子体选择的机会等等 。不同植物的柱头可授
期所持续时间的长短不等 ,花朵的开放期 、一天内不
同时辰及柱头分泌物的有无等对其也有影响 。对桂
花来说 ,在自然条件下 ,桂花的柱头可授期为 7d左
右 ,而且花粉散发刚好是柱头可授性最强的时期 ,且
桂花的柱头和花药处于同一平面 ,不存在空间隔离 ,
花粉和柱头之间有足够的时间完成受精作用。
在开花第 1天的柱头扫描电镜照片中 ,可见乳突
细胞表面有很多白色颗粒状物 ,而后期的柱头上却未
发现 ,这是何物 、对柱头可授性有何影响等问题有待
于进一步研究。
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(通讯地址:210037, 南京市龙蟠路 159号 )
六个圆柏品种 (系 )抗旱性分析
白金 1　赵瑾1, 2　金洪 2　王忠魁3
(1北京市农林科学院林业所　2内蒙古农业大学农学院　3内蒙古师范大学生命科学与技术学院)
摘　要:以圆柏 6个品种(系)为试验材料 ,在干旱胁迫条件下对各品种(系)的生理生化指标进行测定与分析。结果表
明,干旱胁迫对叶夹角、叶片水分饱和亏缺 、细胞膜相对透性、叶绿素含量 、游离脯氨酸含量 、可溶性糖含量、过氧化物酶活
性等指标均产生影响。方差分析可知 ,各品种(系)间有极显著差异。用模糊数学隶属度公式对各品种(系)的抗旱性进
行综合评定,其抗旱能力从大到小依次为:‘兰塔桧’ >京桧 10 -3>京桧 6 -2>京桧 13 -1>京桧 22 -1>‘金花桧’ 。
收稿日期:2007-02-05　　　　修回日期:2007-03-12
基金项目:北京市科技计划项目 “观赏型侧柏 、桧柏无性系选育研究 ”
(编号:Y0604017040831)。
第一作者简介:白金(1956 -),男 ,工程师 ,主要从事林木育种研究。
关键词:圆柏;干旱胁迫;抗旱性
Study on D raugh tResistance of Six Varieties ( lines) of Sabina chinens is∥BA I Jin , ZHAO Jin , JIN H ong,
WANG Zhong-ku i
Abstract:Physiolog ica l indexe s and b iochem ical indica to rs we re tested and analyzed unde r drough t stress w ith the six different
va rie tie s( lines) ofSabina chinensis(L. ). The resu lt showed that the drought stress affected the lea f ang le,WSD, relative permea-
bility of p lasmamembrane, chlorophy ll content, proline content, so luble sugar content and activity of peroxydase significantly. Vari-
ance analy sis ind icated tha t extreme ly significant differencesw ere ex ited in those indexes am ong the different varieties( lines) o f
S. chinensis(L. ). By the fo rm ula of vague ma thema tica l jurisdic tion, it w as found tha t the ability o f drought resistance on S.
chinensis(L. ) from high to low w ere S. chinensis ‘Lantagui’ , S. chinensis ‘ Jinggui 10-3’ , S. ch inensis ‘ Jinggu i 6-2’ , S.
chinensis ‘ Jinggu i 13-1’ , S. chinensis ‘ Jinggui 22-1’ , S. chinensis ‘ Jinhuagui’ .
K ey words:Sabina chinensis;Drough t stress;Drough t re sistance
F irst au thor’ s addre ss:Pom ology and Forestry Institute, Beijing Academy of Agriculture and Forestry, 100093, Be ijing, China
　　水分是植物体的重要组成部分 ,也是植物赖以生
存的必不可少的因子之一 [ 1, 2] 。然而就世界范围来
看 ,在限制农作物和森林充分实现其遗传潜力所能达
　应用研究