全 文 ：菘蓝花粉生活力测定方法的比较研究
高延辉　任跃英　刘清玮　王云贺　王毅昆
(吉林农业大学研究生部·长春· 130118)
摘　要:以菘蓝为材料 ,用碘 -碘化钾(I-KI)染色法 、氯化三苯四氮唑(TTC)染色法 、亚甲基蓝染色
法和琼脂培养法对花粉生活力进行测定。结果表明:用 I-KI染色法和 TTC染色法测定花粉生活力时
都不理想 , 有生活力和没有生活力的花粉在光学显微镜下不易区分 , 亚甲基蓝染色法效果明显 , 但结果
偏高 , 添加 20 mg/L蔗糖和 3 mg/L硼酸的琼脂培养基花粉萌发率达到 90.3%以上 , 高于其他组分培养
基。
关键词:菘蓝　花粉生活力　培养基
　　菘蓝是十字花科菘蓝属植物 ,在我国各地均有栽
培 ,主产于河北 、安徽 、江苏 、河南 [ 1] ,二年 生 草 本 ,
主根深长 ,直径 1 ～ 2.5cm。上部多分枝 ,全株光滑无
毛 ,稍带白色粉霜 。柄 ,叶片长圆形或宽倒披针形 ,长
5 ～ 15cm,茎直立 ,高约 40 ～ 100cm,叶互生 ,基生叶较
大 ,具宽 1.5 ～ 4cm, 先端钝尖 ,基部渐狭 , 全缘或波
状 ,有时不规则齿裂;茎生叶长圆形或长圆状披针形 ,
长 3 ～ 15cm,宽 0.5 ～ 3.5cm,先端钝或尖 ,基部垂直圆
形 ,半抱茎 ,全缘或有不明显锯齿。复总状花序;花瓣
4,黄色;雄蕊 6, 4长 2短;子房上位 , 1室。短角果近
长圆形 ,扁平 ,无毛 ,边缘具翅 ,成熟时紫黑色 。种子
1粒 ,椭圆形 ,淡褐色。花期 4 ～ 5月 ,果期 5 ～ 6月 [ 2] 。
1　材料与方法
1.1　材料的采集与处理
材料为吉林农业大学药用植物园内菘蓝 ,于盛花
期采集开花 1h左右的花粉 ,立即应用于试验研究 。
经过长期的观察发现 ,菘蓝开花后 0.5h花药开裂散
粉 , 1h左右花药充分开裂 ,达到散粉高峰 ,因此采集
开花 1h的花粉直接用于试验 ,以减少人为保存对其
生活力带来的影响。
1.2　花粉生活力的测定方法
1.2.1　碘 -碘化钾(I-KI)染色法 [ 3, 4]
将 1.3g碘化钾溶解于 10 mL的蒸馏水中 ,然后
放入 0.3 g碘 ,待完全溶解后定容至 100 mL。取少量
的花粉放入 1.5ml离心管中 ,然后加入几滴碘化钾 ,
使花粉散开 ,振荡 30s,使染色更充分。而后用微量进
样器吸取一定量的花粉液 ,至于载玻片上压片 , Olym-
pusCX31RBSFA型光学显微镜下观察并拍照 。凡被
染成蓝色表示有生活力 ,黄褐色为缺失生活力 。
1.2.2　氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法 [ 3, 4]
取 0.02 ～ 0.05gTTC溶解于 10mL磷酸盐缓冲液
中。取少量花粉于凹玻片的凹槽内或直接放入载玻
片上 ,滴入浓度为 0.5 %的 TTC溶液 1滴 ,用镊子搅
拌均匀 ,盖上盖玻片 ,然后放置于 25 ～ 30 ℃的恒温箱
内 15 ～ 20min。在显微镜下观察 ,凡被染成红色的均
为有生活力的 。
1.2.3　亚甲基蓝染色法 [ 5, 6]
称取 0.1g亚甲基蓝溶于 20ml蒸馏水中 ,待充分
溶解后定容至 100ml。将花粉振播于在玻片上 ,滴一
滴 0.1%亚甲基蓝溶液 ,用镊子搅拌均匀 ,然后盖片 、
镜下观察 。凡是染成蓝色的表示有生活力 ,没有着色
或者着色过浅者为丧失生活力的花粉。
1.2.4　琼脂培养基法[ 7]
在 1000mL的烧杯中加入 8 g琼脂 ,加热煮沸后 ,
