全 文 ：香荚兰花粉萌发与贮藏试验
杨文波 郑国基 周如潺
(福建省亚热带植物研究所 )
香荚兰 〔 V a n i l l a f : a g : a 。 : ( S a l i s b . ) 一 A m e s ( V . p l a n汀o l f a A n d r . ) 〕是 热 带
雨 林 中 一种 兰科的藤本植物 。 其果荚经加工后成为高级的食品香料 , 早在十六世纪初
就引起欧亚一些国家的重视 。 我 国于六十年代初 , 由厦 门华侨亚热带植物引种场首次引
进试种 , 但香荚兰在厦 门地区还需栽培于温室方能安全越冬 。 因此 , 除研究温室栽培的
综合措施外 , 培育抗寒高产品种也是十分重要的任务 。 所以 , 对其花粉萌发条件与贮藏
方法的研究 , 不仅为研究香荚兰的花粉生理积累资料 , 而且为栽培的香荚兰与我省野生
的香荚兰杂交的可能性提供依据 。
一 、 材 料 与 方 法
本试验于 1 9 7 9一 1 9 8 2年分别在 5 一 6 月香荚兰开花季节进行 。 供试花粉取 自本所温
室栽培 的开花植株 。 (一 ) 花粉萌发培养基试验所采用的培养基有 : ( 1 ) 2 . 5 、 5 . 。 、
7
.
5及 1 0 . 0% 的乳糖 、 蔗糖及果糖溶液共 12 种 , 均在 2 6 . 5一 2 7 . 2℃下悬滴培养 8 小 时 ,
统计花粉萌发率及花粉管生长长度 ; ( 2 ) 含有 1 . 2 5 、 2 . 5 0 、 5 . 0 0 、 7 . 5 0及 1 0 . o o p p m
硼酸的 5 %乳搪溶液 , 共 5 种 , 在 2 7 . 5一 2 8 . 5℃ 下悬滴培养 8 小时 , 统计花粉萌发率及
花粉管生长长度 , 并以不含硼酸的 5 %乳糖溶液为对照 。 (二 ) 温度对花粉萌发率的影
响 : 试验是在 1 0 、 1 5 、 2 0 、 2 5 、 3 0 、 3 5及 4 0℃ ( 士 0 . 5 )的保温瓶 中进行 , 均采用 2 . s p p m
的硼酸 + 5 %蔗糖溶液为培养基 , 悬滴培养 8 小时 , 每隔 2 小时统计其萌发率一次 , 最
后一次测量花粉管长度 。 (三 )贮藏试验 : 上午 7 一 8 时采粉 , 采来的花粉分成四份 , 分 别
置于冰箱里 ( 0 一 8 ℃ ) 的干燥器和培养皿中 ,及室内橱里 (2 0 . 5一 30 ℃ ) 的干燥器和培
养皿中 , 共四种贮藏条件 。 每隔 5 天观察生活力一次 , 统计其萌发率及花粉 管 生 长 长
度 ,并 以当天采来贮藏的新鲜花粉的生活 力为对照 。 每次观察均采用 2 . SP p m硼酸 + 5 帕
蔗糖溶液为培养基 , 在 25 ℃ 士 0 . 5的培养箱中悬滴培养 8 小时 。 贮藏容器均经 1 80 ℃的高
温灭菌 。 (四 ) 实际授粉试验 : 以经过贮藏的花粉进行实际授粉 , 授粉时间上午 8 一 9
时 , 以当天开放的花去雄后授予贮藏的花粉 , 并以当天的花粉进行异花授粉 作 为 对 照
( 1 )
, 不去雄和不人工授粉的作为对照 ( 2 ) , 授粉后 35 天调查着果率 。
二 、 结 果 与 讨 论
(一 ) 培养基对花粉萌发及花粉管生长的影响
( 1 ) 不同浓度的糖溶液培养基对花粉萌发及花粉管生长的影响
表 1 几种糖溶液培养基对花粉 萌发及花粉管生长 的影响
`洋 乳 糖 溶 液 蔗 糖 溶 液 果 糖 溶 液2。 5 % 5 % 7 。 5 % 10 % 2 。 5 % 5 % 7。 5 % 1 0 % 2 。 5 % 5 % }7 · 5 % }` 。%花 粉 2 6 3 2 4 6 2 9 9 2 67 2 6 6 2 7 2 2 7 3 2 6 1 2 5 3 2 5 5 2 5 3 25 5总 粒 数
