全 文 ：辽宁农业科学　2007(3):38 ～ 39LiaoningAgriculturalSciences
文章编号:1002-1728(2007)03-0038-02
球果堇菜花粉离体萌发的研究
＊ 张春宇 ,阮燕晔 ,孙晓梅
(沈阳农业大学 ,辽宁 沈阳　110161)
摘要:以球果堇菜为试材 ,研究了不同浓度蔗糖 、硼酸及柱头提取物的液体培养基对花粉离体萌发的影响 ,筛
选出适合花粉萌发的最适培养基 ,并对 20℃、4 ℃、-20℃三种条件下贮藏的花粉生活力进行了研究 ,结果表
明:添加 10%蔗糖 、15mg/L硼酸的液体培养基 , 花粉萌发率最高 ,达到 89.53%。柱头提取物对球果堇菜花粉
萌发影响不大。球果堇菜花粉的生活力随贮藏时间的延长逐渐下降 , 4 ℃下贮藏的花粉生活力最高。
关键词:球堇果菜;花粉萌发;萌发率
中图分类号:Q813.1 文献标识码:B
　　球果堇菜为堇菜科堇菜属的多年生草本植物 , 堇菜
属全世界约有 500余种 ,是广布于全世界的大属。分布于
温带 、亚热带及热带。我国约有堇菜属植物 120多种 ,多
数为良好野生早春花卉资源。目前 , 日本和欧美等国对
堇菜属野生花卉资源的开发利用非常重视。而国内关于
该属野生花卉的研究刚处于起步阶段。仅有紫花地丁一
种引种栽培的报道。球果堇菜是东北地区草本花卉中最
早开花的一个类群 , 花期最早在 4月上旬 , 抗逆性强 , 且
花色较美 , 花期长 ,极具开发利用价值。球果堇菜野生植
株虽花团紧簇 , 但常具有只开花不结果的现象 ,为球果堇
菜的引种栽培带来了困难。本试验从球果堇菜花粉离体
萌发的角度 , 对其传粉生物学进行了初步研究 ,以为球果
堇菜的引种栽培提供了理论依据。
1　材料和方法
1.1　试验材料
供试材料采自沈阳市东陵天柱山 , 在早 8:00 ～ 9:00
时选取当天开放的球果堇菜花朵 , 用镊子取下雄蕊置于
培养皿中 , 收集散出的花粉 ,并将花粉充分混匀。
1.2　培养基的选择
采用液体培养基 , 以 10 mg/L硼酸基本培养基 , 培养
基中分别添加 5% , 10% , 15% , 20% , 25% 的蔗糖 , 对
照不加蔗糖。
用筛选出的最适蔗糖浓度 ,分别添加 5 mg/L, 10 mg/
L, 15 mg/L, 20 mg/L的硼酸 ,对照不加硼酸。
1.3　柱头提取液的制备
取球果堇菜柱头 1 g, 加入 2 ml蒸馏水研磨 , 将研磨
所得匀浆于 4 ℃冰箱浸提 1 h, 然后于 4 ℃ 的条件下 ,
12 000 r/min离心 15 min, 取上清液。在培养基中加入不
同浓度的柱头提取液 ,并加入最适的蔗糖和硼酸。
1.4　花粉的离体培养
用吸管吸取 1 ～ 2滴培养基 , 滴在凹面载玻片上的凹
口内 , 用毛笔蘸取花粉 , 均匀地撒在培养基上 , 将载玻片
放置于装有蒸馏水的培养皿中 , 在人工气候培养箱内
20 ℃条件下培养 , 每隔 1 h观察并记录结果。每一种处
理观察 10个视野 , 每个视野花粉数不少于 50个 , 以花粉
管的长度大于花粉粒直径作为萌发花粉。
1.5　花粉贮藏试验
将收集的花粉装入瓶中。 分别于 20 ℃、 4 ℃、
-20 ℃三种条件下保存花粉 , 采集花粉后 3 d, 6 d, 12 d,
18 d, 24 d分别取少量花粉接种在筛选出的最适培养基
上 , 统计花粉萌发率。
2　结果与分析
2.1　蔗糖对花粉萌发的影响
球果堇菜的花粉在不同条件的培养基上 , 1 h后花粉
均可萌发 , 1～ 4 h花粉萌发数量随时间增长不断增加 , 4 h
后未萌发的花粉极少能萌发 , 所以 , 花粉的萌发率以培养
