全 文 ：书新 疆 农 业 大 学 学 报 ２０１３，３６（６）：４４９～４５３
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
文章编号：１００７－８６１４（２０１３）０６－０４４９－０５
天山樱桃花粉特性研究
王 超１，周 龙１，彭 妮１，徐 敏１，杨新峰２，司洪章２
（１．新疆农业大学 林学与园艺学院，乌鲁木齐 ８３００５２；２．新疆霍城县 大西沟野生樱桃李自然保护区管理站，伊
犁 ８３５２００）
摘 要： 以新疆伊犁霍城大西沟野果林的天山樱桃为研究对象，通过对其花粉量、花粉形态和花粉生活力等方面
的研究，发现天山樱桃每花药平均为４０７．５粒花粉，花粉量明显低于栽培樱桃早大果和布鲁克斯；天山樱桃花粉形
态为长球形或超长球形，个体花粉极面观为三裂圆形，极面平滑，辐射对称，萌发沟明显细长，长至两端，均属三沟
型；花粉离体萌发试验发现，在所设梯度中最适宜的培养基为：１％琼脂＋２０％蔗糖＋０．０１％硼酸，萌发率
高达５１．０７％。
关键词： 天山樱桃；花粉量；花粉形态；花粉活力
中图分类号：Ｑ９４９．７５１．８ 文献标识码：Ａ
Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｏｌｅｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ
ＷＡＮＧ Ｃｈａｏ１，ＺＨＯＵ Ｌｏｎｇ１，ＰＥＮＧ Ｎｉ １，ＸＵ Ｍｉｎｇ１，ＹＡＮＧ Ｘｉｎ－ｆｅｎｇ２，ＳＩ Ｈｏｎｇ－ｚｈａｎｇ２
（１．Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ ８３００５２，Ｃｈｉ－
ｎａ；２．Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ａｒｅａｓ ｏｆ Ｄａｘｉｇｏｕ Ｗｉｌｄ Ｃｈｅｒｒｙ，Ｈｕｏｃｈｅｎｇ
Ｃｏｕｎｔｙ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｙｉｌｉ ８３５２００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ ｉｎ ｗｉｌｄ－ｆｒｕｉｔ ｆｏｒｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｅｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ｗｈｉｃｈ ｃａｍｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｄａｘｉｇｏｕ ｖａｌｅｙｓ，Ｈｕｏｃｈｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ．Ｔｈｅ ｆｏｌｏｗｉｎｇ ａｓｐｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ
ｔｈｅ ｐｏｌｅｎ ａｍｏｕｎｔ，ｔｈｅ ｐｏｌｅｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｌｅｎ ｖｉａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔ
ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｏｆ ｅａｃｈ ａｎｔｈｅｒ ｄｕｓｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ ｗａｓ ４０７．５ａｎｄ ｉｔｓ ｐｏｌｅｎ ａ－