萌 发 粒 数 9 8 1 5 1 1 5 3 1 3 5 7 3 8 3 8 0 67 3 8 4 8 3 1 2 5
萌发率 (帕 ) 3 7 。 2 6 61 。 38 5 1 。 17 5 0 。 5 6 2 7。 4 4 3 0 。 5 1 2 9 。 30 2 5 。 67 1 5。 0 2 18 。 8 2 1 2 。 2 5 9 。 8 0
花粉管生长 3 60 3 2 5 27 2 24 2 25 3 2 29 1 9 2 1 8 4 1 4 0 10 6 8 。 …5 9长度 (微米 )
备 注 此试验在 2 6 . 5一 2 7 . 2℃下悬滴培养 8 小时
从表 1看 出 , 以上选用的糖类培养基 , 乳糖最有利于香荚兰花粉的萌发及花粉管的
生长 , 其次是蔗糖 , 果糖较差 。 在 同一种糖类中 , 萌发率均 以 5 帕浓度为最高 , 乳糖为
6 1
.
3 8%
, 蔗糖为 3 0 . 5 1% , 果糖为 18 . 82 % , 而花粉管生长长度均以低浓度为最 优 , 糖
溶液浓度由低到高分别为 : 乳糖 3 6 0 、 3 2 5 、 2 7 2及 2 4 2微米 , 蔗糖为 2 5 3 、 2 2 9 、 1 9 2及 1 8 4
微米 , 果糖为 1 4 0 、 1 0 6 、 80 及 59 微米 。 随着糖浓度 的升高 , 花粉管的生长受到抑制 。 以
上结果说明 , 香芙兰花粉在离体萌发中 , 糖 的浓度对花粉萌发及花粉管生 长的影响是不
一致的 , 最适宜的萌发浓度却不是花粉管生长的最好浓度 。 通过本试验 可以认为 , 5 %
乳糖溶液是香荚兰花粉萌发的适宜培养基 。 它不 仅是花粉萌发 的最好浓度 , 而且对花粉
管 的伸长也比较有利 。 这 与杨弘远先生在 “ 花粉管 的营养 ” 一文中所 指 出 : “ 有 趣 的
是 , 乳糖在高等植物有机体中的存在始终没有肯定 , 只在个别植物 的花 粉中被察见 , 但
它却是花粉能利用 的糖类之一 。 ” 的事实相符 。其 次 , 5 % 蔗糖溶液也是香荚兰花粉适宜
的培养基 。
( 2 )硼对花粉的萌发及花粉管生长的影响
从表 2看 出 , 在 5 % 乳糖溶液培养基中 , 加入 1 . 25 一 7 . s o p p m 硼酸 , 都显著地提高
香荚兰花粉 的萌发率 , 尤 以加入 2 . 5及 5 p p m 硼酸为最 显 著 , 萌 发 率 分 别 为 7 3 . 1 3及
7 3
.
0 9%
, 是对照的 1 4 9 . 3及 1 4 9 . 2%。但加入 10P p m 的 硼 酸 就 能 抑 制花粉萌发 , 萌发率为
36
.
4 %
, 仅为对照 的7 4 . 4肠 。 然而 , 1 . 25 一 1 0 p p m 的硼酸 , 均 能 明显地促进花粉管的生
长 。 其生长长度 , 随着加入硼浓度 的提高而增长 , 分别为对照 的 1 . 4 、 1 . 5及 1 . 6倍 。 加 入
1 0 p p m 硼酸 的最长可达 4 0 4 . 7微米 。
(二 ) 温度对花粉萌发及花粉管生长的影晌
( 1 ) 培养温度对花粉萌发势 的影响
表 2 在乳糖溶液中不同硼浓度对花粉 萌发率及花粉管生长的影响
5 %乳糖溶液
( C K )
1
。
2 5 P P m硼
酸 十 5 % 乳糖溶液
s p p m 硼酸
十 5 %乳糖溶液
7
.