4 h统计。
在蔗糖浓度 0% ～ 10%之间 ,花粉萌发率随蔗糖浓度
的增加而逐渐升高 , 但蔗糖浓度升至 15%后 , 花粉萌发率
逐渐下降。当蔗糖浓度为 25%时 , 萌发率仅为 23.46%,
明显低于对照 , 说明高浓度的蔗糖对球果堇菜花粉的萌
发具有抑制作用。 从表 1可知 , 10%蔗糖是最适宜的浓
度。
2.2　硼酸浓度对花粉萌发的影响
在添加 5 ～ 15 mg/L硼酸的培养基上 ,球果堇菜的花
粉萌发率显著高于对照 ,浓度为 15mg/L时 , 萌发率最高。
当硼酸的浓度高于 20 mg/L时 , 花粉萌发率开始显著下
降 , 当升至 25 mg/L时 ,萌发率仅为 11.80%,说明球果堇
菜花粉对硼酸较为敏感 ,在相对较低的浓度下 ,硼酸可促
进花粉的萌发 , 而浓度较高时对花粉萌发则有抑制作用。
2.3　柱头提取物对花粉萌发的影响
从表 3可以看出 , 填加不同浓度的柱头提取液的培
养基后 , 球果堇菜花粉的萌发率无显著变化 , 均在 80%以
上 , 说明柱头提取液对球果堇菜花粉萌发无显著影响。
＊ 收稿日期:2007-03-13
作者简介:张春宇 ,男 ,硕士 ,从事植物资源学研究。
第 3期　　　　　　　　 张春宇等:球果堇菜花粉离体萌发的研究
表 1　蔗糖浓度对花粉萌发的影响
蔗糖浓度
(%) 花粉数 萌发数
萌发率
(%)
0 564 256 45.21
5 635 440 69.29
10 770 585 76.10
15 663 382 57.62
20 744 281 37.77
25 537 126 23.46
表 2　硼酸浓度对花粉萌发的影响
硼酸浓度
(mg/L) 花粉数 萌发数
萌发率
(%)
0 569 224 39.37
5 532 384 72.18
10 770 585 76.10
15 611 547 89.53
20 768 214 41.10
25 593 70 11.80
表 3　柱头提取液对花粉萌发的影响
提取液浓度
(%) 花粉数 萌发数
萌发率
(%)
5 635 557 87.72
10 682 548 80.35
20 573 506 88.31
50 619 518 83.68
2.4　贮藏条件对花粉活力的影响
表 4　贮藏温度对花粉萌发率(%)的影响
贮藏天数
(d)
贮藏温度(℃)
20 4 -20
3 78.63 82.37 80.16
6 71.70 78.29 78.42
12 63.03 75.88 74.05
18 21.41 49.65 25.80
24 4.35 23.12 8.96
球果堇菜花粉的生活力随贮藏天数增加而逐渐下
降 , 贮藏 3 ～ 12 d的花粉 , 仍能保持较高的生活力 , 12 d
后 , 最高可达 75.88%, 且三种温度条件下贮藏的花粉 ,生
活力差别不显著。而贮藏 18d后 , 花粉生活力急剧下降 ,
在 4 ℃下贮藏 18 d和 24 d的花粉 , 萌发率最高 , 可达
49.65%和 23.12%。
2.5　花粉管行为的观察
球果堇菜花粉在较适宜的培养条件下 , 1 h左右即开
始萌发 , 花粉管的伸长速度很快 , 并随着花粉管的伸长 ,
花粉内容物逐渐进入花粉管 , 12 h左右部分花粉管已停
止生长 , 部分花粉管前端破裂 , 内容物释放到培养基中。
在花粉离体培养的过程中 ,可见双萌发现象 , 但多数只有
一个能继续伸长 ,而另一个仅形成很短的突起 ,并不能进
一步伸长。各种条件下 , 均可看到畸形花粉管 ,主要表现
为花粉管极为粗短和花粉管前端膨大成泡状。
添加适宜浓度硼酸都有利于花粉管的伸长 , 但浓度
