全 文 ：香 荚 兰 开 花 与 授 粉
生 物 学 特 性 的 研 究
郑国基 杨文波 周如潺 黄伙平
(福建省亚热带植物研究所)
香 荚 兰 〔 Va ni l la f ra g ra s nS (a li s b .) Am e s ( V . P la ni fo li a A n d r .) 〕
原产中美洲 , 系热带雨林中一种兰科攀缘植物 。 它引进南亚热带厦门地区 , 于 室 内 栽
培 , 生态环境与原产地截然不同 。 为此 , 对它的开花与授粉生物学特性的观察 , 旨在探
索丰产栽培的理论依据。
观 察 结 果
一 。 花的开放过程
香荚兰花序为总状花序 , 花序上的单花呈近螺旋状排列 。 在早春出现花芽 , 需经两
个多月始能开花 。 花期出现 的迟早与冬期气温有关 。 开花的次序与一般无限花序一样 ,
由花轴基逐向顶端开放 , 同时 , 花轴不断向上延伸 , 并在顶端陆续形成新花蕾 , 能持续
开花达两个月以上 。 一个花序一般可开花 10 一 20 朵 , 同时开放的单花不超过 2一 3朵 。 花
序上的花蕾在开放过程中 , 因养份消耗多 , 顶端部分花蕾停止发育。 花序基部有 3一 4个
芽一般不萌动 , 若开花前的花序受伤害时 ,该芽可萌动发育成花序 。 当花蕾长度为 7 一 10
厘米 , 子房长为 3一 5厘米 ,花被颜色为淡黄绿色时 , 花朵即将开放 。 花的开放时间受温 、
湿度的影响 , 一般在清晨 5一 6时开放 , 晚上 8 一 12 时后 , 花被几乎又完全闭合 , 开放的
全部过程 , 可分为四个阶段 :
1
. 裂蕾期 : 花被球中基部开始产生裂缝 , 并逐向顶端 , 花被渐次分离 , 子房扭转
18 0度 , 即原处上方的唇瓣逐转处于下方的位置 (系兰科植物的特性 ) 时 , 花朵 即 将 开
放 。 此阶段约需 8一 12 小时 。
2
. 开放期 : 花被球顶端裂至 3 . 0一 3。 5厘米宽的喇叭 口时 , 花被即将开放 , 约在半
小时内 , 花被球迅速弹开 , 以后再经约一小时 , 花被外缘由内卷 、 平展直到反卷 。 至此
开放期即告结束。
3
. 闭合期 : 花开放后 , 花被又逐渐闭合 。 闭合时间的迟早与气温 、 空 气 湿 度 有
关 , 一般在高温 、 低湿情况下 , 闭合时间早 , 反之 , 闭合时间迟 ; 与人工授粉时间的迟
一早 , 或是否进行人工授粉无关 。 此阶段约历时 15 一 18 小时。
4
。 谢花期 :花开放后约经 20一3 0小时 , 花被逐渐开始萎缩变褐色 。 授粉失败的花 ,
花被在 2天之内 , 在子房顶端与花被基部间产生离层脱落 , 子房不膨大且逐渐萎缩 , 7 天二
后开始脱落 , 授粉成功的花 , 花被在 4 天以上 , 甚至数月后才脱落 , 受粉后的子房逐渐
膨大 。 因此 , 凋萎的花被在子房上保留天数的长短 , 可作为授粉成败的指标。 据报导香
荚兰的胚珠 , 在授粉时仍处在胚期 , 授粉后一个月左右才发生受精作用。 授粉成功后的
花被脱落时 , 大部分花被的基部约0 . 5厘米长处 , 仍保持青绿色 , 顶端部分则变成 褐 色
干缩 , 少数的花被 , 授粉几天后 , 花被基部全干缩变褐色 , 且不产生离层脱落 , 此情况
在高温 、 高湿条件下 , 花被基部易发霉 , 常引起果荚顶端产生霉烂 , 是早期果荚脱落原
因之一 。
二 . 花粉活力和受粉及其与温度的关系
花粉粒结成块状 , 呈圆球形 , 直径约为 1 . 8一 2 。 0微米 , 表面光滑 。 花两性 , 花器构
造特殊 , 在花药和柱头之间被一层蕊嚎隔开 , 它只在原产地墨西哥中部地区 , 有时是由
M
e l i p o n a 和 T r i g o n a 属的蜜蜂或蜂鸟进行传粉 , 受粉率仅 1 呱左右 , 需 经人工 授 粉。
目前国内外植区均采用 1 8 3 6年莫伦氏 ( M or r e n) 发明的人工授粉方法 , 该法 十 分简单
易行 , 一个普通妇女或儿童一天可授粉 i 。。。一 2。。。朵 。
