全 文 ：doi:10． 3969 / j． issn． 1005 － 8141． 2014． 05． 002
短毛紫荆花粉生活力测定及贮藏方法研究
贾文庆，王艳丽，刘会超
(河南科技学院 园艺园林学院，河南 新乡 453003)
摘要:为进行紫荆的杂交育种和开发利用，以短毛紫荆花粉为试材，利用离体培养法、3 种染色法(碘—碘化钾染色、醋酸洋红
和 TTC)对花粉生活力进行了测定，并研究了不同贮藏温度及时间对花粉萌发的影响。结果表明，培养基中添加蔗糖和硼酸对花粉
的萌发有促进作用，短毛紫荆花粉萌发的适宜培养基为:15%蔗糖 + 0． 004%硼酸 + 0． 08%的琼脂，萌发率达 88． 46%;醋酸洋红染
色法适宜快速测定短毛紫荆花粉生活力;短毛紫荆花粉最佳的贮藏方法为 － 196 ℃，经济的贮藏方法为 － 20℃。
关键词:短毛紫荆;花粉萌发;生活力;花粉贮藏
中图分类号:Q944． 42 文献标志码:A 文章编号:1005 － 8141(2014)05 － 0519 － 02
Study on Determination of Cercis pubescens Pollen Viability and Its Storage Method
JIA Wen － qing，WANG Yan － li，LIU Hui － chao
(School of Horticulture Landscpe Architecture，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang 453003，China)
Abstract:Fresh pollen of Cercis pubescens was took as the materials to test the pollen viability by in vitro，I2 － KI staining，carmine ace-
tate dyeing and TTC staining． Effects of different store method on the pollen viability were also studied． The results showed that the culture
media with sucrose and boric had good effects on the pollen germination． The pollen germinating percentage reached the highest after cultured
on the media supplemented with 15% sucrose，0． 004% boric acid and 0． 08% agar，and the germination rate reached 88． 46% ． Acetate dying
could be used to quickly test pollen viability of Cercis chinensis． Keeping under － 196℃ low － temperature dehydration was the best method．
Key words:Cercis pubescens;pollen germination;viability;pollen storage
收稿日期:2014 － 03 － 15;修订日期:2014 － 04 － 27
基金项目:河南省重点科技攻关项目“牡丹组培工厂化育苗关键技
术研究”(编号:112102110021)
第一作者简介:贾文庆(1979 －) ，男，河南省淮阳人，博士研究生，讲
师，主要研究方向为观赏植物生物技术。
通讯作者简介:刘会超(1964 －) ，男，河南省南阳人，博士，教授，硕
士生导师，主要研究方向为观赏植物生物技术。
1 引言
短毛紫荆(Cercis pubescens)为豆科紫荆属落叶灌
木或小乔木，又名“满条红”，幼枝、叶柄和叶下面沿脉
上均备被有短柔毛。短毛紫荆先花后叶，紫红色，花冠
假蝶形，花色艳丽，主要分布于河南、湖北等省的山区，
是紫荆属重要的种质资源［1］。短毛紫荆树皮、花梗可
入药，有解毒消肿之功效;种子可制农药，有驱杀害虫
之功效，具有较高的药用价值［2］。
花粉生活力是杂交育种前评估花粉活性的一个重
要手段，花粉活力测定结果的准确性往往决定了细胞
学试验和杂交育种的成败［3，4］。不同科属的植物花粉
的自然寿命不同，不同种、品种的花粉生活力检测方
