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七子花花粉萌发的研究



全 文 :第24卷 第2期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 24 No.2
2 0 0 4年 3 月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Mar., 2 0 0 4
文章编号:1001-3776(2004)02-0005-03

七子花花粉萌发的研究*

徐冬青,储立民,蔡洁洁
(浙江师范大学生物科学系,浙江 金华 321004)

摘要:设置 8种不同的培养基进行七子花花粉萌发的研究。结果表明,不同培养基中七子花的花粉萌发率、花粉
管破损率和花粉净萌发率有较大的差异。硼酸对七子花花粉萌发有明显的促进作用,但也会增加花粉管的破损率。
以 0.5mg/L 2,4-D、10%蔗糖、0.5%琼脂作为培养基,七子花花粉萌发率最高,达 84.90%;以 10mg/L H3BO3、0.5
mg/LNAA、10%蔗糖、0.5%琼脂作为培养基,七子花花粉的净萌发率最高,达 53.25%。硼酸与 NAA或 Ca ( NO3)2
配合使用,有利于七子花的花粉萌发和花粉管的发育。
关键词:七子花;花粉萌发率;花粉管破损率;花粉净萌发率
中图分类号:S718.4 文献标识码:A

七子花(Heptacodium miconioides)为中国特有的单属单种植物,属忍冬科,为落叶小乔木,是中国首批
国家二级重点保护植物[1]。七子花多生于悬崖峭壁、沟谷和山坡灌丛,分布范围窄,仅在浙江省天台山、四名
山、金华北山、昌化汤家湾及安徽省泾县和宣城等地有分布。目前在七子花林中极少可见到七子花实生苗,幼
苗储备严重不足,种群年龄结构呈衰退型,濒危程度日益加深,急需研究其生长发育规律,以对其进行有效的
保护。目前,有关七子花的生理和生态学特性研究较多[1 ~ 9],而对七子花的繁殖生物学的研究较少,仅有李钧
敏等人开展了部分工作[10]。七子花无性繁殖发达,而有性繁殖非常困难,在其花粉萌发和种子发育中都可能存
在一些障碍[1,8],因此笔者开展了七子花花粉萌发的研究,研究不同培养基对其萌发率的影响,将为探求七子花
的濒危机制和生物多样性的保护提供新资料。
1 材料与方法
1.1 材料
取浙江金华北山成熟的七子花花粉,进行离体培养。配制 8种培养基 A:10mg/L H3BO3、0.5mg/L 2,4-D、
10%蔗糖、0.5%琼脂;B:10mg/L H3BO3、0.01%KNO3、10%蔗糖、0.5%琼脂;C:0.03%Ca(NO3)2、10%蔗
糖、0.5%琼脂;D:10mg/L H3BO3、0.03%Ca(NO3)2、10%蔗糖、0.5%琼脂;E:0.01%KNO3、10%蔗糖、0.5%
琼脂;F:10mg/L H3BO3、0.5mg/L NAA、10%蔗糖、0.5%琼脂;G:10mg/L H3BO3、0.03%Ca(NO3)2、
0.02%MgSO4、0.01%KNO3、10%蔗糖、0.5%琼脂;H:0.5mg/L 2,4-D、10%蔗糖、0.5%琼脂。
1.2 方法
取两块凹型载玻片,上下相对,形成一密闭小室。下载玻片凹槽中滴一小滴蒸馏水(不宜过多),上载玻
片凹槽中滴一滴培养基,呈 1 ~ 2mm厚的均匀薄层。把花粉均匀地抖在培养基上,快速将下载玻片凹槽边缘涂
上凡士林或培养基封片。密闭的小室里有足够的空气、水份以及营养成分,能够长时间保湿。每种培养基 4 个
装片,待花粉撒上去之后,每隔 0.5h观察 1次,每片随机取 10个视野,计算花粉萌发率及破损率。
收稿日期:2004-02-16
*浙江省自然科学基金资助项目(项目编号:399277)
作者简介:徐冬青(1983 - ),女,浙江乐清人。

