全 文 ：　黑龙江农业科学 2007 ,(1):47 ～ 49　Heilong jiang Ag ricultural Sciences 园艺园林　
黑龙江农业科学　 47　
渥丹百合种内花粉多样性研究*
王　欣 ,雷家军 ,关婧竹
(沈阳农业大学园艺学院 ,沈阳 110161)
摘要:应用光学显微镜和扫描电子显微镜对渥丹百合种内 10 个居群花粉的形态 、大小 、表面纹饰 、生
活力等性状进行了比较研究。结果表明 , 渥丹百合花粉皆呈椭球体 , 花粉大小差异不显著 , 花粉都具
单萌发沟 ,沟长达两端 , 但不同变种的花粉网脊上基粒形状差异显著 , 网脊宽度 /网眼直径(R/ L 值)
表现为大花百合(L. concolor var. megalanthum Wang et Tang)最小 , 黄花渥丹(L . concolor var.
concolor f . coridion Kitag.)最大。花粉生活力测定表明大花百合的花粉生活力较低。
关键词:渥丹百合;花粉;多样性
中图分类号:S 682. 2　　文献标识码:A　　文章编号:1002 - 2767(2007)01 - 0047 - 03
Study on Pollen Diversity within Lilium Concolor Salisb
WANGXin , LEI Jia-jun , GUAN Jing-zhu
(Hort icultural College , Shenyang Ag ricultural University , Shenyang 110161)
Abstract:Pollen mo rphology and vigo r o f 10 populations of L. concolor Salisb. had been compa red by
aid of the light micr oscope (LM) and the scanning electron micro scope (SEM) in this paper. The re-
sults showed as follow s:The po llen of L. concolor Salisb. w ere gene rally elliptic. The diver sity of the
size o f po llens w ere inappar ent. The po llen had mono-culpus and reticula te sculptures , the mono-cul-
pus ex tended to bo th ends , the shape s of reticula te speine we re differ ent. The R /L of the w idth o f ap-
e rtures and spine o f L. concolor var. megalanthum Wang et Tang were lea st , w hile that of L. concol-
or var . concolor f . coridion Kitag. w as maximal. The vig or of po llen of L. concolor va r. megalan-
thum Wang e t Tang w as low est.
Key words:L. concolor Sa lisb;pollen;dive rsity
0　前言
百合(Li lium spp.)是世界上较名贵的观赏花
卉 ,凭借其艳丽的色彩和美观的外形受到人们的喜
爱。渥丹(L. concolor Salisb. )是百合科(Liliace-
ae)百合属(Li lium)钟花组(Sect . Lophophorum)多
年生球根草本植物 ,分布于河南 、河北 、山东 、山西 、
陕西和吉林 ,生山坡草丛 、路旁 、灌木林下 ,海拔 350
～ 2 000 m 。渥丹种内有变种斑百合(L. concolor
var. buschianum Baker. )、大花百合(L. concolor
var. megalanthum Wang et Tang)、原变种渥丹(L.
concolor var. concolor Salisb. )和变型黄花渥丹(L.
concolor var. concolor f . coridion Kitag.)。花粉
形态特点由于受环境影响很小 ,是植物分类中重要
的依据 。本文通过光学显微镜和扫描电子显微镜两
种方法 ,对渥丹百合种内 10 个居群进行孢粉学研
究 ,探讨渥丹百合种内花粉性状的差异。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
从辽宁 、吉林两省和内蒙古自治区共收集 10个
渥丹百合居群引种栽植于沈阳农业大学花卉实验基
地 ,材料编号及采集地见表 1。
1. 2　试验方法
花粉观测利用光学显微镜和扫描电子显微镜两
种方法 。将即将开放的花蕾用皮筋捆绑 ,待花瓣欲
开张时取未开裂的花药置于硫酸纸中 ,当花药散粉
后取新鲜花粉在15×40倍光学显微镜下观察花粉
* 收稿日期:2006- 09- 10
第一作者简介:王欣(1981 -),女 ,河北唐山人 ,在读硕士 ,从事观赏植物遗传育种研究。 E - mai l:w ang xin17322@163. com。
通讯作者:雷家军(1966 -),男 ,沈阳农业大学教授 ,博士 ,从事观赏植物遗传育种研究。
园艺园林 黑　龙　江　农　业　科　学 1 期
48　 　黑龙江农业科学
表 1　试验材料及其来源
居群 采集地 变种
BH16 辽宁省本溪市 Liaoning , Benxi 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
BH2 0 辽宁省本溪市 Liaoning , Benxi 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
　BH2 0黄 辽宁省本溪市 Liaoning , Benxi 黄花渥丹 L. conco lor var. conco lor f . coridion Kitag.