法、适宜的贮藏方法均存在着显著差异［4，5］。掌握花
粉适宜的培养、贮藏方法及生活力检测的方法对提高
植物育种效率具有较高的实际应用价值。目前对紫荆
的繁殖［6］、栽培管理技术［7］等研究较多，但有关紫荆、
短毛紫荆花粉萌发、贮藏特性的研究尚未见到报道。
笔者以短毛紫荆花粉为材料，研究了其萌发及贮藏特
性，以期为短毛紫荆的开发应用、育种及品种改良提供
理论依据。
2 材料与方法
花粉的采集与处理:2013 年 4 月，我们于晴天上
午的 9∶ 00—10∶ 00，在辉县万仙山采取盛花期短毛
紫荆微开花朵，带回实验室后将花药剪下放在硫酸纸
上、避光在 25 ± 1 ℃的培养箱中散粉、干燥后收集花粉
转入离心管密封保存。
花粉的表观观察与花粉萌发率分析:将花粉均匀
散于贴有双面胶的样品台上，放在日立 SU － 1510 扫
描电镜下观察花粉，记录极轴(P)值、赤道长度(E)
值，观察描述、记录花粉的表面纹饰。
花粉染色法:I2 － KI 染色法、醋酸洋红染色法、TTC
(氯化三苯基四氮唑)染色法参照刘会超［5］的方法。
不同培养基对短毛紫荆花粉萌发的影响:以固体
培养基作为检测基质，采用两因素(蔗糖、硼酸)完全
随机试验，浓度梯度见表 1，用毛笔蘸取花粉置于载玻
片培养基上，放入培养皿内浸湿的吸水纸上，加盖。培
养条件为 25 ± 1 ℃，全光照培养。每处理设置三个重
复，每重复观察三个视野，总计观察花粉数大于 150
粒，计算花粉萌发率［7］。
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资源开发与市场 Ｒesource Development ＆ Market 2014 30(5) ·实验与技术·
不同贮藏条件对花粉生活力的影响:将采集阴干
花粉真空干燥 2h(使花粉含水量下降到 10%左右)，
然后装入离心管，放入 3—4 粒硅胶干燥剂密封，放置
在以下的环境进行贮藏:常温、4 ℃、－ 20℃、－ 80℃、
－ 196℃。贮藏不同时间(图 1)后，取出花粉置于以上
得出的适宜培养基培养，16h 后观察统计花粉的萌发
情况［3 － 8］。
表 1 不同浓度蔗糖、硼酸处理对花粉萌发的影响
萌发率(%)
蔗糖浓度(%)
0 5 10 15 20 25
硼酸浓度
(%)
0 6． 67 ± 0． 69Xz 9． 43 ± 0． 21Ux 24． 86 ± 0． 18Op 43． 87 ± 0． 59Gg 32． 26 ± 0． 28Jk 7． 42 ± 0． 26Wy
0． 002 24． 63 ± 0． 69Op 18． 52 ± 0． 54Ｒs 35． 68 ± 0． 82Ij 53． 72 ± 0． 52Ee 57． 70 ± 0． 76Dd 13． 80 ± 0． 18Tu
0． 004 27． 45 ± 0． 55Mn 30． 46 ± 0． 18Kl 39． 95 ± 0． 27Hi 88． 46 ± 0． 73Aa 64． 87 ± 0． 85Cc 22． 51 ± 0． 25Pq
0． 006 20． 23 ± 0． 03Qr 26． 01 ± 0． 29No 42． 97 ± 0． 34Gg 67． 53 ± 0． 55Bb 41． 09 ± 0． 39Hh 13． 07 ± 0． 26Tv
0． 008 11． 80 ± 0． 12Uw 16． 40 ± 0． 28St 28． 52 ± 0． 45Lm 46． 80 ± 0． 43Ff 15． 75 ± 0． 14St 5． 18 ± 0． 08Yz1
注:不同大小写字母分别表示在 0． 01、0． 05 水平上存在差异。
图 1 不同贮藏方法对花粉萌发的影响
3 结果与分析
短毛紫荆花粉的表观特征:从图 2 中 e—h(见封
二)可见，短毛紫荆花粉呈长球形，饱满，极面为圆形，
具有 3 孔沟，萌发沟边缘凹陷且较光滑(图 2 中 e、f，见
封二)。花粉外壁呈桔皮状，表面光滑，平均极轴长为
32． 98μm，平均赤道轴长 16． 05μm，P /E≈2． 055(图 2
中 g、h，见封二)。统计显示，正常花粉比例约为 92%，
畸形花粉较少。
不同培养基对短毛紫荆花粉萌发的影响:从表 1
可见，在对照培养基中，花粉萌发率仅为 6． 67%，而蔗
糖、硼酸的加入对提高花粉萌发率有促进作用。当蔗
糖浓度为 15%时，萌发率达到 43． 87%;蔗糖浓度继续
升高，花粉萌发受到抑制;当蔗糖浓度上升到 25%时，
萌发率只有 7． 42%。当硼酸浓度为 0． 004%时，花粉