S P P m 硼酸 十 5 %乳糖溶液
1 O P P m 硼
酸 十 5 %乳糖溶液
花粉总粒数
萌 发 粒 数
萌发率 ( % )
为对照的%
2 4 3 2 5 7 2 4 9 2 5 1 2 4 7
1 1 9 1 46 1 8 2 1 4 8
4 8
。
9 7 5 6
。
8 1
2 6 8
1 9 6
7 3
。
1 3
1 4 9
。
3
3 8 3
。
2
1
。
5
7 3
。
0 9 5 8
。
9 6 3 6
。
4 4
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2 1 2 0
。
4 7 4
。
4
2 5 4
。
5 3 7 8
。
9 3 8 8
。
9 4 0 0
。
4 4 0 4
。
7
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备 培养温度 2 7 . 5一 2 8 . 5℃ , 培养 8 小时 。
从图 1看 出: 以 2 . SP p m 硼酸 十 5 肠蔗糖溶
液为培养墓 , 香荚兰花粉在 10 ℃ 士 0 . 5的 培 养
温度时 , 培养 6 小时后才有极少数花粉萌发 ,
培养至 8 小时 , 萌发率仅 0 . 4肠 ; 当培养 温 度
为 15 C 士 0 . 5时 , 培养 2小时后才开始萌发 , 6 小
时后即趋 r 稳定状态 。 这说明香英兰花粉在较
低的温度 ( 功一 5J ` U ) 下培养 , 需要一定 !翔讨
间花粉才能萌发 。 温度越低 , 需要 的 时 间 达
长 。 当培养温度为 20 一 30 c 士 0 . 5时 , 培 乔 :
小时就有较多的花粉萌发 , 培养至 8 小时 , 萌
发率随着培养温度 的升高而递增 。 在上面几种
培养温度下 , 培养至 8小时 , 仅在 25 ℃ 土 0 . 5下
培养的花粉萌发率仍有上升的趋势 , 其他均 泣
于稳定 。
图 1 不同培养温度 花粉 萌发势曲 线图
( 2 ) 花粉萌发与花粉管生长的适宜温度 、 控制温度及致死温度
从表 3 及图 2 看出 : 以 2 . SP p m 十 5 帕蔗糖溶液为培养基 , 培养 8 小时 , 当 培 养温
度为 10 一 30 ℃时 , 花粉萌发率及花粉管的生 长长度随着温度 的升高而递增 ; 当培养温度
由3 0℃上升至 40 ℃ 时 , 花粉萌发率及花粉管生 长长度又随着温度 的升高而递 降。 培养温
度为 10 ℃ , 花粉的萌发率很低 , 仅 0 . 2 帕 ; 培养温度为 25 及 30 ℃ 时 , 萌发率达到 高 峰 ,
分别为 4 3 . 7及 4 4 . 8呱 , 花粉管的生长长度最长 , 分别为27 9及 29 0微米 ; 当温 度 _ L 升 至
LO 冷曰} C , \ 岔
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. . . . . 目 . . .一 ( ) C〕 O O(二 卜, 滁勺翻 万’ 记O ! !1一 奢C门 C: 嘴二 睡- ~ - 一 效1上勺 舞O口 攫
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39 ℃时 , 萌发率显著下降 , 仅为 5 。 3肠 ,管
长只有 39 微米 ; 温度低于 9 ℃或高于 40 ℃