BH2 1 辽宁省铁岭市 Liaoning , Tieling 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
BH2 7 辽宁省抚顺市 Liaonin g , Fushun 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
BH2 8 吉林省磐石市 Jilin , Pan shi 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
BH41 吉林省磐石市 Jilin , Pan shi 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
BH50 吉林省蛟河市 Ji lin , Jiaohe 大花百合 L. concolor var. megalanthum Wang et Tang
BH95 辽宁省沈阳市 Liaoning , Shenyan g 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
BH99 内蒙古阿荣旗 Inner Mongolia , A’ rong 有斑百合 L. conco lor var. busch ianum Bak er.
形状和颜色 ,每个居群随机测定 30粒花粉的极轴和
赤道轴长度 ,并计算其比值(P /E)。收集自然干燥
花粉 ,置于 4℃干燥器中备用。扫描电镜观察时直
接将干燥花粉抖落并粘贴于样品台的双面胶纸上 ,
然后在 IB-5离子溅射仪中镀铂 ,用日立 S-450扫描
电子显微镜观察并照相 ,观察远极面 、近极面和局部
的外壁纹饰 ,网眼大小和网脊宽度经扫描电镜照片
测量换算而得。花粉形态性状描述采用 G. Erdtm-
na的术语(王开发 、王宪曾 ,1983)[ 1] 。花粉生活力
测定选新鲜花粉采用过氧化物酶染色法 ,在光学显
微镜下选取 3个视野 ,每个视野观察约 50 个花粉 ,
计算每个居群的花粉生活力。
2　结果与分析
2. 1　渥丹居群花粉形态和大小比较
用光学显微镜观察发现 ,渥丹种内的花粉形态
具有很多相似之处:均以单粒形式存在 ,为椭球体 。
有斑百合的花粉颜色为桔黄色 ,极轴长为 30. 0 ～
67. 5 μm ,赤道轴长为 42. 5 ～ 96. 3 μm ,黄花渥丹的
花粉颜色为浅黄色 ,极轴长为 47. 5 ～ 60. 0 μm ,赤道
表 2　渥丹各居群花粉颜色和大小比较
居群 花粉颜色 极轴(μm) 赤道轴(μm) 极轴 /赤道轴
BH16(有斑百合) 桔黄色 54. 1(35. 0 ～ 67. 5) 65. 9(50. 0 ～ 95. 0) 0. 82
BH2 0(有斑百合) 桔黄色 51. 8(40. 0 ～ 60. 0) 76. 3(65. 0 ～ 85. 0) 0. 68
BH2 1(有斑百合) 桔黄色 54. 5(50. 0 ～ 67. 5) 78. 3(62. 5 ～ 85. 0) 0. 70
BH2 7(有斑百合) 桔黄色 54. 9(40. 0 ～ 62. 5) 74. 7(57. 5 ～ 90. 0) 0. 73
BH2 8(有斑百合) 桔黄色 52. 3(30. 0 ～ 60. 0) 73. 1(42. 5 ～ 96. 3) 0. 72
BH41(有斑百合) 桔黄色 57. 7(50. 0 ～ 62. 5) 78. 3(62. 5 ～ 87. 5) 0. 74
BH95(有斑百合) 桔黄色 54. 9(35. 0 ～ 65. 0) 78. 2(62. 5 ～ 90. 0) 0. 70
BH99(有斑百合) 桔黄色 54. 1(35. 0 ～ 67. 5) 65. 9(50. 0 ～ 95. 0) 0. 82
BH20 黄(黄花渥丹) 浅黄色 53. 4(47. 5 ～ 60. 0) 71. 5(55. 0 ～ 82. 5) 0. 75
BH50(大花百合) 红褐色 54. 8(47. 0 ～ 65. 0) 72. 3(60. 0 ～ 90. 0) 0. 76
轴长为 55. 0 ～ 82. 5 μm ,大花百合花粉颜色为红褐
色 ,极轴长为 47. 0 ～ 65. 0 μm ,赤道轴长为 60. 0 ～
90. 0 μm 。
从表 2 可知 , 渥丹种内花粉大小及 P /E 值
(0. 68 ～ 0. 82)差异不明显 ,说明各个居群的花粉大
小和形状相近 , BH2 0黄(黄花渥丹)与 BH50(大花
百合)P /E值接近 ,有斑百合中 BH16辽宁本溪居群
和 BH99内蒙古阿荣居群的 P /E稍大。
2. 2　渥丹居群花粉表面纹饰
