全 文 ：西北农业学报　2010 , 19(4):165-168
Acta Agriculturae Boreali-occidentalis S inica
小叶野决明花粉萌发与低温贮藏研究①
王　庆 ,刘安成 ,张瑞博 ,庞长民 ,高书宝
(陕西省西安植物园 ,西安　710061)
摘　要:用不同方法测定小叶野决明花粉生活力 ,确定小叶野决明花粉离体萌发的最适培养基 、培养时间 、培
养温度 ,并在常温(25℃)、4℃和 0℃条件下对小叶野决明花粉进行了低温贮藏研究。结果表明 , 离体萌发法
可以有效测定花粉生活力;花粉在 10%蔗糖+ 1%硼酸的培养基上萌发率最高 , 25℃培养 3 h 为花粉的最佳
萌发条件 , 随培养温度和培养时间的增加 ,花粉萌发力降低;贮藏天数增加 , 小叶野决明花粉生活力下降;贮藏
温度越低 , 花粉生活力下降越缓慢;0℃下贮藏效果最好。
关键词:小叶野决明;花粉萌发;花粉贮藏
中图分类号:S682.1 +9 　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1004-1389(2010)04-0165-04
Studies on the Pollen Vitality and Storage Capacity in Thermopsis
WANG Qing , LIU A ncheng , ZHANG Ruibo , PANG Changmin and GAO Shubao
(Xi an Botanical Garden , Xi an　710061 , China)
Abstract:Performance o f dif ferent techniques to evaluate the germinat ion o f po llens collected f rom
Thermopsis , as w ell as effects of cul ture media and preservation temperature and time we re studied.
The results show ed that the culture media is the best method to evaluate the germination o f Thermop-
sis pollen;the pol len germinat ion percentage reached the highest after incubated fo r 3 hour on the
media supplemented w i th 10% sucro se and 1%boric acid under the 25℃;the po llens germinated at a
decreasing rate as the culture tempe ra ture increased and culture time pro longed;the pollens germina-
ted at a decreasing rate as thei r sto rage pro longed , and the low er their storage tempe rature , the slo-
wer their germination rate declined;0℃i s the most favorite preservation temperature.
Key words:Thermopsis;Po llen germination;Pol len storage
　　小叶野决明(Thermopsis chinensis Benth)为
豆科野决明属多年生草本植物 ,总状花序顶生 ,蝶
形花冠黄色 ,用于花境 、野趣园或做地被植物。此
外 ,小叶野决明耐旱 、耐热 、耐瘠薄 ,可安全越冬 ,
是一种优良的观赏性牧草 ,也是一种不可多得的