时 ,花粉不能萌发 。 以上结果说明 : 香荚兰
花粉的萌发率及花粉管的生长长度都与培
养温度有密切的关系 。 9℃ 士 0 . 5为控制香
英兰花粉萌发的临界低温 ; 40 ℃ 士 o · 5 为
香英兰花粉萌发的致 死 高 温 ; 10 一 15 ℃
士。 . 5对香荚兰花粉萌发及花粉管生 长 都
是不利的 , 20 一 30 ℃ 士 0。 5能使香荚 兰 花
粉正常萌发 ,但最适宜的温度为25 一 30 ℃ 。
( 3 ) 致死高温 ( 4 0 0C 士 0 。 5 ) 下 ,
花粉寿命持续时间
从表 4看 出 , 香荚兰花粉在 40 ℃ 士 O。 5
下培养 2 小时后 , 又置于 25 ℃ 士 0 . 5 的 培
养箱内培养 8 小时 , 萌发率 2 0 . 3 帕 , 为对
照的 4 1 。 0帕 , 花粉管的长度为 1 28 微米 。处
理时间延长至 3和 4小时 , 花粉萌发率分别
为 3 . 1及 1 . 0 肠 , 仅为对照的6 . 3及 2 . 0 肠 ,
花粉管生长长度分别为 9 4及 64 微米 , 而对
照为 3 26 微米 。 处理时间延长至 5 小时 , 花
粉再置于适宜 的温度下培养不能萌发 。 结
认赢 ,品
不同培养温度花粉 萌发
及花粉管生长 曲 线 图
果说明 : 香荚兰花粉在切 c 士 0 . 5下处理 2一 4
时 , 生活力就完全丧失 。
图 2
小时 , 生活力逐渐丧失 , 持续处理 5 小
表 4 在 40 ℃下不同处理时间对花粉 萌发 及花粉管生长的影响
2 小时 小时 4 小时 5 小时 C K
八匕1仁门
3819.L/花粉总粒数
萌 发 粒 数
萌发率了帕 )
为对照 (肠 )
花粉管长度
(微米 )
3 5 9
7 3
3 5 5
1 1
3 8 4 3 5 6
6
。
3 2
。
O
3 2 6
3
门卜只ù
:
n乙20411
备 注
培养基 : 2 . s p p m 硼酸十 5 务蔗糖溶液 。
培养温度 : 经过 40 ℃ 士 0 . 5处理后 , 再置于 25 ℃ 士 0 . 5的培养箱 ,
培养 8 小时 。
.
1 5
,
(三 ) 花粉贮藏
( 1 ) 贮藏湿度 、 温度对花粉萌发率及花粉管生长的影响
1
. 未经干燥处理的花粉
从表 5看出 , 无论于低温或者室温下贮藏 , 花粉寿命很短 , 在低温 ( O一 8 ℃ )下 ,
7 天 即丧失 活力 ; 在室温 ( 20 一 30 ℃ )下 , 寿命更短 , 仅有 5 天 。 寿命短的 原 因 是湿度
大 , 从而引起花粉霉烂 。
表 5 贮藏温度 、 时间对花粉萌发率及花粉管生长的影响
冬黔\ …一 . ~竺壑垫望竺全塑一卜二些哩垫竺兰竺一一及熬长 卜-里溥尊兰集~ 尸黔署卜一华塑黔黑~ 而{恻瞥华 \ }总粒数 ;萌发数 }萌发刻 / ” 仪洲 }(微米 ) !总粒数 }萌发数 }萌发帕尸份 洲 } (微米 )— {— …— }— 1一兰竺一 ~ {— {— …— {— 卜一翌生一{—一尘兰一尸竺一卜竺{丝些…一一一连竺~ }二全生阵兰}兰二色…一卜坐一一三上一卜i竺一…二 l {11竺{三9二竺…~兰三卜生竺- }二乞…二竺~}兰竺阵i竺一二王一 {卫里…竺一 卜里一 }J牛尘生 }二竺一 }一生一}上生件竺…竺兰一里二一一!里旦土卫一 l 上匕二 生土竺丝二二- 生上生上二一
{ 1
.