ｍｏｕｎｔ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｚａｏｄａｇｕｏ ａｎｄ Ｂｒｏｏｋｓ．Ｔｈｅ ｐｏｌｅｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓ－
ｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ ｗａｓ ｌｏｎｇ－ｓｐｈｅｒｏｉｄａｌ ｏｒ ｓｕｐｅｒ－ｌｏｎｇ－ｓｐｈｅｒｏｉｄａｌ，ｐｏｌａｒ ｆａｃｅｓ ｖｉｅｗ ｏｆ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｐｏｌｅｎ ｗａｓ ｔｒｉｆｉｄ
ｒｏｕｎｄ，ｐｏｌａｒ ｆａｃｅ ｗａｓ ｓｍｏｏｔｈ，ｗｉｔｈ ｒａｄｉａｌ ｓｙｍｍｅｔｒｙ，ａｌ ｔｈｅｓｅ ｇｅｒｍｉｎａｌ ｆｕｒｒｏｗｓ ｗｅｒｅ ｔｈｒｅｅ ｆｕｒｒｏｗ ｔｙｐｅ，
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｔａｌ ａｎｄ ｓｌｅｎｄｅｒ ａｎｄ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｂｏｔｈ ｓｉｄｅｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｌｅｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｏｕｎｄ
ｔｈａｔ ｉｎ ｖｉｔｒｏ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｒｏｐｅｒ ｍｅｄｉｕｍ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｗａｓ：ａｇａｒ １％，ｓｕｃｒｏｓｅ ２０％，ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ ０．
０１％，ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｒｏｓｅ ｔｏ ５１．０７％．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ；ｐｏｌｅｎ；ｐｏｌｅｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ；ｐｏｌｅｎ ｖｉａｂｉｌｉｔｙ
天山樱桃 （Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ）属于
蔷薇科（Ｒｏｓａｃｅａｅ），樱桃属 （Ｇｅｒａｓｕｓ），矮生樱亚属
植物［１］。对于天山樱桃的研究多集中在其分布、植
物学特征、物候期、生态适应性及抗寒性方面［２，３］，
关于生殖生物学特性方面至今还罕见报道。随着城
镇化进程的加剧和野果林旅游景区的开发，天山樱
桃种群数量在急剧减少，了解和掌握天山樱桃的生
殖特点对揭示其繁殖障碍因子和更好的保护天山樱
桃具有重要的意义。
不同樱桃种间和品种间花粉育性差异较大。有
些品种虽然有花粉，但是花粉无生活力，属花粉不育
类型；有些品种的花粉虽然可育，但花粉数量少、生
收稿日期：２０１３－１０－１３
基金项目：国家自然科学基金项目（３１２６０４６６）；教育部重点项目（２１２１９９）；新疆维吾尔自治区果树学重点学科
通讯作者：周 龙，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｌｏｎｇ２００４＠１２６．ｃｏｍ
新 疆 农 业 大 学 学 报 ２０１３年
活力低，限制了在栽培和育种中的利用；还有些品种
花粉育性易受环境条件影响，在不同年份间差异较
大［４］。本试验通过对天山樱桃和栽培樱桃花粉量、
花粉形态、花粉活力的对比研究，初步分析了解天山
