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收稿日期:2011 11 20
作者简介:田晶(1984-),女,助理工程师.
不同培养条件对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响
田 晶
(张家口市园林管理处,河北 张家口075000)
摘 要:以紫荆、西府海棠为试材,研究温度、蔗糖浓度、矿质营养、植物生长调节剂、干燥方法、
贮藏时间、不同采集时间几个方面对花粉萌发的影响.试验结果表明:矿质元素 Mn和Ca对花
粉萌发所起作用不同,两种植物花粉对其需求量也不同.Mn:紫荆0.3%-0.7%;西府海棠
0.5%;Ca:紫荆0.2%-0.4%;西府海棠0.1%-0.3%.NAA分别在紫荆0.5%-2.0%,西府海棠
2.0%时,均明显促进花粉的萌发.GA显著促进两种植物花粉萌发浓度分别为紫荆0.5%-2.0%,
西府海棠0.1%-1.0%.30℃,15%的蔗糖;30℃,20%的蔗糖浓度分别有利于紫荆、西府海棠花
粉萌发.硅胶对紫荆、西府海棠的花粉进行干燥均有利于贮藏.贮藏时间不超过9小时为宜.一天
中上午采集的生活力较好,但每种花粉采集的最佳时间不同,依次是紫荆10∶00-14∶00,西府海
棠8∶00-12∶00.
关键词:花粉萌发;植物调节剂;矿质元素;贮藏;温度
中图分类号:X 3 文献标识码:A
前言:我国具有丰富的野生和栽培花卉种质资源[1].如何利用我国丰富的花卉种质资源,创造新的
花卉品种,是花卉工作者将要面临的任务.研究园林植物花粉生活力,对园林植物育种与品种选育具有
重要的理论和实践意义.目前对于果树、农作物花粉生活力的研究报道已有很多,对园林植物花粉生活
力的研究报道相对较少.
紫荆(Ceris chinensis Bunge)豆科紫荆属.分布于湖北西部、辽宁南部、河北、陕西、河南、甘肃、广
东、云南、四川等省.紫荆早春叶前开花,枝、干布满紫花,艳丽可爱.叶片心形,圆整而有光泽,宜丛植庭
院、建筑物前草坪边缘.不但是优美的观赏植物,而且具有一定的经济用途.树皮及花梗可入药,有解毒
消肿之效;种子可制农药,有驱杀害虫之效.木材纹理直,结构细,可供家具、建筑等用.
西府海棠(Malus micromalus Mark.)蔷薇科苹果属,又称小果海棠,为山荆子与海棠花之杂交种.
原产中国北部,各地有栽培.本种春天开花粉红艳丽,秋季红果缀满枝头,果味甜而带酸,可鲜食及加工
成蜜饯,因此是良好的庭园观赏兼果用树种.
虽然有关花粉的研究日益增多,如马锋旺[2]等人在杏花和李的研究,此三种植物却未见报道.本研
究旨在了解各种环境因子对其花粉生活力的影响,为同类植物育种提供依据,对其他花粉研究提供参
考.
1 材料与方法
1.1 材 料
供试材料采自园林实验站,四月中下旬采集紫荆、西府海棠两种花的花粉.
1.2 方 法
于盛花期采集紫荆、西府海棠的花粉,剥取花药在室温下自然阴干,花粉散出后立即培养.
1.2.1 花粉生活力测定
根据王钦丽、熊涛在花粉生活力测定中总结的方法中选择TTC染色法[3].
1.2.2 Mn、Ca对花粉萌发的影响
第30卷 第1期
2012年3月
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报
JOURNAL OF HEBEI INSTITUTE OF ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERING
Vol.30No.1
March 2012
依据谷淑芳、张旭东、李淑华[4]在丁香花粉贮藏及生命力的测定方法,本试验选择15%的蔗糖+
1%的琼脂的培养基中分别加入矿质元素 Mn(硫酸锰)、Ca(氯化钙),其浓度分别为 Mn:0.1%、0.3%、
0.5%、0.7%;Ca:0.1%、0.2%、0.3%、0.4%,以基本培养基为对照,每处理重复三次.将花粉播于载有
不同培养基的载玻片上,置于放有湿毛巾的方盘中,保持一定湿度,然后置于25℃恒温培养箱中.在
10*16的显微镜下镜检,每片观察4个视野(约100-200个花粉粒),统计花粉萌发率.花粉萌发标准以
花粉管超过花粉粒半径为准.
1.2.3 NAA、GA对花粉萌发的影响
在基本培养基上分别加入不同浓度的激素,分别是NAA:0.5%、1.0%、2.0%、3.0%;GA:0.1%、
0.5%、1.0%、2.0%.方法与观测标准同上.