育种材料。亲本间花期不遇 ,在花粉的贮藏和运
输过程中花粉的生活力下降 ,均影响杂交成活率 。
花粉低温或超低温贮藏能够延长花粉的寿命 ,因
此 ,本文以小叶野决明花粉为研究材料 ,进行了花
粉生活力与低温贮藏初步研究 ,为进一步开展豆
科观赏植物的杂交育种工作奠定基础 。
1　材料与方法
1.1　花粉的采集及处理
样品采集于陕西省西安植物园花卉区 。预先
选定发育正常 、无病虫害植株 ,在开花盛期于9:00
-10:00时采集成熟花苞 ,带回实验室后置盛有
清水的容器中 ,待花粉从花药中自然开裂后进行
收集。收集到的花粉分为 3份 ,装入 10 mL 的医
用小瓶内 ,分别在常温(25℃)、4℃、0℃条件下进
行保藏 。
①收稿日期:2009-08-12　　修回日期:2009-10-08
基金项目:陕西省科学院青年创新发展专项资助项目(2007k-10);陕西省科技厅科研发展计划(2008k03-09 , 2009ZDKG-13)。
作者简介:王　庆(1979-),女 ,陕西长安人 ,硕士 ,助研 ,主要从事花卉育种及栽培研究。 E-mail:icely415@163.com
1.2　测定方法的确定
采用 I2-KI 法 、T TC 法 、离体萌发测定法进
行花粉活力的测定 。
碘-碘化钾染色法:取少量花粉置载玻片上 ,
滴 1 ～ 2 滴 I2-KI 染色液 ,5 min 后在显微镜下观
察 3个视野(每个视野花粉粒数多于 50 粒)。成
熟花粉 I2-KI 溶液可将其染成蓝色 ,发育不良的
花粉常呈畸形 , I2-KI 溶液染色呈黄褐色 ,重复 3
次 ,统计花粉活力 。
TTC 法:取少量花粉于载玻片 ,滴入 1 ～ 2 滴
TTC 液 ,用大头针搅拌均匀 ,盖上盖玻片 ,置 35
～ 40℃烘箱中 15 ～ 20 min ,在显微镜下观察 ,凡
被染成红色的均为有活力的花粉 ,重复3次 ,统计
花粉生活力。
离体萌发测定:配制所需蔗糖浓度的培养基 ,
滴 1滴于载玻片上 ,取少量花粉置滴液(液体培
养基)中 ,用大头针搅拌均匀;然后将玻片放在有
湿滤纸的培养皿中 ,盖上皿盖 ,一起放入培养箱
内 ,定期取出 ,于显微镜下观察花粉萌发情况 ,花
粉管长度大于或等于花粉粒直径为萌发花粉粒 ,
每次计数 3个以上视野(每视野不少于 50 粒花
粉),计算平均萌发率(花粉萌发率=某视野萌
发花粉数/ 该视野统计花粉总数×100%)。
1.3　花粉萌发最适培养基(含蔗糖和硼酸)的确
定
配制 8种液体培养基 ,分别为:0.01%硼酸
+5%蔗糖;0.01%硼酸+10%蔗糖;0.01%硼
酸+15%蔗糖;0.01%硼酸+20%蔗糖;1%硼
酸+5%蔗糖;1%硼酸 +10%蔗糖;1%硼酸 +
15%蔗糖;1%硼酸+20%蔗糖。分别观察小叶野
决明花粉的萌发率 ,以确定小叶野决明花粉萌发
的最适培养基 。
1.4　花粉萌发时间的确定
小叶野决明花粉在确定的最佳培养基上培
养 ,隔 1 、2 、3 、4 、8 h 后 ,分别观察统计小叶野决明
花粉的萌发率 ,以确定小叶野决明花粉萌发的最
适观察统计时间。
1.5　花粉萌发最适温度的确定
将小叶野决明花粉分别在 25℃、30℃、35℃
培养箱中培养后镜检 ,统计花粉萌发率 ,以确定小
叶野决明花粉萌发的最适温度。
1.6　不同贮藏环境和时间下花粉的萌发
将不同条件下贮藏的小叶野决明花粉每隔一
定时间取少量的花粉播种到培养基上 , 25℃培养
箱中培养后镜检 ,统计花粉萌发率 。从花粉贮藏
起开始测定生活力 ,最初每隔 1 d测定 1 次 。之
后间隔时间逐渐延长 ,每周观察 1次 ,直至花粉活
力降至 20%～ 30%,此后 ,每 2周观测 1次 ,直至
视野中很难找到萌发的花粉时停止观察。
2　结果与分析
2.1　小叶野决明花粉生活力检测方法的比较
小叶野决明花粉经碘-碘化钾染色后 ,花粉全
部染为深棕色 ,偶有花粉畸形染为棕黄色 ,因此 ,
碘-碘化钾法不适用于小叶野决明花粉生活力检
