全 文 ：热带亚热带植物学报 2006，l4(4)：3 1 8—320
Journal ofTropical and Subtropical Botany
二乔玉兰花粉贮存条件的比较研究
张亚利a 田振坤 a 刘 燕
(北京林业大学，a．园林学院；b．国家花卉q-程技术研究中心，北京 100083)
摘要：探讨了二乔玉兰 (Magnolia sou 帆0 Sou1．Bod．)花粉在不同温度和贮存条件下的活力。结果表明：二乔玉兰
花粉在 5％蔗糖+0．0l％硼酸及 5％蔗糖+0．1％硼酸两种培养液上萌发较好，萌发率均达到 70％以上。随着保存时间的延
长，花粉萌发率不断降低，降低速度从快到慢依次为室温、5~C和 ．20~C。超低温 (．196℃)保存花粉的萌发率并没有随着
保存时间的延长而降低，液氮保存 2 a的花粉萌发率达到 79．3％，与新鲜花粉的萌发率差异不显著。超低温反复冻存 6
次的花粉萌发率与新鲜花粉没有显著变化。
关键词：二乔玉兰；花粉；萌发率；贮存；超低温保存
中图分类号：Q944．42 文献标识码：A 文章编号：1005—3395(2006)04—03l8—03
Preservation M ethods of Pollen of Magnolia soulangeana Sou1．一Bod．
ZHANG Ya—l ia， TIAN Zhen．kun ， LIU Yan~,b‘
(BeijingForestry University，a．Colege ofLandscapeArchitecture；b．NationalFloricultureEngineeringResearch Center，Beijing100083。China)
Abstract：Viability of polen of Magnolia soulangeana was tested at diferent storage temperatures and methods．
Culture solution of 5％ sucrose supplemented with 0．01％ or 0．1％ boric acid gave good results for pollen
germination，the germ ination rate reaching to above 70％．Pollen viability declined with the increased preservation
time．The decrease of pollen viability was slowered in the order of room temperature，5cI=，and一20cI=．Cryogenic
storage at一1 96cI=had no significant changes，even though the pollen stored for 2 years，the germ ination rate being
79-3％．Polen samples exhibited high tolerance to re—freezing and thawing．
Key words：Magnolia soulangeana；Pollen；Germ ination rate；Storage；Cryopreservation
木兰科 (Magnoliaceae)植物花大芳香，树型优
美，具有极高的观赏价值，广泛应用于园林及庭院
绿化。木兰科植物的研究工作也越来越受到人们的
重视。杂交育种是目前培育木兰科新品种的主要方
法之一，花粉生活力的测定和不同保存温度对花粉
生活力的影响研究对于木兰科植物的杂交育种及
资源保存具有重要意义。本文以北方重要的早春观
赏花木二乔玉兰 (Mognolia soulangeana Sou1．Bod．)
为试验材料，探讨了花粉萌发培养基的筛选和花粉
保存方法，为其资源保存及利用提供参考。
1材料和方法
二乔玉兰 (Mognolia soulangeana Sou1．Bod．)花
粉于2003及 2004年 3月采自北京林业大学校园。
将微开的花朵带回实验室，取出花药置于铺有硫酸
纸的培养皿中室温散粉后收集花粉备用。
花粉萌发率的测定采用悬滴’法【n。最佳培养基
的确定采用单因素法。蔗糖浓度采用 0％ (自来
水)、5％、10％和 l5％4种梯度；硼酸浓度对萌发率
的影响在 5％蔗糖条件下采用 0％、0．01％、0．1％、
收稿 日期 ：2005-12-16 接受 日期 ：2006-04-10
基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项H(20050022002 资助
’通讯作者Corresponding author
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第 4期 张亚利等：二乔玉兰花粉贮存条件的比较研究 319