C K 为不经贮藏 的新鲜花粉 。
备 2 . 花粉不经干燥处理置于培养皿中 , 然后分别放入冰箱
( o 一 8 ℃ ) 及室内 ( 2 0一 3 0℃ ) 的橱里 。
3
. 花粉萌发 的培养基为 2 . s p p m硼酸 + 5 肠蔗糖溶液 , 培养温度
2 8一 3 0℃ 。
2
。 经干燥处理 的花粉
从表 6 看 出: 香荚兰花粉的生活力随着贮藏时间的延长而降低 , 但贮藏温度对其生
活力 也有一定的影响 , 花粉放入干燥器置于 室温 (2 O一 30 ℃ ) 的橱里 , 贮藏 5 天以后花
粉活力完全丧失 , 而置于冰箱 ( o 一 8 ℃ ) 45 天以后 即完全丧失活力 , 但在两种温度下
贮 藏 的 花 粉 , 经过 20 天以后 , 生活力均急剧下降。 贮藏于室温 (2 o一 30 ℃ ) 至 10 、 20
天 , 其萌发率分别为 3 2 。 9 4及 2 8 . 2 3帕 , 是对照 的7 8 。 8 2及 6 7 。 5 5肠 , 贮藏至 30 天即下降为
6
.
49 肠 , 仅为对照的 1 5 . 5 3 肠 , 贮藏于冰箱 ( o 一 8 ℃ ) 的情况也是相似的 。 经 1 0 、 2 0及
30 天 的贮藏 , 花粉萌发率分别为 27 . 5 、 1 8 . 0及 1 . 6 肠 , 为对照的 6 5 . 81 、 4 3 . 0 7及 3 . 83 呱 。
在相同的贮藏条件下 , 花 粉管的生长长度也是随着贮藏时间的延长而递减 , 但在不同的
温度下贮藏 , 花粉管 的生长长度 一也有差别 , 贮藏天数相同的花粉 , 花粉管生长长度均 以
室温贮藏为长 , 正好 与花 粉的萌发率成正相关 。 结果表明 , 香荚兰的花粉在干燥的条件
下 , 室温 (2 o一 30 ℃ ) 贮藏比起低温 ( 0 一 8 ℃ ) 贮藏更为适宜 , 不仅其寿命延长了 10
天 , 而且贮藏时间相同 , 花粉的萌发率及花粉管的生长长度也较好 。 然而 , 最适宜的贮
藏温度可能是在两者之间 , 因为 9 ℃ 是控制花粉萌发 的临界低温 , 也可能是贮藏花粉的
好条件 , 但因条件限制 , 没有进行试验 。
表 6贮藏温度 、 时间对花粉萌发率及花粉管生长的影响
贮藏温度 (2 0. 5一 3 0℃ )贮藏温度 ( 0一 8℃ )
盆达…碗岑朴…珊 ;礴举扮…遴一 ~一日巴一 {.竺生卜竺习竺迎, }一巴生阵1嘿一J一些竺}一卜竺生1 0夭 1 2 5 5 】8 4 {3 2 · 9 4 】7 8 · 8 2 { 4 0 6 】3 5 7 1 9 8 12 7 · 5 】6 5 · 8 , 1 2 7 0— 一一一 l一 l— — — l— l一 1— l— l一卫 ,毛一…月全生…一竺一 {燮…竺i主一…二竺 }卫二 -…主竺一竺 1 -一 4一竺 ~卜州上竺一些 l -…~些上 }二 一 }立竺二些 1一厂兰互生卜二 -…一竺 -一竺1一 }一兰竺卜兰一…上兰一竺一…~些旦 {一土卜9二兰“ o天 }“ 6 0 { ” } ”
6 7
.
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1 5
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3
。
5 2
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备
1
.