1
. 授粉时间与受粉率的关系 : 在盛花期正常气温条件下 , 花朵开放后 , 采取不同
时间进行授粉 , 结果发现 : 从 6 一 16 时进行授粉 , 受粉率高 , 16 时后进行授粉 , 受粉率
明显下降 , 以至完全失去受粉能力 (表 1 ) 。
表 1 授 粉 时 间 与 受 粉 率 的 关 系
项目 授粉花朵数 花被在子房上保留 4 天 以上的花朵数 受粉率 (帕 )授粉时间
6 , 0 0
8
: 0 0
1 0
: 0 0
1 2
: 0 0
1 4
:
0 0
1 6
: 0 0
1 8
: 0 0
2 0
: 0 0
2 4 : 0 0
翌 日 6 : 0 0
无授粉
1 0 0
。
0
1 0 0
。
0
9 1
。
6
1 0 0
。
0
1 0 0` 0
8 0
。
0
6 0
。
0
9
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1
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0
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2
。 花粉自然保存时间与萌发率的关系 : 在开花盛期正常气温条件 下 , 花 朵 开 放
后 , 不 同时间进行取样测定花粉的萌发率 , 结果表明 : 花朵开放后 , 花粉 自然保存在 24
.J
、时内 , 花粉的萌发率没有明显的差异 (表 2 ) 。
表 2 花粉 自然保存时间与萌发率的关 系
项 。
口取样时间 花粉数 (粒 ) 花粉萌发数 (粒 ) 萌发率 ( 帕 )
3 3
。
1
3 5
。
0
4只。 8
3 2
。
7
4 7
。
0
2 8
。
7
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1上1一
刀性叮`口合ILt`,土一勺Q口吸曰哎通任八O勺自O`,山UQ
r
6 : 0 0
1 0
:
0 0
14 : 0 0
18
:
0 0
2 4
: 0 0
翌 日 6 : 0 0
注 : 花粉培养条件 : 培养液 5 %蔗糖液 , 温度 25 ℃恒温 , 时间 12 小时 。
另外 , 我们还对花粉在不 同条件下 , 贮存不同时间后 , 与当天开放的花朵进行授粉
试验 , 结果发现 : 花粉在常温 、 低温分别贮存 2天 、 7天 , 以及自然条件下 , 保存 l 天
后进行授粉 , 受粉率没有差异 (表 3 ) 。 从表 1及表 3 看出 , 贮存 2一 7天的花粉 , 对受
粉率无影响 , 而在开花后 24 小时 , 进行授粉无效 , 其原因可能是柱头失去活力的缘故 。
表 3 花粉贮存条件 、 时间与受粉率的关 系
花 粉 贮 存
授粉花朵数
条 件 天数
花被在子房上保留
4 天以上的花朵数
受粉率 (肠 ) 备 注
1 0 0
。
0
1 0 0
。
0
二
色
常温 ( 1 9一 2 8℃ )
低温〔8一 (一 2℃ ) 〕
自 然 保 存 1 0 0 。 0
离体贮存
离体贮存
不离体保存
3
. 花朵低温处理与受粉率的关系 : 在正常气温条件下 , 将刚开放的单花或整个花
序 , 置于 5 一 10 ℃低温冰瓶中 , 分别连续处理 24 和 48 小时 , 结果看出 , 经 2 4小时处理的
一 花 , 外观与当 日开放的花 , 几乎一样鲜艳 , 而处理 48 小时的花 , 外观较差 , 花被也略为
, 闭合。 处理后的花与当 日开花的花粉进行授粉 , 受粉率虽不同 , 但均具有一定的受粉能
_ _力 (表 4 ) 。
表 4花朵低温处理 与受粉率 的关系
锰黔\ 处理花朵数 花被柱子房上保留 4天 以上的花朵数 !授粉率 (帕 )
2 4小时
4 8小时
当日开放的花
10
0 1
80
。
0
2 0
。
0
10 0
。
0
具有不同物候期花蕾的花序 , 经 24 小时低温处理后 , 原在翌 日开放的花蕾 , 延长 24