扫描电子显微镜试验观察到渥丹百合种内花粉
极面观为椭圆形 ,腹面观为舟形 ,都有沿赤道轴方向
走行的单孔沟 ,沟细长 ,沟缘较整齐 ,沟裂两极较尖。
表面纹饰为单排基柱网纹 ,网眼交接处有基粒合生
的现象 。
有斑百合花粉网眼大小不均一 ,网脊上基粒瘤
状大小不一 ,排列不紧密 , 相邻颗粒间可见明显空
隙;黄花渥丹(BH2 0黄)花粉网眼大小不均一 ,网脊
由大小不均一的瘤状基粒组成 ,基粒边缘不整齐 ,排
列不紧密;大花百合(BH50)花粉的网眼大小较均
一 ,网脊由盘珠状基粒构成 ,基粒大小整齐均一 ,排
列紧密 。有斑百合与黄花渥丹花粉形态非常相似 ,
在网眼形态和网脊颗粒排列方面表现出较高的一致
性 ,而大花百合与以上两种百合相比 ,花粉形态差异
相对较大。可通过外壁纹饰对渥丹百合进行分类。
渥丹百合种内大花百合的网脊宽度最小 , R /L 值也
最小 ,由于其基粒为盘珠状;黄花渥丹的 R /L 值最
大 ,有斑百合中 BH41吉林磐石居群的 R /L 值最
大 ,BH95辽宁铁岭居群 R /L 值最小(见表 3)。
表 3　渥丹 10个居群花粉主要性状比较
居群 网脊宽(μm) 网眼宽(μm) 网脊宽 /网眼宽(%)
BH2 1(有斑百合) 2. 17(1. 92～ 2. 40) 5. 20(3. 76～ 6. 85) 41. 7
BH41(有斑百合) 3. 16(2. 86～ 3. 47) 7. 53(4. 75～ 9. 82) 42. 0
BH95(有斑百合) 2. 33(1. 97～ 2. 79) 6. 81(4. 88～ 8. 96) 34. 2
BH2 0黄(黄花渥丹) 2. 55(2. 01～ 3. 10) 5. 29(4. 30～ 6. 71) 48. 2
BH50(大花百合) 1. 93(1. 53～ 2. 31) 7. 32(3. 95～ 10. 75) 26. 4
1 期 王欣等:渥丹百合种内花粉多样性研究 园艺园林
黑龙江农业科学　 49　
2. 3　渥丹居群花粉生活力比较
经测定 ,渥丹百合 10个居群的新鲜花粉生活力
较高 ,均在 60%以上(见表 4)。其中大花百合
(BH50)花粉生活力稍低 ,为 60. 3%,有斑百合和黄
花渥丹的花粉生活力相差不大;而有斑百合中花粉
生活力最高的为 BH28 吉林磐石居群 , 最低的为
BH16辽宁本溪居群。
表 4　渥丹 10个居群花粉生活力比较
居群 测量花粉数(个)
有活力花粉数
(个)
花粉生活力
(%)
BH16(有斑百合) 108 81 75. 0
BH2 0(有斑百合) 145 133 91. 7
BH2 1(有斑百合) 48 43 89. 6
BH2 7(有斑百合) 122 107 87. 7
BH2 8(有斑百合) 143 136 95. 1
BH41(有斑百合) 162 148 91. 4
BH95(有斑百合) 59 51 86. 4
BH99(有斑百合) 133 103 77. 4
BH2 0黄(黄花渥丹) 65 56 86. 2
BH50(大花百合) 68 41 60. 3
3　结论与讨论
花粉形态性状相对稳定 ,是种间及种内鉴定较
为重要的指标。本研究表明渥丹百合种内花粉具有
很多共性 ,但表面纹饰 、花粉生活力存在区别 ,对分
类具有一定参考价值 。渥丹百合种内植物花粉大小
和 P /E值相差不大 ,花粉外部形状皆呈椭球体 ,单
萌发沟 ,沟长达两端 ,表面纹饰为单排基柱网纹 ,网
眼交接处有基粒合生现象 。而网脊的宽度和网眼的
大小 、分布密度及形态特征均有一定的差异 ,外壁纹
饰可以作为百合种类分类的重要特征性状。另外 ,
采用网脊宽度 、网眼直径及脊 /网眼长度比值来描述
外壁纹饰的变化 ,不同花粉的网脊宽度 、网眼直径是
不同的 ,而当两者的数值接近时 ,可选 R /L 值来参
考 。本研究结果表明孢粉学与传统形态学分类结论
基本一致。
渥丹是百合属分布最广泛的种之一 ,渥丹百合
种内花粉多样性 ,表明其较强的适应性 ,使渥丹具有
更大的进化潜力 ,是培育和筛选百合新品种的良好
材料 ,同时也为细胞和分子水平的研究提供了有价
值的资料。
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图版　渥丹百合花粉的超微结构扫描电镜观察
1 、2:BH2 1有斑百合(1 ,1000×;2 , 4000×);3 、4:BH41有斑百合(3 , 1000×;4 , 4000×);5 、6:BH95有斑百合(5 , 1000×;
6 , 4000×);7 、8:BH 20黄黄花渥丹(7 , 1000×;8 , 4000×);9 、10:BH 50大花百合(9 , 1000×;10 , 4000×)。