C K为不经贮存的新鲜花粉。
2
. 培养基 2 . s p p m硼酸 + 5肠蔗糖溶液 。
3
. 培养温度 28一 30℃ , 培养 8小时 。
4
。 花粉放入干燥器中分别置于冰箱 ( 。 一 8 ℃ )
及室内 (2 O一 30 ℃ ) 的橱里 。
( 2 ) 不同贮藏温度和时间对授精率的影响
从表 7 看出 , 经过干燥处理的花粉 , 在以上两种 温 度下 贮藏至 6 一 21 天进行实际
授粉 , 授精率均与对照一样 , 为 1 0 肠 。这就为我们提供了栽培的香荚兰与远距离的野生香
荚兰进行杂交的可能性。 另一方面的试验结果表明 , 不予人工授粉 , 授精率等于零 , 这
说明了在厦门地 区温室栽培的香荚兰开花时 , 需要人工授粉方能结荚。
三 、 I J、 结
(一 ) 乳糖 、 蔗搪及果糖三种糖类培养基 , 均以 5 帕浓度最有利于香荚兰花粉萌发
和花粉管 的生长 , 其中又以乳糖最优 。 在糖溶液中加入 1 . 25 一 7 . SP p m 的硼酸 , 都 能明
显地提高花粉 的萌发率及促进花粉管的生长 , 其几中2 . SP p m 硼酸 + 5 帕乳糖溶液 是 香荚
兰花粉最适宜 的培养基 , 在 2 6 . 5一 2 7 . 2℃下悬滴培养 8 小时 , 花粉萌发率为 7 3 . 1 3肠 , 花
粉管生长长度为 3 8 3 . 2微米。但当硼酸浓度提高到 10P p m 时 , 对花粉的萌发起抑制作用 。
(二 )培养温度对香荚兰花粉萌发及花粉管的生长有密切的关系 。试验结果表明 : 9 ℃
表 7不 同 贮 藏 温 度 、 时 间 与 授 精 率 的 关 系
项 目 贮藏天数 (天 )授 粉 朵 数 形成幼果数 授精率 (帕 》贮藏温度
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2 0一 3 0℃
(贮于 室内 )
1 0 0
1 0 0
C K : (不经贮藏 )
C K : (不予授粉 )
1 0 0
备
①授粉时间 : 上午8 , 0 一 9 , 0 。
②幼果数 : 于授粉后 35 天 , 果荚生长趋于稳定时进行调查 。
③授精率 : 以幼果数为指标 , 据 国外资料报道 , 香荚兰在粉授后
一个月左右才发生授精作用 。
④ C K : : 每天用新鲜花粉授粉 2 朵 , 统计其总和 。
士 0 . 5为控制香荚兰花粉萌发 的临界低温 ; 40 ℃ 士 0 . 5为香荚兰花粉萌发 的致死高温 ; 10
一 15 毛 士 0 . 5对香荚兰花粉萌发 及花粉管生长是不利的 ; 20 一 35 ℃ 士 0 . 5能使香荚兰花粉
正常萌发 , 其中以 25 一 30 ℃ 为香荚兰花粉萌发及花粉管生长最适宜 的温度 。 温度对花粉
萌发及花粉管伸长的影响成正相关 。
( 三 ) 香荚兰花粉 的生活力随着贮藏时间的延长而降低 。 花粉寿命的长短也受贮藏
条件的影响 , 其中湿度是主要的因子之一 。未经干燥处理 的花粉块 , 无论是低温 (0 一 8℃ ) ,
还是室温 ( 2 0一 30 ℃ ) 贮藏 , 花粉寿命很短 , 仅能保持 5 一 7 天 。 经干燥处理的花粉以
室温 (2 0一 30 ℃ )贮藏比冰箱 (0 一 8℃ ) 贮藏更能延长寿命 , 前者为 5 天 , 后者仅45 天 。
( 四 ) 实际授粉试验证明 : 香荚兰花粉经干燥处理后在上述两种贮藏温度下 , 贮藏
至 21 天 , 花粉均与对照一样 , 保持 1 0 务的授精能力 。 因此 , 栽培的香荚兰与远 距 离的
野生香荚兰 的杂交是可能 的 。 其次也证实了 , 在厦门地区温室栽培的香荚兰开花 , 必须
进行人工授粉方能结荚 。
主 要 参 考 文 献
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