小时后开放 , 该花开放后进行授粉 , 可以受粉 , 花序上其余小蕾经 2 4小时低温处理后 ,
子房基部出现淡红色 , 10 天 内全部脱落 , 这与早春低温 , 花蕾受寒害的情况相似 。 结果
说明 , 5一 10 ℃低温可延长柱头的活力 , 在人工控制条件下 , 不 同物候期的花蕾对 低 温
的抗力 , 存在着差异性 。
4
. 柱头的温度变化情况 : 在盛花期 5一 6 时开放的花 , 用 95 一 B型 半 导 体 点 温
计 , 于不同时间测量授粉与无授粉花朵的柱头 、 邻近的叶片 、 茎蔓 、 果荚及花被的温度
变化情况 (表 5 ) 。
表 5 柱 头 的 温 度 变 化
气 温 各 器 官 的 温 度 变 化 ( ℃ )测 量 时 间
(℃ ) 蔓 果
6 : 0 0
9 : 0 0
1 2 舍0 0
1 5 : 0 0
1 8 : 0 0
2 1 : 0 0
2 4 : 0 0
2 3
。
0
2 5
一
0
2 8
一
1
2 9
。
0
2 7
一
0
2 7
。
0
2 5
。
0
。
0 { 2 7
。
0
。
0 1 2 5
。
0
无授粉柱头 授粉柱头
2 3
。
9
2 6
。
1
2 9
。
2
2 9
。
8
2 7
。
3
2 7
。
1
2 5
。
0
2 4
。
0
2 6
一
0
2 9
。
1
2 9
。
8
2 7
。
4
2 7
。
1
2 5
。
0
|魔阵陈八尸户ó以日1.
注 : 授粉时间上午 6 时 。
由表 5 可知 , 香英兰 的生殖器官的主要部分一柱头 , 新陈代谢作用是强烈的 , 反映
在花朵开放后 , 无论是否有授粉的柱头 , 其温度 比邻近的叶片 、 茎蔓、 果荚及花被的温
度均较高. 同时看出, 在花朵开放后 15 时内 , 柱头的温度升高是较为明显的 , 以后就逐 _
趋下降 , 以至不存在温差 。 综上结果说明 , 香荚兰花朵清晨 5 一 6 时开放 , 16 时后进行
授粉 , 受粉率明显下降 , 以至完全失去受粉能力 , 它与花粉无关 , 而是 由于新陈代谢作
用强烈的柱头失去活力所致 。 柱头的新陈代谢过程会受到温度的制约 , 5一 10 ℃的低温
可延长柱头的活力 。
小 结
1
. 香荚兰在早春出现花芽 , 需经两个多月始能开花 。 花期出现的迟早与冬期气温
有关 。 花为总状花序 , 开放的次序与一般无限花序一样 。 一个花序一 般 可 开 花 10 一 20 ·
朵 , 同时开放的单花不超过 2 一 3 朵 。 花的开放与闭合时间受温 、 湿度的影响。 一般在 _
清晨 5一 6时开放 , 开放的全部过程 , 历时 20 一 3 0小时 , 可分为裂蕾期 、 开放期 、 闭合期、
谢花期四个阶段 。
2
。 授粉失败的花 , 花被在 2 天之内即脱落 , 子房不膨大且逐渐萎缩 , 7天 后也开
始脱落 , 授粉成功的花 , 花被在 4天 以上才脱落 , 受粉后的子房即逐渐膨大 。 因此 , 凋
萎的花被在子房上保留天数的长短 , 可作为授粉成败 , 受粉与否的指标 。
3
. 花粉粒结成块状 。 花两性 , 花器构造特殊 , 需经人工授粉 。 授粉方 法 简 单 易
行 。
4
. 香荚兰授粉率的高低与授粉时间有关 。 清晨 5一 6时开放的花 , 6 一 16 时进行授
粉 , 受粉率高 , 16 时后进行授粉 , 受粉率明显下降 , 以致完全失去受粉能力 , 它与花粉
无关 , 而是由于柱头失去活力所致 . 香荚兰的授粉工作 , 宜在上午进行 , 受粉率才能获
得保证 。
今 考 文 献
〔 i 〕 D e i n u m , H . K . (陈汉霄译 ) , P a n i l i (印尼文 ) 内部资料 。
〔 2 〕严楚江撰 , 1 9 64 。 厦门兰谱 , 厦门市科学技术委员会。
〔 。 〕七o r r e l l , D . s . , l o 5 3 . E e o n o m i c B o t a n 了 7 ( 4 ) : 3 2 8一 3 3 .