全 文 ：书第 41 卷第 5 期 吉 林 林 业 科 技 Vol. 41 No. 5
2012 年 9 月 JOURNAL OF JILIN FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Sep，2012
文章编号:1005 － 7129(2012)05 － 0001 － 04 中图分类号:S792． 11． 04 文献标识码:A
不同质量浓度的蔗糖和硼酸
对北京杨花粉萌发的影响
李永生1，耿淑艳2，王永和1
(1. 长春大学生物科学技术学院，吉林 长春 130012;2. 上营森林经营局，吉林 吉林 132607)
摘要:以北京杨新鲜花粉为材料，研究固体培养基中蔗糖和硼酸不同质量浓度对花粉萌发的影响，结果
表明:在培养基不含硼酸时，最适宜萌发的蔗糖质量浓度为 10%，萌发率 93． 5%;当达到 20%时，抑制花
粉萌发，萌发率仅为 55． 6%。在培养基不含蔗糖时，最适宜萌发的硼酸质量浓度为 0． 01%，随着质量浓
度升高，萌发率呈下降状态。在蔗糖和硼酸的双重作用下，最适宜萌发的质量浓度为 10%蔗糖 + 0． 01%
硼酸，萌发率高达 98． 6%，花粉管生长快、健壮。新鲜花粉生活力测定的培养时间为 24 h。
关键词:北京杨;花粉萌发;蔗糖;硼酸;质量浓度
The effect of sucrose and boric acid on the pollen
germination of Populus × beijingensis
LI Yong － sheng1，GENG Shu － yan2，WANG Yong － he1
(1． Biotechnology College of Changchun University，Changchun 130012，China;2． Shangying Forest Manage-
ment Bureau of Shulan，Jilin 132607，China)
Abstract:The effect of sucrose and boric acid with different concentration in solid medium on the pollen germi-
nation of Populus × beijingensis were studied in this paper． Results showed that without the boric acid，the op-
timal concentration of sucrose was 10%，and the pollen germination rated was 93． 5% ． The pollen germination
was only 55． 6% if the concentration of sucrose was 20% ． Without sucrose，the optimal concentration of boric
acid was 0． 01% ． The pollen germination rate decreased with the increasing concentration of boric acid． With
both sucrose and boric acid，the optimal medium was with 10% sucrose and 0． 01% boric acid． Under this con-
dition，the pollen germination rate was 98． 6%，and the pollen tube grew fast and healthy． The cultivating time
for measuring viability of fresh pollen was 24 h．
Key words:Populus × beijingensis;pollen germination;sucrose;boric acid;mass concentration
收稿日期:2012 － 08 － 15
作者简介:李永生(1953 －) ，男，山东寿光人，副教授，
主要从事园林植物遗传育种和林木种苗培育方面的教
学与研究．
种子植物的有性生殖完全不同于孢子植
物，它的孢子体发达、世代长，而配子体不发达、
世代短并寄生在孢子体上，生命力脆弱。在植
物的雄性繁殖器官中，花粉母细胞经减数分裂
产生花粉。花粉是指有花植物的小孢子，是种
子植物特有的结构，相当于一个小孢子和由它
发育的雄配子体，进而产生精细胞(雄配子)。