过高时有抑制作用。并且随着硼酸浓度的增加 , 双萌发
现象和花粉管畸形的现象都有所增加。而蔗糖浓度过高
时 , 则易导致花粉管生长缓慢 , 内容物提前释放。
3　结论与讨论
3.1　适宜于花粉萌发及花粉管生长的培养基因不同植
物而有较大差异 ,实验表明 , 相对较低浓度的硼酸和蔗糖
对球果堇菜的花粉萌发具有促进作用;浓度较高时则具
有抑制作用 , 表现为花粉萌发率降低 , 双萌发现象和花粉
管畸形现象增加。蔗糖浓度过高时 , 花粉管生长到一定
程度后顶端破裂 ,释放出内容物 , 这可能与培养基的渗透
压有关。在添加 10%蔗糖 、15 mg/L硼酸的液体培养基 ,
球果堇菜花粉萌发率最高 ,可以达到 89.53%。
3.2　本研究初步表明 , 球果堇菜的柱头提取物对花粉萌
发无明显影响。且在相对较简单的条件下 , 球果堇菜的
花粉具有较高的萌发率 , 因此 , 球果堇菜结实率低的原
因 , 应与花粉活力无关 ,其机理需进一步研究。
3.3　球果堇菜花粉的生活力随贮藏时间的延长逐渐下
降 , 不同贮藏条件下 ,球果堇菜花粉的生活力下降程度有
所差别 , 4℃下贮藏的花粉生活力最高。
参考文献:
[ 1] 　李书心主编.辽宁植物志(上册)[ M] .辽宁科学技术出版
社 , 1988, 1163 ～ 1198.
[ 2] 　段春燕 ,候小改 ,李连方.现代植物分类方法在植物学分类
研究中的应用—以堇菜属为例 [ J] .生物学通报 , 2004, 39
(10):17～ 18.
[ 3] 　李连方 ,尹祖棠.堇菜属植物花粉及叶表皮超微形态多样
性的研究 [ J] .中国农业大学学报 , 2000, 5(3):6 ～ 12.
[ 4] 　龚洵 ,张国莉 ,潘跃芝.云南含笑花粉萌发研究 [ J] .武汉植
物学研究 , 2003, 21(4):346 ～ 350.
[ 5] 　刘玲 ,王玖瑞 ,刘孟军 ,周俊义.枣不同品种花粉量和花粉萌
发率的研究 [ J] .植物遗传资源学报 , 2006, 7(3):338 ～
341.
[ 6] 　潘晓芳 ,秦彦梅.黄皮花粉萌发研究 [ J] .广西农业生物科
学 , 2001, 20(3)183 ～ 185.
InvitroPolenGerminationofViolacolina
ZHANGChun-yu, RUANYan-ye, SUNXiao-mei
(ShenyangAgriculturalUniversity, Shenyang, Liaoning　 110161)
Abstract:ThispaperdealswiththepollengerminationofViolacolinainvitroandinfectsonpolengerminationrateunderdif-
ferentstoragemethods.Theresultsshowedthatthemostsuitableliquidmediumforpolengerminationwastheonecomposedof
10% sugerand15mg/Lboricacid, thepollengerminationratewas89.53%.Thepollen svitalitybecameweakerwiththestorage
timegoingon., thevitalityofpollenishighestin4 ℃.
Keywords:Violacolina;Polengermination;Germinationrate
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