1.2.4 不同温度和蔗糖浓度对花粉的影响
分别以0%、15%、20%的蔗糖+1%的琼脂+0.01%的硼酸的条件下在20℃、25℃、30℃时进行
培养,方法与观测标准均同上.
1.2.5 不同贮藏时间、干燥方法对花粉萌发的影响
将花粉置于硅胶干燥器常温干燥2h,然后放入冰箱常低温保存5、7、9、12h;鲜花粉不经干燥处理
直接放入冰箱保存5、7、9、12h,然后置于15%的蔗糖+1%的琼脂+0.01%的硼酸的培养基上培养.
1.2.6 不同采集时间对花粉萌发率影响
于一天中8:00-18:00,每隔2个小时采集花粉一次,播于15%蔗糖+1%琼脂+0.01%硼酸的培养
基上培养.
萌发率=(花粉萌发个数/花粉总数)×100%
2 结果与分析
2.1 TTC染色法对两种花粉生活力的染色测定
试验结果表明,紫荆、西府海棠两种花粉的生活力分别为95.39%、94.29%(表1).但是TTC染色
法将染色程度的深浅(细胞完全染成红色为生活力最强,染成淡红色的细胞看起来含有较多的水分,其
生活力次之)作为标准来衡量花粉生活力的强弱.虽然可染率很高,但染红色的很少,依次为11.54%、
26.92%.即西府海棠花粉的生活力相对于紫荆花粉更强些.
表1 TTC染色法对两种花粉生活力的测定
植物种类 观察个数 染色个数 可染率(%)
紫荆
西府海棠
152
105
145(15/130)
99(21/78)
95.4%
94.3%
注:括号中的数字表示(染红色个数/染淡红色个数)
2.2 矿质元素对花粉萌发的影响
Mn对两种花粉的影响见表2,在一定浓度范围内,萌发率随浓度的上升而上升,而后随浓度的升高
而降低.0.1%-0.7%Mn均显著促进了紫荆花粉的萌发,其中0.3%与对照达到极显著水平,而0.1%与
0.3%差异显著.0.5%Mn明显促进西府海棠花粉萌发,某些浓度低于对照但差异不明显.由图1看出
硫酸锰总体对紫荆花粉的影响较西府海棠花粉的明显.与对照相比,紫荆处理后对其有不同程度的促进
作用,但西府海棠花粉萌发率有三个浓度低于对照.
紫荆花粉的萌发随浓度上升而先升后降(表2).0.2%-0.3%显著促进了花粉的萌发,各处理间差
异不显著.西府海棠花粉萌发率随Ca2+浓度升高,而先升后降,在0.2%时极显著的促进了花粉的萌发.
98第1期 田 晶 不同培养条件对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响
表2 矿质元素对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响
种类
浓度
(%)
紫荆 西府海棠
萌发率(%) 萌发率(%)
硫酸锰
(MnSO4)
氯化钙
(CaCl2)
0.3
0.1
0.5
0.7
0.0
0.1
0.2
0.3
0.0
0.4
47.5Aa
23.4ABb
37.6Aab
38.9Aab
0.0Bc
35.4Aa
51.7Aa
40.8Aa
0.0Bb
36.1Aa
5.6Bb
0.0Bb
33.9Aa
6.8Bb
8.3Bb
11.6Bb
31.2Aa
12.6Bb
8.3Bb
7.2Bb
注:表中指数为处理占对照的百分比;方差分析采用新复极差法大写字母表示0.1%极显著水平,小写字母表示
0.5%差异显著水平.
图1 硫酸锰对花粉萌发的影响 图2 氯化钙对花粉萌发的影响
2.3 植物生长调节剂对花粉萌发的影响
由图3,表3看出,紫荆花粉萌发率随浓度的升高,而先上升而后下降.0.5%、1.0%、2.0%极显著
促进了花粉萌发,但三个浓度间差异不显著,3.0%时抑制了花粉的萌发.西府海棠花粉的萌发率也是随
着浓度的升高先升后降.2.0%显著促进了萌发,其它各处理间差异不显著,但0.5%水平的NAA的萌
发率低于对照.
GA在所选浓度范围内,对两种植物花粉的影响见图4、表3,紫荆花粉萌发率随着浓度的升高而升
高,2.0%显著高于对照和0.1%,0.1%时抑制花粉萌发.1.0%的GA显著促进了西府海棠花粉的萌
发,2.0%抑制萌发,其它各处理也均促进了萌发,但差异不显著.
表3 植物生长调节剂对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响
种类
浓度
(%)
紫荆 西府海棠
萌发率(%) 萌发率(%)
萘乙酸
(NAA)
赤霉素
(GA)
3.0
0.5
2.0
0.0
1.0
2.0
1.0
0.5
0.0
0.1
0.0Bb
49.1Aa
54.3Aa
0.0Bb
58.3Aa
48.5Aa
27.5Aab
21.0Aab
0.0Ab
0.0Ab
12.5ABab
2.4Bc
20.0Aa
8.3ABbc
13.4ABab
0.0Bc
14.2Aa
11.7Aab
8.3Ab
12.5Aab
注:表中指数为处理占对照的百分比;方差分析采用新复极差法大写字母表示0.1%极显著水平,小写字母表示
0.5%差异显著水平.