樱桃的花粉特性。
１ 材料与方法
１．１ 材 料
天山樱桃和栽培樱桃的花粉来源于伊犁霍城大
西沟野果林和山东果树研究所，于２０１３年春季在樱
桃气球期采集花蕾并取出花药，用硫酸纸包好后阴
干，待花粉完全散出后，装入青霉素瓶中，保存于１
～４℃冰箱中的干燥器内保存备用，保存３ｄ后进
行花粉萌发试验。定点观测天山樱桃样株分别为河
滩、科院天樱、优株、天樱１４号，栽培樱桃品种为早
大果和布鲁克斯。
１．２ 方 法
１．２．１ 花粉量的测定
采用气球期花蕾，每个品种取２０朵，统计每朵
花的花药数，并分别取２０枚花药放入离心管中，待
自然阴干散粉后，加入 １ ｍＬ 蒸馏水，高速离
心３ｍｉｎ，再用涡旋仪解离，使花粉粒均匀分布于溶
液中，吸取１μＬ稀释液滴于载玻片上，重复１０次，
放在 ＭｏｔｉｃＢＡ４００显微镜下观察统计每滴溶液中花
粉粒数。计算每枚花药花粉量。
花粉量（粒／花药）＝（１μＬ平均花粉粒数×
１０００）／２０
１．２．２ 花粉形态观察
用棉签将花粉均匀布在粘有双面胶的铜片上，
经日本日立公司Ｅ－１０４５型镀膜仪镀金３０ｓ，利用德
国莱丝公司ＬＥＯ １４３０ＶＰ型扫描电镜观察，选取较
为典型的花粉群体、花粉个体、花粉侧面及花粉的局
部纹饰进行拍照。用１５００×倍观察花粉群体形态，
４０００×倍观察花粉个体形态，２００００×倍观察局部纹
饰。用 ＭｏｔｉｃＢＡ４００ＴＹＰＥ １０２Ｍ 显微成像系统，
Ｍｏｔｉｃ Ｉｍａｇｅｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ ３．２显微图像分析系统软
件，测量花粉粒的极轴和赤道轴长度，结合电镜显微
标尺长度计算其实际长度［５］。
１．２．３ 花粉活力的测定
花粉萌发采用离体培养基法，由１％琼脂＋蔗
糖 （１０％，１５％，２０％）＋ 硼 酸 （０．０１％，０．
０３％，０．０５％）组成９种不同蔗糖、硼酸配比的培养
基（表１），平铺在载玻片上，冷凝后用棉棒将花粉均
匀的弹在载玻片的培养基上，把载玻片放在铺有湿
润纱布的培养皿内，置２５℃恒温培养箱中避光培养
４ｈ。取出培养好的花粉，放在４．５×１０倍Ｏｌｙｍｐｕｓ
（Ｍｏｔｉｃｂ１）显微镜下观测，花粉管长度超过花粉直径
视为萌发［６］，每处理重复３次，每次随机选取５个视
野，每个视野花粉粒不得少于２０粒，求平均值，统计
花粉萌发率。
表１ 培养基编号及配比
Ｔａｂｌｅ １ Ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ
培养基编号 蔗糖浓度（ｍｇ／Ｌ） 硼酸浓度（ｍｇ／Ｌ）
１ １０ ０．０１
２ １０ ０．０３
３ １０ ０．０５
４ １５ ０．０１
５ １５ ０．０３
６ １５ ０．０５
７ ２０ ０．０１
８ ２０ ０．０３
９ ２０ ０．０５
２ 结果与分析
２．１ 天山樱桃与两个栽培樱桃花粉量比较
单花或每枚花药花粉量的多少，主要取决于树
种遗传特性；其次，与树体营养及花芽发育情况、当
年环 境 因 素 有 关［７，８］。天 山 樱 桃 平 均 花 药 数
为１８．２个／朵；栽培樱桃的早大果和布鲁克斯的平
均花药数分别为３６．４，３４．３个／朵。栽培樱桃品种
早大果花药数是天山樱桃的２．００倍，布鲁克斯平均
花药数是天山樱桃的１．８８倍。
天山樱桃平均花粉量明显低于栽培樱桃早大果
和布鲁克斯，天山樱桃平均花粉量为４０７．５粒／花
药；栽培樱桃早大果和布鲁克斯的平均花粉量分别
为１ ８９５，１ ５２７粒／花药。栽培樱桃早大果的平均
花粉量是天山樱桃的４．６５倍，布鲁克斯的平均花粉
量是天山樱桃的３．７５倍。
天山樱桃单花花粉量为７ ４５７．３粒／朵；栽培樱
桃早 大 果 和 布 鲁 克 斯 的 平 均 花 粉 量 分 别
为６８ ９７８．０，５２ ３７６．１粒／朵。栽培樱桃早大果的