测 。TTC 溶液染色之后 ,小叶野决明花粉颜色均
未有明显变化。因此 , T TC 法也不适于小叶野决
明花粉生活力检测 。小叶野决明花粉在培养基上
的萌发率来表示花粉生活力结果准确可靠 。新鲜
花粉在培养基上培养 2 ～ 3 h的萌发率为 82%～
93%,且花粉管生长良好 ,便于观察统计。离体萌
发法操作简便 、快速且结果直观 ,只需要一般的显
微镜即可进行花粉萌发观察 。因此 ,离体萌发法
可以有效测定花粉生活力。
2.2　小叶野决明花粉萌发的适宜培养基
小叶野决明花粉在不同培养基上的萌发率不
同 。试验结果表明(图 1),花粉在培养基上培养 1
h 后 ,花粉在 10%蔗糖+1%硼酸的培养基上萌
发率最高 ,在 20%蔗糖+ 1%硼酸的培养基上
萌发率最低;蔗糖浓度相等的条件下 ,在含硼酸
1%的培养基上的萌发率高于不含硼酸的培养
基;硼酸浓度相等的条件下 ,小叶野决明花粉在
10%蔗糖的培养基上比在 5% 、15%、20%蔗糖
的培养基上的萌发率高 。
图 1　不同培养基对小叶野决明花粉萌发的影响
Fig.1　Effect of different media on pollen germination
·166· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　19 卷
2.3　培养时间对小叶野决明花粉萌发的影响
由图 2可知 ,小叶野决明花粉的萌发能力很
强 ,前 3 h 基本上萌发完毕 ,为 84.31%, 4 h 之
后 ,随着时间的延长花粉萌发率没有明显的变化 ,
花粉的萌发率趋于平稳 ,且花粉管生长速度过快 ,
在培养基上形成纵横交错的网络 ,对花粉萌发率
的计算不利。在 3 h内小叶野决明有生活力的花
粉已萌发完毕 ,不再随时间的延长而提高萌发率 ,
因此 ,3 h为小叶野决明的最适萌发时间 。
图 2　培养时间对花粉生活力的影响
Fig.2　Effect of culture time on pollen viability
表 1　培养温度和时间对小叶野决明花粉萌发率的影响
Table 1　Pollen germination rates of Thermopsis at
dif ferent culture temperatures and times
培养时间 / h
Cu lture t ime
萌发率/ %
Rate of germinat ion
25℃培养
Cultured
at 25℃
30℃培养
Cu ltured
at 30℃
35℃培养
Cul tu red
at 35℃
1 54.92a 56.61a 5.34b
2 77.63a 57.37a 5.15c
3 79.95a 59.41a 17.86a
2.4　培养温度和时间对花粉萌发的影响
培养温度和时间对小叶野决明花粉萌发率有
显著的影响(表 1)。在 30℃下培养小叶野决明花
粉 ,随时间的增加 ,花粉萌发率上升 ,花粉管生长
迅速 ,为花粉直径的 15 ～ 20 倍;3 h花粉萌发率
达最大值 59.41%。常温 25℃培养条件下 ,小叶
野决明花粉在培养 2 h 后萌发率最高 , 达到了
79.95%。35℃下培养则表现为随培养时间增长 ,
花粉萌发率上升 。同时 ,在 25℃和 30℃下培养 ,
两者均不存在差异。以上表明 ,小叶野决明花粉
的萌发最适温度为 25℃,温度过高影响花粉的萌
发率 ,培养时间不宜过长 ,过长花粉管生长过快 ,
或破裂 ,难于计算花粉的萌发率及生长状况。
2.5　不同贮藏温度和时间对小叶野决明花粉生
活力的影响
图 3表明 ,小叶野决明花粉萌发率随贮藏时
间的延长而下降 ,低温下贮藏花粉萌发率高于室
温下贮藏花粉萌发率;对不同低温下贮藏的花粉 ,
0℃的比 4℃贮藏的花粉萌发率高。贮藏 2 d后 ,3
种贮藏条件下的花粉萌发率下降幅度相同 ,但室
温条件下花粉萌发率下降幅度快于低温贮藏条件
下的花粉萌发率 ,第 3天开始显著下降。
图 3　不同贮藏温度和时间对花粉萌发的影响