分别放入不同质量浓度的蔗糖和硼酸 ,溶解后 ,用盐
酸和氢氧化钠溶液调节 pH值为 5.8。加热煮沸后 ,
分别放入不同质量浓度的蔗糖和硼酸 ,溶解后 ,用盐
酸和氢氧化钠溶液调节 pH值为 5.8。蔗糖处理的质
量浓度分别为:5, 10, 15, 20, 25, 30 mg/L,共 6个处
理;硼酸处理的浓度分别为:0, 1, 2 , 3, 4, 5 mg/L,共 6
个处理。每个处理重复 4次。第 1次检测为接种培
养后 1h,每隔 2h检测 1次 ,共 6次 。其中 ,观察时以
花粉管萌发作为有生活力的标志 ,镜检和花粉萌发率
统计 。播种花粉 1h后开始观察花粉萌发情况 ,了解
花粉的萌发速度和花粉管的生长情况。花粉萌发率
的计算公式为:花粉萌发率(% )=(萌发花粉数 /
总花粉数)×100%。
2　结果与分析
2.1　I-KI和 TTC染色法的测定结果与分析
通过显微镜观察发现 ,菘蓝花粉粒浅黄色 、椭圆
14 人参研究　RENSHENYANJIU　　2007年第 3期
形 ,较饱满 , ,花粉具有 3条宽大的萌发沟 。 I-KI染
色法生活力为 98%, TTC染色法测定的生活力为
95%,但是这两种方法对于菘蓝花粉来说染色效果不
明显 , I-KI将有生活力花粉壁外缘染成蓝色 , TTC将
有生活力花粉壁外缘染成红色 ,花粉内部都呈现黄褐
色 ,不易于观察 ,而没有生活力的花粉整个都呈现黄
褐色。在低温和高温处理以及时间也做相应的延长
调整后进行观察 ,染效果没有变化。然而 ,用 100%的
丙酮溶液浸粉后 ,染色效果有所改变 ,花粉外缘染色
效果更加明显了一些 。按照胡适宜的棉兰 -乳酸 -
酚染色法 [ 8]和张恩慧的荧光显微镜法 [ 9]分别观察花
粉 ,发现菘蓝花粉内含有胼胝质 ,尤其是靠近花粉萌
发沟的部位更多 。由于胼胝是低渗透性的 ,可能对染
色液的的透过与吸附有一定影响 ,丙酮可能溶解了胼
胝质 ,进而使得花粉染色效果更加明显 。除此以外 , I
-KI染色效果不佳可能与菘蓝花粉中淀粉含量有
关 。而 TTC法的染色效果可能与花粉呼吸作用 、花粉
外壁结构有关 。
2.2　亚甲基蓝染色法测定结果与分析
亚甲基蓝染色法测得的花粉生活力为 99%。亚
甲基蓝是根据花粉粒的胞质存在与否判断其活力 ,此
法迅速简便 ,与离体萌发测定和种子形成测定有相关
性 ,也能使衰老和死亡的花粉着色 ,花粉的生活力估
计偏高 ,有胞质的花粉粒并不一定具有受精能力 ,未
成熟和败育花粉也可正常着色。
2.3　琼脂培养法的测定结果与分析
菘蓝花粉在添加不同浓度的蔗糖和硼酸的培养
基中萌发情况见表 1。结果表明 ,添加了硼酸的培养
基花粉管生长速度快 ,花粉管粗壮 ,没有添加硼酸的
培养基花粉管生长相对缓慢 ,较为细弱。适当浓度的
蔗糖和硼酸有助于花粉管的生长 ,蔗糖不仅为花粉萌
发提供能量 ,还对花粉细胞的水势有一定影响 。蔗糖
浓度过高 ,花粉不易吸水萌发 ,而蔗糖浓度过低 ,提供
给花粉萌发的能量就较低 ,也不利于萌发。
表 1　花粉发萌发率(25℃)
第一种培养基 第二种培养基 第三种培养基 第四种培养基 第五种培养基 第六种培养基
1h 15.1 20.0 22.8 22.5 19.3 18.5
3h 23.4 35.5 40.9 39.3 20.1 21.5
5h 45.6 60.3 73.3 77.4 65.4 60.7
7h 47.2 61.1 77.2 89.6 69.6 68.6
9h 48.8 63.2 78.9 89.9 79.8 76.9
11h 49.5 63.7 79.6 90.3 80.0 77.3