在自然授粉条件下，花粉在雌蕊柱头上萌发的
能力，就是花粉的生活力。而在人工控制授粉
中，当需要从外地采集花粉或亲本花期不相同
—1—
DOI:10.16115/j.cnki.issn.1005-7129.2012.05.012
需要贮藏花粉时，要经过一段较长时间的运输
和贮藏过程。这样在杂交前必须检验花粉的生
活力，以免使用无生活力的花粉授粉而造成杂
交工作的失败。因此，研究花粉贮藏和生活力
测定是有性杂交育种的基础。
作者以北京杨(Populus × beijingensis W．
Y． Hwang et Liang，是美杨与青杨的杂交种)花
粉为材料，研究培养基不同有效成分对其萌发
的影响，从而筛选出花粉萌发最适宜的蔗糖和
硼酸质量浓度，旨在为花粉贮藏、生活力测定和
杂交育种提供借鉴。
1 研究材料与方法
1． 1 研究材料与花粉收集
以长春大学西校区庭院栽植的北京杨为材
料，2012 年 4 月 20 日采集雌花枝在室内水培，
使花粉散落在硫酸纸上，然后用 120 目花粉筛
筛取花粉，装于试管中，试管口用棉塞封堵，置
于冰箱中保存备用。
1． 2 研究方法与内容
1． 2． 1 配制基本培养基
以固体培养基为花粉萌发的培养基质，在
100 ml 蒸馏水中加入 2 g 琼脂，加热的同时加
以搅拌，使琼脂充分溶解，配制成基本培养基。
1． 2． 2 蔗糖和硼酸对不同树种花粉萌发的影响
①试验设计。设置含不同质量浓度梯度的
蔗糖和硼酸培养基，观测其对北京杨花粉萌发
的影响。以无蔗糖和硼酸培养基为对照。
②配制培养基。按试验设计配制蔗糖和硼
酸不同质量浓度的培养基，见表 1。
③制片、播种花粉。将培养基滴入双凹载
玻片的凹形槽内，将采集的花粉均匀地撒在培
养基上，播入花粉后镜检是否均匀，若不均匀需
重新制片。然后将载玻片(玻片下加垫)置于
培养皿中，皿底放置滤纸，加入适量蒸馏水保
湿。
表 1 培养基中蔗糖和硼酸不同质量浓度的组合
硼酸 /%
蔗糖 /%
0 5 10 15 20
0 0 + 0 5 + 0 10 + 0 15 + 0 20 + 0
0． 01 0 + 0． 01 5 + 0． 01 10 + 0． 01 15 + 0． 01 20 + 0． 01
0． 03 0 + 0． 03 5 + 0． 03 10 + 0． 03 15 + 0． 03 20 + 0． 03
0． 05 0 + 0． 05 5 + 0． 05 10 + 0． 05 15 + 0． 05 20 + 0． 05
0． 07 0 + 0． 07 5 + 0． 07 10 + 0． 07 15 + 0． 07 20 + 0． 07
④培养与镜检。将培养皿置于恒温恒湿培
养箱(150 RH)中培养，温度 25℃，相对湿度
80%，随时进行镜检，观测花粉萌发状况。达到
设定时间后，分别每种培养基在显微镜下随机
取 5 个视野观测统计花粉萌发状态，取平均值
进行统计，用 XSZ －7G摄像显微镜拍摄典型镜
像的显微照片。
用下式计算花粉生活力(萌发率)。
花粉萌发率(% )=(萌发花粉粒数 /观察
的总花粉粒数)× 100
2 结果与分析
2． 1 花粉萌发试验结果
北京杨未萌发的花粉为圆球状。经过一段
时间的培养，有的花粉粒上出现透明突起，随着
时间的推移，逐渐伸长形成花粉管。经过 24 h
培养，在显微镜下观察花粉萌发状况，并进行统
计，结果见表 2。
2． 2 蔗糖不同质量浓度对花粉萌发的影响
由表 2 数据分析可知，蔗糖对北京杨花粉
萌发具有显著作用。当培养基不含蔗糖时(亦
不含硼酸) ，花粉平均萌发率仅为 18． 8%(见图
2 － 1) ;在不含硼酸只含蔗糖的培养基上，平均
萌发率为 63． 4%，在一定质量浓度范围内，随
蔗糖质量浓度升高，花粉萌发显著增加，在
10%蔗糖质量浓度条件下萌发率最高，达到
93． 5%(见图 2 － 2) ，不同蔗糖质量浓度梯度的
平均值为 63． 4%。但当蔗糖质量浓度为 20%
时，会抑制花粉的萌发，萌发率仅为 55． 6%，此
时的花粉管又短又粗。无蔗糖或质量浓度较低
时，花粉管纤细且短，生长缓慢。因此，在培养
基不含硼酸时，含 10%蔗糖的培养基是北京杨
—2—
新鲜花粉萌发的最适宜培养基。
表 2 蔗糖和硼酸不同质量浓度对北京杨新鲜花粉萌发的影响
试验处理
蔗糖 /%
0 5 10 15 20
萌发率均值 /%
(5 ～ 20)
硼酸 /%
0
26 /138 29 /142 115 /123 105 /125 80 /144
18． 8 20． 4 93． 5 84． 0 55． 6
63． 4
0． 01
34 /148 110 /114 139 /141 137 /146 49 /183