09 河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报 第30卷
图3 NAA对花粉的萌发的影响
2.4 不同温度和蔗糖浓度对花粉萌
发的影响
由表4、图5、6、可看出,20 ℃
时,20%的蔗糖极显著的促进了紫荆
的花粉萌发,15%的蔗糖与对照差异
不显著;15%的蔗糖促进了西府海棠
的花粉萌发但差异不显著,20%的蔗
糖与对照差异不显著.25℃时,两种
花粉加蔗糖的萌发率均低于对照,其
中15%蔗糖极显著抑制紫荆和西府
海棠花粉的萌发;20%显著抑制紫荆
和西府海棠花粉的萌发.15%的蔗糖显著促进了紫荆花粉的萌发,20%与对照无差异;20%蔗糖极显著
促进了西府海棠花粉的萌发.
不加蔗糖时,25℃时显著利于紫荆和西府海棠花粉的萌发.在30℃、20℃时分别极显著的促进了
紫荆、西府海棠花粉的萌发.20%蔗糖浓度时,20℃极显著促进了紫荆花粉的萌发;30℃显著促进了西
府海棠花粉的萌发.温度与蔗糖浓度两个因素综合作用的结果是,蔗糖浓度为20%时,紫荆在20℃、
20%蔗糖及30℃、15%蔗糖时,花粉萌发率较高分别为35%、41.43%,蔗糖浓度对其花粉萌发的影响
比温度影响力差;西府海棠的花粉在30℃、20%,25℃未加蔗糖及20℃、15%蔗糖时,花粉的萌发率较
高,其花粉对温度和蔗糖浓度的反应都不明显.
表4 不同温度和蔗糖浓度对花粉萌发的影响
处理 紫荆 西府海棠
温度 蔗糖浓度(%) 萌发率(%) 萌发率(%)
20℃
25℃
30℃
0
15
20
0
15
20
0
15
20
10.1Dc
14.8CDc
35.0ABa
25.7BCb
6.4Dc
12.5CDc
9.6Dc
41.4Aa
9.1Dc
23.6ABbc
33.3Aab
22.5ABbc
36.5Aa
14.2Bcd
23.6ABbc
14.2Bcd
7.1Bd
40.3Aa
注:表中指数为处理占对照的百分比;方差分析采用新复极差法大写字母表示0.1%极显著水平,小写字母表示
0.5%差异显著水平.
图4 不同温度和蔗糖浓度对紫荆花粉萌发的影响
2.5 不同干燥方法和贮藏时间对花粉萌发的影响
由表5可以看出,各处理花粉
的活力均随着贮藏时间的延长而降
低.紫荆除经过12小时贮藏的花粉
萌发率降为0外,其它各处理间差
异不显著.但在7h时出现萌发率
高峰.西府海棠干燥后贮藏5小时
时花粉萌发达极显著水平,经方差
分析可知,各处理之间差异显著.紫
荆、西府海棠在经过干燥后贮藏花
粉萌发率高.但是两种花粉分别在
贮藏7h、9h出现萌发率高峰.紫
荆和西府海棠的结果和白淑娟等人
试验结果一致[5].
19第1期 田 晶 不同培养条件对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响
表5 不同贮藏时间和干燥方法对两种植物花粉萌发的影响
处理 时间
紫荆 西府海棠
萌发率(%) 萌发率(%)
干燥贮藏2h
鲜花花粉不处理
常低温贮藏5h
常低温贮藏7h
常低温贮藏9h
常低温贮藏12h
常低温贮藏5h
常低温贮藏7h
常低温贮藏9h
常低温贮藏12h
50.3Aa
55.0Aa
46.7Aa
0.0Bb
41.2Aa
37.9Aa
48.4Aa
0.0Bb
77.1Aa
16.4BCc
45.9ABb
7.4Cc
43.9ABb
28.0BCbc
49.6ABb
26.2BCbc
注:方差分析采用新复极差法大写字母表示0.1%极显著水平,小写字母表示0.5%差异显著水平.
图6 不同采集时间对花粉萌发的影响
2.6 不同采集时间对花粉萌发的
影响
由图8可以看到,两种花粉在一
天不同时间采集,萌发率较高的时
间段分布在上午.紫荆在10∶00-16
∶00萌发率较高,其中12∶00萌发
率最 高 为 50.22%;西 府 海 棠 在
8∶00-12∶00,8∶00萌发率较高,
其中8∶00萌发率最高为49.20%.