单花花粉量是天山樱桃的９．２５倍，布鲁克斯的单花
花粉量是天山樱桃的７．０２倍。
２．２ 天山樱桃与两个栽培樱桃花粉形态比较
从表２可知，天山樱桃与栽培樱桃无论在极面
观、赤道面，还是在花粉壁纹理上都存在着显著的差
异。观测样株河滩、科院天樱、天樱１４号的花粉形
态为长球形，优株的花粉形态为超长球形（图１），赤
道轴长为（５０．４９±０．２４）～（８７．９０±１．３９）μｍ；个体
０５４
第６期 王 超，等：天山樱桃花粉特性研究
花粉极面观为三裂圆形，极面平滑，辐射对称，萌发
沟明显细长，长至两端，均属三沟型；极轴为（２３．４１
±０．０６）～（４３．２９±０．０４）μｍ；天山樱桃不同类型间
花粉壁纹理均呈条纹状雕纹，分布无规律，在大小上
图１ 天山樱桃观测株花粉粒电镜照片
Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｐｏｌｅｎ ｋｅｒｎｅｌ ｏｆ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ
１５４
新 疆 农 业 大 学 学 报 ２０１３年
表２ 花粉形态特征
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｐｏｌｅｎ
观测样株 花粉极轴（μｍ） 花粉赤道轴（μｍ） Ｐ／Ｅ 形状 萌发孔类型 外壁纹饰
河滩 ２３．４１±０．０６ｅＥ ５０．４９±０．２４ｄＣ ０．４６±０．００３ｃＣ 长球形 三孔沟 条纹状雕纹，条纹不平直
科院天樱 ４３．２９±０．０４ｂＢ ７２．０７±３．１２ｂＢ ０．６０±０．０２３ｂＢ 长球形 三孔沟 条纹状雕纹，条纹不平直
优株 ４０．０７±０．７４ｃＣ ８７．９０±１．３９ａＡ ０．４６±０．００９ｃＣ 超长球形 三孔沟 条纹状雕纹，条纹不平直
天樱１４号 ３１．５４±０．５１ｂＢ ６８．２８±０．９５ｂｃＢ ０．４６±０．０１０ｃＣ 长球形 三孔沟 条纹状雕纹，条纹不平直
早大果 ６２．９０±０．０１ａＡ ６５．７３±０．４３ｃＢ ０．９６±０．００７ａＡ 三角球形 无沟型 条纹状雕纹，条纹不平直
布鲁克斯 ６３．００±０．１０ａＡ ６７．０６±０．９７ｃＢ ０．９４±０．０１５ａＡ 三角球形 无沟型 条纹状雕纹，条纹不平直
存在差异。早大果花粉形态为三角球形，赤道轴长
为（６５．７３±０．４３）μｍ；极面观为圆形，极面平滑，极
轴为（６２．９０±０．０１）μｍ；萌发沟均属无沟型；花粉壁
纹理呈条纹状雕纹，分布无规律。布鲁克斯花粉形
态为三角球形，赤道轴长为（６７．０６±０．９７）μｍ；极面观
为圆形，极面平滑，极轴为（６３．００±０．１０）μｍ；萌发沟均
属无沟型。花粉壁纹理呈条纹状雕纹，分布规律。
２．３ 不同培养基对天山樱桃花粉萌发的影响
从图２可看出，天山樱桃萌发率范围大致在
２４％～５２％，适宜浓度的蔗糖和硼酸对天山樱桃花
粉萌发具有一定促进作用。在所设梯度中，天山樱
桃萌发率最高的为７号培养基（１％琼脂＋２０％ 蔗
糖＋０．０１％硼酸），萌发率可达５１．０７％；其次是８
号培养基（１％琼脂＋２０％蔗糖＋０．０３％硼酸），萌发
率为３８．７３％；萌发率最低的是３号培养基，萌发率
是２４．９７％。
图２ 不同培养基对天山樱桃花粉活力的影响
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｄｉｕｍ ｏｎ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓ－
ｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ ｐｏｌｅｎ ｖｉｔａｌｉｔｙ
２．４ 蔗糖和硼酸对花粉生长的影响
从图３可看出，当蔗糖浓度为２０％时，萌发率
高于蔗糖浓度为１０％和１５％，并且随硼酸浓度的下