23． 0 96． 5 98． 6 93． 8 26． 8
78． 9
0． 03
27 /143 99 /158 167 /197 85 /199 35 /139
18． 9 62． 7 84． 8 42． 7 25． 2
53． 9
0． 05
15 /124 75 /124 203 /325 75 /138 27 /107
12． 1 60． 5 62． 5 54． 3 25． 2
50． 6
0． 07
9 /117 48 /125 125 /202 56 /145 46 /114
7． 7 38． 4 61． 9 38． 6 40． 3
44． 8
萌发率均值 /%
(0． 01 ～ 0． 07)
15． 4 64． 5 77． 0 57． 4 29． 4
注:“/”线上为视野中的花粉萌发数量，“/”线下为视野中的花粉总数。
2． 3 硼酸不同质量浓度对花粉萌发的影响
从表 2 数据还可以看出，硼酸对花粉萌发
亦有显著作用。在不含蔗糖只含硼酸的培养基
上，平均萌发率为 15． 4%，硼酸含量为 0． 01%
时，萌发率最高，为 23． 0%。随着硼酸质量浓
度增加，萌发率呈下降状态，硼酸含量为
0. 07%时，萌发率仅为 7． 7%。由此可见，硼酸
对花粉萌发的作用小于蔗糖。因此，在培养基
不含蔗糖时，含 0． 01%硼酸的培养基是北京杨
新鲜花粉萌发的最适宜培养基。
2． 4 蔗糖和硼酸不同质量浓度双重作用对花粉
萌发的影响
利用表 2 数据绘制直方图，直观比较蔗糖
和硼酸不同质量浓度对北京杨新鲜花粉萌发的
影响，见图 1。
图 1 北京杨花粉在蔗糖和硼酸不同质量浓度培养基上的萌发率
由表 1 和图 1 可以看出，综合蔗糖和硼酸
的双重作用，北京杨新鲜花粉的最适宜萌发的
质量浓度为 10%蔗糖 + 0． 01%硼酸。在上述
条件的培养基上，花粉管生长速度很快，而且花
粉管生长健壮;萌发率高达 98． 6%(见图 2 －
3) ，明显超过其它培养基的萌发率。数据显
示，在硼酸质量浓度一定时，随蔗糖质量浓度升
高，萌发率上升，至一定值后呈下降状态，即曲
线基本为正态分布;在蔗糖质量浓度一定时，随
着硼酸质量浓度的升高，萌发率呈下降状态，而
且花粉管的生长受到抑制，粗壮且短小(见图 2
－ 4、图 2 － 5、图 2 － 6)。
—3—
图 2 － 1 硼酸 0，蔗糖 0 图 2 － 2 硼酸 0，蔗糖 10%
图 2 － 3 硼酸 0． 01%，蔗糖 10% 图 2 － 4 酸 0． 03%，蔗糖 10%
图 2 － 5 硼酸 0． 05%，蔗糖 10% 图 2 － 6 硼酸 0． 07%，蔗糖 10%
图 2 北京杨花粉在蔗糖、硼酸不同质量浓度固体培养基上的萌发状态(× 100)
3 结论与讨论
3． 1 结论
3． 1． 1 蔗糖的作用
蔗糖对北京杨新鲜花粉萌发具有显著作
用，在不含硼酸只含蔗糖的培养基上，平均萌发
率为 63． 4%，在一定质量浓度范围内，随蔗糖
质量浓度升高，花粉萌发率显著增加，在 10%
蔗糖质量浓度下萌发率最高，达到 93． 5%;但
当蔗糖质量浓度为 20% 时，会抑制花粉的萌
发，萌发率仅为 55． 6%，此时的花粉管又短又
粗。
3． 1． 2 硼酸的作用
硼酸对北京杨新鲜花粉萌发亦有显著作
用，在不含蔗糖只含硼酸的培养基上，平均萌发
率为 15． 4%，硼酸含量为 0． 01%时，萌发率最
高，为 23． 0%。随着硼酸质量浓度增加，萌发
率呈下降状态，硼酸含量为 0． 07%时，萌发率
仅为 7． 7%。
3． 1． 3 蔗糖和硼酸的双重作用
综合蔗糖和硼酸的双重作用，北京杨新鲜
花粉的最适宜萌发的质量浓度为 10%蔗糖 +
0． 01%硼酸。在上述条件的培养基上，花粉管
生长速度很快，而且花粉管生长健壮;萌发率高
达 98． 6%。
3． 2 讨论
花粉离体萌发需要碳源。蔗糖对花粉萌发
和花粉管生长具有重要的作用，是花粉萌发及
花粉管壁合成的主要营养物质来源。因此，在
花粉离体培养中，加入适量的蔗糖会促进花粉
萌发，但含量通常不大于 15%。本研究最适宜
的含量为 10%。
硼酸可以促进糖的吸收和代谢，与糖结合
能极大地提高花粉的萌发率，增加氧气的含量
和吸收，参与果胶物质的合成，利于花粉管的建
造、萌发。在花粉离体培养中，加入适量的硼酸
会促进花粉萌发，但含量通常不大于 0． 05%。
本研究最适宜的含量为 0． 01%。
参考文献
［1］曹慧娟．植物学(第 2 版) ［M］．北京:中国林业出版
社，1992．
［2］程金水．园林植物遗传育种学［M］．北京:中国林业
出版社，2000．
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