3　讨论
3.1　结论
利用 I-KI和 TTC染色法测定菘蓝花粉的生活
力 ,只有花粉壁外缘变色 ,效果不明显 ,光学显微镜下
不易于观察 ,而亚甲基蓝法虽然测定结果偏高 ,但染
色迅速 、便于观察 ,用于菘蓝花粉活力测定更加直观 ,
可行性更高 。
蔗糖和硼酸对花粉萌发有比较大的影响 ,适当浓
度的蔗糖和硼酸可以提高花粉的萌发率 ,促进花粉管
生长。本次试验发现蔗糖质量浓度 20 mg/L,硼酸质
量浓度 3 mg/L时能较好地促进菘蓝花粉萌发 ,萌发
率达 90%以上 。本实验中 ,无论哪种培养基中 ,花粉
都是 5h左右达到萌发高峰 ,而后速度减缓。
3.2　讨论
花粉生活力保持时间的长短受环境因素的影响 ,
包括取材前后的温度 、湿度 、取材后保存时间等因素 ,
测定前应尽量避免野外或温室中的新鲜花粉受不可
控因素的影响 ,测定时 ,应几种方法同时进行 ,以减小
环境对花粉的影响 。
花粉生活力的测定方法还有很多:受精力测定
法 、活体萌发测定法离体萌发测定法 、混合 “活染法 ”
四唑盐染色法 、X-Gal染色法 、Baker s染色法 、联苯
胺法 、靛红染色法 、p-苯二胺法 、FCR染色法等等 [ 6] 。
不同花粉的外部形态结构和内含物都有一定差
异 ,每一种方法都有其特定使用范围 ,有着各自的有
缺点 ,在测定花粉生活力的时候 ,研究者需要根据具
体的目的和样品特征 ,以及花粉的发育时期等因素 ,
选择适合于所测样品的最佳方法 。
15高延辉等:菘蓝花粉生活力测定方法的比较研究
参 考 文 献
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ComparativeStudyInMensurationMethod
OfPolenViabilityOfIndigotica
GaoYan-huiRenYue-ying　LiuQing-wei　WangYun-he　WangYi-kun
(DepartmentofPostgraduatefaculty, JiLinAgriculturalUniversity, 130118, China)
Abstract:PolenviabilityofindigoticaissurveyedandevaluatedbyI-KIstainedmethod、TTCstainedmethod、
methylenebluestainedmethodandagarculturemedium.TheresultindicatethatI-KIstainedmethod、
TTCstainedmethodarealunsuitablebecausetheviablepolencannotbedistinguishedwithexanimatepol-
len;theefectsofmethylenebluestainedmethodisremarkablebuttheviabilityindexismorethanactualin-
dex;polengerminationrateinagarculturemediumcontained20mg/Lcanesugarand3mg/Lboricacidis
morethan90.3 percentsanditsgerminationrateishigherthanotheragarculturemedium.
Keywords:indigotica　 polenviability　culturemedium
16 人参研究　RENSHENYANJIU　　2007年第 3期