萌发率最高，达 27． 45%，显著高于其他处理;当硼酸
浓度增加到 0． 008%时，萌发率只有 11． 80%;当硼酸
浓度为0． 002%时，蔗糖浓度在 20%处的萌发率最高。
在其他情况下均是蔗糖为 15%时达到最大值，且各处
理间呈极显著差异。蔗糖浓度在 0、5%、15%、20%、
25%时，各处理也是在硼酸为 0． 004%时的数值最高，
故两因素间无互作效应。综合来看，短毛紫荆花粉适
宜萌发的培养基为:15%蔗糖 + 0． 004%硼酸培养基，
萌发率达 88． 46% (图 2 中 a、b，见封二)。
不同染色方法对花粉生活力的影响:观察发现，用
醋酸洋红染色后，所观察视野中短毛紫荆的花粉粒
90%以上被染成深红色(图 2 中 c，见封二);用碘—碘
化钾和 TTC染色后，所观察的视野中短毛紫荆的花粉
粒均未染色(图 2 中 d，见封二)。醋酸洋红染色结果
与离体培养法得出的萌发率(88． 46%)基本一致，因
此醋酸洋红染色法可作为快速测定短毛紫荆花粉生活
力的方法。
不同贮藏环境条件对短毛紫荆花粉生活力的影
响:图 1 表明，不同贮藏方法对短毛紫荆花粉活力的影
响显著，贮藏后花粉萌发率差异较大。常温贮藏的花
粉随贮藏时间的延长，花粉萌发率迅速降低，贮藏 24
天后花粉失去生活力，不再萌发;在 4℃条件下贮藏
120 天时，花粉萌发率降为 0。在 0—120 天时，
－ 20℃、－ 80℃、－ 196℃条件贮藏花粉活力呈现较快
的下降趋势;贮藏 120—360 天，－ 20℃、－ 80℃、
－ 196℃条件下贮藏的花粉活力下降速度较慢［3］;到
360 天时，－ 196℃贮藏的花粉仍保持较高的萌发率，
达49． 77%，－ 20℃贮藏的花粉萌发率也达到 36． 7%。
综上所述，适宜花粉贮藏的条件为 － 196℃。
4 结论与讨论
植物花粉表观形态具有遗传性，往往有种的特异
性和属的共同特征［6］，同属花粉在很多方面表现属的
共同形态特征。因此，新种的建立可以以花粉的表观
特征为依据，花粉表观特征在现代植物分类及古植物
研究中日益受到重视［7 － 12］。本试验结果表明，短毛紫
荆花粉呈长球形，表面光滑，干瘪率低，这可能是萌发
率较高的主要内因之一。
大多数植物的花粉在含有硼和蔗糖的培养基上会
萌发和生长花粉管［3，10］。自然条件下花粉中硼的含量
通常不足，这种不足可由柱头补偿。人工提供硼和渗
透剂进行离体培养可模拟自然界柱头授粉时的环境，
可以较真实反应植物花粉萌发率。花粉种类不同，
(下转第 536 页)
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·实验与技术· 资源开发与市场 Ｒesource Development ＆ Market 2014 30(5)
素也影响其承载力，如何在新模型中加入有待研究。
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(上接第 520 页)
适宜的离体培养基也不同。目前，蔗糖、硼酸、激素等
在离体培养基比较常用［3 － 8］。试验结果表明，适宜短
毛紫荆花粉萌发的培养基为 15%蔗糖 + 0． 004%硼酸
+ 0． 08%琼脂，萌发率最高达 88． 46%，不同的染色法
只适合某些植物花粉生活力的测定［3 － 6］。试验表明，
短毛紫荆花粉有 91%以上被染成深红色，与离体培养
花粉萌发率 88． 46%基本相同，因此可以认为醋酸洋
红染色法适宜快速测定短毛紫荆花粉的生活力。
花粉生活力的长短主要受遗传、环境因素的影响，
影响花粉寿命的环境因子主要是花粉含水量和贮藏温
度，低温干燥是长期保存花粉活力的关键［8］。贮藏前
将花粉进行干燥处理后，由于含水量减少，细胞内部各
种代谢活动受到抑制，因此花粉消耗自身的有机物质
就少，从而延长了花粉寿命［8］。花粉细胞在低温或超
低温环境中，细胞内的自由水被固化，仅剩下不能被利
用的液态束缚水，酶促反应缓慢，新陈代谢不活跃，花
粉细胞处于“休眠”状态［8 － 12］，花粉贮藏时间也随之延
长。本试验表明，低温对短毛紫荆花粉活力的保持具
有积极作用。短毛紫荆花粉最佳贮藏条件为 － 196℃，
贮藏 360 天后花粉萌发率达 49． 77%。 － 20℃贮藏
360 天，短毛紫荆花粉萌发率仍达到 36． 7%。综上所
述，短毛紫荆花粉适宜的贮藏条件为 － 196℃，但代价
高。从经济角度看，－ 20℃为实用的贮藏方法。
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