3 结论和讨论
3.1 TTC染色发现两种花粉活力
强度不同,虽然可染率都很高.这可
能与花粉形态和花器构造有关[7].
3.2 适宜浓度的 Mn、Ca对两种观
赏植物花粉萌发均有促进作用,但不同植物种类适宜的浓度不同,其中 Mn、Ca对紫荆花粉萌发促进作
用较强.Mn最佳浓度是紫荆0.3%,西府海棠0.5%.Ca对两种花粉萌发率都有不同程度的促进作用,
但萌发率随浓度加大而降低,紫荆和西府海棠均为0.2%.高浓度的Ca2+可能造成Ca2+中毒,以及过高
的细胞膨压抑制了花粉的萌发[8].矿质元素是促进还是抑制可能和花粉本身对此种元素的含量和需求
量也有关.
3.3 不同植物花粉萌发适宜的激素浓度条件不同,且在不同浓度下植物调节剂对花粉的影响不同.
NAA有促进提高内源激素水平和疏去雄花花蕾的作用,使雄花花量大大减少,提高座果率.NAA对两
种花粉萌发最佳浓度依次是1.0%、2.0%.花粉萌发时酶的活性大大加强,GA能诱导α—淀粉酶的合
成[9].此外,花粉萌发使蛋白质的合成速度加快,而GA能诱导蛋白酶的形成.适当的浓度可促进花粉的
萌发.试验结果表明:紫荆、西府海棠最佳浓度依次是2.0%、1.0%.花粉萌发时内部进行着复杂的酶促
反应,适合的浓度利于酶作用的发挥.GA对花粉萌发率的影响是逐渐上升的,如果浓度继续升高结果
怎样还需要进一步研究.
3.4 30℃,15%的蔗糖;30℃,20%的蔗糖浓度分别最有利于紫荆、西府海棠花粉萌发.试验结果表
明,温度是紫荆花粉萌发的关键因素之一;西府海棠花粉对蔗糖和温度反应都不敏感.蔗糖可以供给花
粉粒生长所需要的养分,对花粉萌发有很重要作用.但是每种花粉萌发适宜的浓度不同,对于每种花粉
应进行试验确定较佳的浓度.温度同样是个重要的影响因素,但是培养基的温度对花粉的影响同样因花
粉不同而不同.但据报道一旦超过30℃花粉萌发力下降[11],但对于此两种植物还有待于进一步的研
究.
3.5 紫荆、西府海棠花粉经过硅胶干燥后贮藏后活力保持较好,这可能与花粉本身的含水量有关.一定
29 河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报 第30卷
的安全含水量有利于花粉的贮藏.同时贮藏时间越短越好,可是两种花粉都在贮藏一段时间后出现一个
萌发高峰,其原因,有待于进一步的研究.
3.6 于一天中采集花粉的活力较好是在上午但是紫荆早晨采集的花粉活力低于下午,这可能与花朵开
花时间有关.离开花时间越近,花粉活力越强[6].所以在采集花粉时不仅需要考虑最佳的采粉时间也要
注意花朵的开放时间.
参 考 文 献
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The Effect of Different culture conditions on the polen
germination of Ceris chinensis Bunge and Malus micromalus Mark
TIAN Jing
(Gardens Administrative Office,Zhangjiakou City)
Abstract:Using Ceris chinensis Bunge and Malus micromalus Mark as the tested materials,the writer
studied the effects of different aspects to polen germination including the temperature,concentra-
tion of sucrose,mineral nutrition,plant growth regulators,drying methods,storaging time and va-
rious acquisition time.The results showed that:mineral elements Mn and Ca have different effect
on polen germination,and the demands of these two kinds of plant polen are different too.Mn:
Ceris chinensis Bunge 0.3%-0.7%;Malus micromalus Mark 0.5%;Ca:Ceris chinensis Bunge
0.2%-0.4%;Malus micromalus Mark 0.1%-0.3%.NAA significantly promotes the germination
of polen when it’s 0.5%-2.0%of Ceris chinensis Bunge and 2.0%of Malus micromalus Mark
respectively.The condition is the same to GA when it’s 0.5%-2.0%of Ceris chinensis Bunge and
0.1%-1.0%of Malus micromalus Mark.30℃,15%of the sucrose concentration and 30℃,20%
of the sucrose concentration are conducive to polen germination of Ceris chinensis Bunge and Ma-
lus micromalus Mark.Through drying of the polen,silica gel is conducive to the storage of both
the two Bauhinia.It’s appropriate that the storage time is no more than nine hours.The life force
wil be better if being acquisited in the morning,but the best time also is deffered of each type of
polen,10∶00-14∶00of Ceris chinensis Bunge and 8∶00-12∶00of Malus micromalus Mark.
Key words:Polen germination;Plant growth regulator;Mineral elements;Storage;Temperature
39第1期 田 晶 不同培养条件对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响