降而呈上升趋势。硼酸浓度为０．０１％时，萌发率高
于硼酸浓度为０．０３％和０．０５％，并且随蔗糖浓度的
降低而呈下降趋势。当蔗糖浓度为２０％，硼酸浓度
为０．０１％最适宜花粉萌发，其萌发率高达５１．０７％。
图３ 不同蔗糖和硼酸浓度对天山樱桃花粉生长的影响
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｃｒｏｓｅ ａｎｄ ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｎｃｅｎ－
ｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｅｒａｓｕｓ ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ Ｐｏｊａｒｋ ｐｏｌｅｎ ｇｒｏｗｔｈ
３ 讨 论
３．１ 天山樱桃和两个樱桃栽培品种花粉量
果树花粉量的多少直接影响其授粉、受精乃至
坐果的成败。因此，无论对引种栽培，还是杂交育
种，进行果树花粉量的研究有重要意义。杨凤军等
对希望、阿尔泰斯卡娅和新星３个品种草原樱桃花
粉量与红蜜和红灯２个品种甜樱桃进行了对比研
究，得出３个品种草原樱桃单花药花粉量低于对照
的２个甜樱桃［９］。本研究发现天山樱桃平均花粉量
为４０７．５粒／花药，明显低于栽培樱桃。这与杨凤军
研究的结果，不同种间花粉量存在差异相一致。造
成不同种间花粉量明显差异的原因，一方面可能与
樱桃自身的遗传特性有关；另一方面可能与生长环
境有关。
３．２ 天山樱桃和两个樱桃栽培品种花粉形态
樱桃种间和品种间花粉形态存在明显差异［９］。
许方等对 ４ 种栽培樱桃花粉形态进行观察发
现，４种栽培樱桃花粉的赤道面观为椭圆形或长椭
圆形，极面观为三裂圆形，具三孔沟，表面具条纹状
纹饰［１０］。雷海清等对樱属９个种和变种的花粉形
态进行研究，结果发现樱属花粉的极面观为圆形或
２５４
第６期 王 超，等：天山樱桃花粉特性研究
近三裂圆形，赤道面观为椭圆形，三孔沟，外壁多为
条纹状纹饰，属内特征基本一致，但种间存在花粉大
小、外壁纹饰的细微差别［１１］。本研究发现，天山樱
桃花粉粒与栽培樱桃早大果、布鲁克斯花粉粒在形
态、大小、外壁纹饰上都存在着较为明显的差异。认
为主要原因可能是天山樱桃属于中国樱桃中的矮生
樱亚属植物，而栽培樱桃早大果、布鲁克斯则属于欧
洲甜樱桃，由于种间差异导致了其在花粉形态上的
差异。
３．３ 天山樱桃花粉活力
李永强等对中国樱桃３个不同品种的花粉活力
进行检测，发现当蔗糖的浓度为３０ｇ／Ｌ，硼酸的浓
度为０．３％时短柄樱桃花粉，萌发率最高可达到
４４％［１２］。而初庆刚等对樱桃属４种植物花粉进行
萌发试验，结果发现 １５％，２０％ 的蔗糖水溶液
和１５ｍｇ／Ｌ的硼砂水溶液对花粉萌发的促进作用
最显著，萌发率分别达到７５．０１％～８４．３５％和８８．
６０％～９４．７８％［１３］。本研究得出，在所设梯度中，最
适宜天山樱桃花粉萌发的蔗糖和硼酸浓度分别是
２０％和０．０１％，萌发率可达５１．０７％。
４ 结 论
天山樱桃与栽培樱桃早大果、布鲁克斯的平均
花粉量相比较，早大果的平均花粉量是天山樱桃的
４．６５ 倍，布鲁克斯的平均花粉量是天山樱桃
的３．７５倍，天山樱桃的花粉量明显低于栽培樱桃早
大果、布鲁克斯的花粉量。天山樱桃花粉粒的形状、
大小、外壁纹饰与栽培樱桃早大果、布鲁克斯的花粉
粒相比较有显著差异。在所设梯度中，最适宜促进
天山樱桃花粉萌发的是１％琼脂＋２０％蔗糖＋０．
０１％硼酸，萌发率高达５１．０７％，当蔗糖浓度为２０％
时萌发率最高并随硼酸浓度的下降而呈上升趋势，
适宜浓度的蔗糖和硼酸对天山樱桃花粉萌发具有一
定促进作用。
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