Fig.3　Effect of various temperature
and time on pollen germination
　　常温 25℃下贮藏的花粉萌发率在第 4 天下
降到新鲜花粉萌发率的 50%,在第 5 天萌发率仅
到 10%,第 7天后萌发率为 0;4℃贮藏花粉萌发
率在45 d后花粉萌发率低于 20%,60 d后萌发率
几乎为 0;0℃贮藏花粉在 21 d内花粉萌发率在
80%以上 ,此后开始急剧降低 ,在 45 d 后降低到
40%以下 ,60 d后萌发率几乎为 0 。
3　结论与讨论
通过不同方法对小叶野决明花粉活力进行测
定 ,结果表明花粉萌发法最适合小叶野决明花粉
生活力的测定。碘-碘化钾测定值偏高 ,而且对于
那些淀粉含量少的种类不适宜 。T TC 染色法耗
时长 ,染色后花粉的颜色差别很小 ,不易分辨 ,且
颜色受染色时间的影响较大 ,不便统计。离体萌
发法虽然操作复杂 ,花粉不易涂抹均匀 ,耗时长 ,
但花粉萌发测定的数据却科学可靠 ,并可完全定
量 。
花粉萌发法大多采用蔗糖作为基本培养基 ,
添加硼等微量元素或生长调节剂 。蔗糖不仅为花
粉萌发提供营养 ,还可以调节花粉的渗透压;硼的
·167·4 期　　　　　　　　　　　　　王　庆等:小叶野决明花粉萌发与低温贮藏研究
主要作用是参与花粉管顶端细胞壁的形成 ,因此 ,
在基本培养基中添加硼一般能够促进花粉萌发和
花粉管生长[ 1] 。适合花粉萌发的蔗糖和硼酸浓度
因植物种类乃至无性系而异[ 2] 。张卓文[ 3] 认为杉
木花粉萌发的培养基中加入硼酸有助于花粉萌
发 ,不加硼酸无性系花粉不萌发 。潘晓芳等[ 4] 认
为在培养基中添加 10%蔗糖和 0.001%硼酸可明
显提高黄皮花粉的萌发率 , 0.001%硼酸比 10%
蔗糖对黄皮花粉萌发的促进作用稍大 。程伟等[ 5]
认为在基本培养基中添加 100 ～ 600 mg ·kg-1硼
酸 ,均能促进西南桦花粉萌发和花粉管生长 ,但以
200 mg ·kg-1效果最为显著。本试验表明 ,在培
养基中添加硼酸可极大地提高小叶野决明花粉的
萌发率 ,小叶野决明花粉在 10%蔗糖+1%硼酸
的培养基上萌发率最高 ,蔗糖浓度相等的条件下 ,
在含硼酸1%的培养基上的萌发率高于不含硼酸
的培养基。
植物花粉的萌发所需要的时间和培养温度不
同 ,周蕴薇等[ 6] 认为细叶百合在 25℃培养 4 h 就
开始萌发 ,毛百合在培养 12 h 内一直没有变化 ,
在培养 16 h 后萌发率变化非常明显 ,培养 24 h
后 ,萌发率达到稳定状态。李志能等[ 7] 研究悬铃
木花粉 ,认为培养 24 h 为悬铃木花粉萌发的最适
培养时间 。陈和明等[ 8] 认为黄藤花粉在 31 ～
35℃下培养 6 ～ 9 h ,其萌发生长最佳 ,花粉萌发
的温度不宜过高 ,过高的培养温度抑制花粉萌发 。
本试验结果表明 ,小叶野决明花粉萌发的最适温
度为 25℃,花粉最适培养时间为 3 h。
温度是花粉贮藏的影响因子之一 ,不同花粉
的贮藏温度不同 ,不同植物花粉保存的研究表明 ,
低温有利于其活力的保存。黄莉莉等[ 9] 用低温保
存二乔木兰花粉 ,发现-18℃条件下保存二乔木
兰花粉活力最高 。丰水梨的花粉在超低温 -
196℃条件下贮藏 540 d ,花粉活力达68.37%[ 10] 。
观赏贝母在 4℃条件下只能贮藏 10 d[ 11] 。本试验
在常温(25℃)、4℃和 0℃下保存小叶野决明花
粉 ,结果表明 ,0℃条件下保存的小叶野决明花粉
活力最高 ,但 45 d后花粉活力显著降低 ,说明0℃
低温下花粉只可做短期保存 ,在以后的试验中可
以考虑采用低温和超低温保存方法。
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·168· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　19 卷