6 浙 江 林 业 科 技 24卷
2 实验结果和分析
2.1 不同培养基对七子花花粉萌发率的影响
金则新等[10]的研究表明,在自然状态下,落在柱头
上 4h的花粉只有近 1/3能够萌发,比我们在培养条件下
的要低得多。我们的研究结果表明,在人工培养条件下,
花粉的萌发率最高可达 84.9%(表 1)。不同培养基上花
粉的萌发率不同,2h 后,H 培养基上的萌发率最高
(84.9%),B、C、D、E、F、G 培养基上的花粉均能
较好地萌发,萌发率在 60.26% ~ 74%,其中 F、G培养
基上的萌发率又较其它 4种高,这几种培养基间的差异不显著,但均高于 A培养基上的萌发率。
从不同的时间段来看,各培养基都以第 1 个 0.5h 内花粉萌发的数量最多,其中 F,G,H培养基上的萌发
率较高,萌发速度较快。H培养基上的萌发速率最高,达 77.71%,而 A培养基上的萌发速率最低,仅 29.75%。
0.5h 后,各培养基的花粉萌发数量明显下降,但各培养基在不同的时间段花粉萌发速率仍有一定的差异,其中
A,C,D,E和 G培养基中的花粉萌发数以第 2个 0.5h内最高,之后,很少有花粉萌发;B培养基以第 3个 0.5h
内萌发数最多;D培养基则是以第 4个 0.5h内的花粉萌发数最多;H培养基 0.5h 后,花粉萌发数增加量极少,
基本饱和。
2.2 不同培养基对七子花花粉管破损率的影响
研究发现,虽然七子花有很高的花粉萌发
率,但在花粉萌发过程中,有花粉管大量破损,
从而大大降低了花粉的净萌发率,影响其受精
和结实。从图 1可以看出,8个培养基的花粉管
破损率随时间的增长呈上升趋势。其中 B 培养
基的花粉和破损率上升最快,培养 0.5h 时破损
率达 22.93%,1h时上升到 34.69%,1.5h时达到
34.69%,2h时达到 51.6%,较 0.5h时的破损率
增加了 125.03%。分析破损率较高的A,B,G,
H 培养基成分,我们发现,A,B,G培养基中
都含有 10mg/L硼酸,H培养基含有 0.5mg/L 的 2,4-D,这些成分可能对七子花花粉管的破损有一定的影响。
2.3 不同培养基对七子花花粉净萌发率的影响
萌发率减去破损率得净萌发率如表 2所示,在 8 种培养基中,以
F培养基的七子花花粉净萌发率最高,达 53.23%,其次是D培养基和
H培养基,分别为 50.98%和 44.6%,而以 B培养基的七子花花粉净萌
发率最低,仅有 15.26%,只有最高净萌发率的 28.66%。从表 2 我们
可以看出,在七子花花粉萌发过程中,虽然有些培养基的七子花花粉
萌发率较高如 G培养基,但由于其花粉管破损率也较高,因而净萌发
率也较低,所以在七子花花粉萌发中如何降低花粉管破损率非常关键。
3 结论与讨论
研究结果表明,七子花在人工离体培养条件下,花粉的萌发率较高,8种培养基 2h的平均萌发率为 68.64%,
大大高于自然状态下的 33.33%[10] 。另一方面,七子花花粉在萌发过程中破损率较高,8种培养基 2h的平均花
表 1 不同培养基对七子花花粉萌发率的影响
%
培养时间/h 培养基
0.5 1 1.5 2
A 29.75(+0.58) 45.23(+0.75) 50.23(+1.02) 55.29(+0.46)
B 37.67(+0.96) 48.67(+0.74) 61.12(+3.66) 66.86(+2.52)
C 43.86(+1.13) 58.26(+1.47) 59.83(+1.47) 60.26(+1.43)
D 48.49(+1.48) 60.16(+0.94) 61.44(+2.54) 67.40(+2.70)
E 37.07(+1.84) 51.46(+5.55) 57.79(+5.42) 63.20(+1.43)
F 57.74(+3.62) 58.86(+3.17) 62.78(+1.32) 74.00(+1.41)
G 65.86(+0.17) 72.21(+3.13) 74.08(+1.73) 77.22(+0.53)
H 77.71(+2.19) 81.75(0.45) 82.33(+0.87) 84.90(+1.92)
表 2 花粉净萌发率
%
培养基 萌发率 破损率 净萌发率
A 55.29 29.33 25.96
B 66.86 51.60 15.26
C 60.26 16.13 44.13
D 67.40 16.51 50.89
E 63.20 22.22 40.98
F 74.00 20.75 53.25
G 77.22 38.06 39.16
H 84.90 40.30 44.60