l％、5％5种梯度。培养温度为22—24℃，培养时间为
4 h。花粉萌发以花粉管长度超过花粉粒直径的2倍
为标准。每一处理重复 3次，每重复随机选取 3个
视野观察花粉的萌发情况，然后计算平均值并统计
萌发率。
2003年采集的花粉采用：(1)硫酸纸包装室温
放置；(2)青霉素小瓶包装后放在干燥皿中于冷冻
室 (．20oC)保存；(3)Denmark产 1．8 ml冻存管包
装后直接投入液氮 (．196~C)保存。2004年加大花
粉采集数量，1．8 ml离心管包装后分别放在室温、冷
藏室 (5~C)、冷冻室 (．20oC)，1．8 ml冻存管包装后
直接投入液氮 (．196~C)保存，对花粉的最佳贮存方
法进行验证。
花粉的超低温保存采用花粉的采集．干燥 ．密
封包装 ．投入液氮容器保存 ．解冻复苏 ．应用的技
术路线[2]。液氮保存后采用自来水冲洗法进行化冻。
花粉反复冻存效果的评价以一次性冻存花粉的萌
发率为对照。
花粉含水量测定采用烘干法[3]，烘干温度为
120℃，烘干时间45-6Omin，反复2-3次，直至恒重。花
粉含水量=花粉鲜重一花粉干重／花粉鲜重xlO0％。
2结果和分析
2．1花粉适宜萌发培养基
在 5％的蔗糖溶液中花粉的萌发率最高，达到
33．9~3．73％。10％和 15％的蔗糖对萌发率的影响不
显著，分别为 17．2~2．51％和 14．7~1．51％，但显著低
于 5％蔗糖培养液的萌发率。花粉在 自来水中可以
萌发，但萌发率仅为9．7~0．80％左右。可见在所设定
的 4种蔗糖浓度中，5％蔗糖的效果最好。
在 5％蔗糖浓度的基础上，实验进一步进行了
不同浓度硼酸对花粉萌发率的影响。结果见表 1，随
着硼酸浓度的增加，花粉萌发率呈先升后降的趋
势。0．01％和 0．1％的硼酸浓度能显著提高花粉的萌
发率，花粉萌发率高达 70％以上。
结果表明，不同浓度的蔗糖和硼酸对二乔玉兰
花粉萌发率有很大的影响：在 5％蔗糖+0．1％硼酸和
5％蔗糖+0．01％硼酸两种培养液中花粉萌发率差异
不显著，达到 70％以上，比实验中其他培养液的萌
发率显著提高。在实际应用中可以采用 5％蔗糖+
0．01％硼酸进行二乔玉兰花粉萌发率的测定。
表 1不同硼酸浓度对花粉萌发率的影响
Table 1 Efects ofdiferent concentrations ofH3B03
on pollen germination rates
培养温度为22—24℃，不同字母表示在0．05水平上差
异显著。Polenswereculturedat22-24~C，valuesfolowed
by diferent letters are significant at theP-0．05(LSD test)．
2．2花粉贮存方法的对比
分别在2003和2004年进行了室温 (20-24~C)、
5℃、．20℃和 ．196~C 4种不同温度下花粉贮存效果
的比较。结果表明(表 2)，随着贮存温度的降低，花
粉的保存时间逐渐延长。花粉萌发率降低速度从快
到慢依次为室温 (20—24oC)、5℃、．20oC。．196~C保存
花粉随着保存时间的延长，花粉萌发率基本保持不
变。室温条件下随着保存时间的延长花粉萌发率不
断降低，保存 1 a的花粉萌发率已经降为 0；5℃保存
的花粉降低到 8．6％，．20℃保存20—30 d后花粉的萌
发率由77．5％降至 56．8％，保存 1 a后降到 49．1％；
在 ．196~C中保存的花粉，萌发率并没有随着保存时
间的延长而降低，保存2 a后萌发率仍有 79．3％，与
新鲜花粉差异不显著。由此可见，室温、冷藏和冷冻
表 2保存时间和温度对二乔玉兰花粉萌发率的影响
Table 2 Ef~B ofstorage time and temperature on
polen germination rate(％)
不同字母表示在 O．O5水平上差异显著。室温 (20—24℃)、．20~E
和 一196oC为 2003和 2004年平均值， 5℃为2004 年结果。Values
folowed by diferent leters are significant at the P=O．05 (LSD tesO．
Valuesat room temperature(20-24~C)，一20~E and-196~Cwere means
from 2003and2004．an dthat at5℃ WClefrom 2004．
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320 热带亚热带植物学报 第 l4卷
室均无法实现花粉的长期保存，超低温是二乔玉兰
花粉长期保存的最佳方法。
2．3超低温保存花粉的反复冻存
为了探讨超低温保存花粉反复取用是否会对花
粉萌发率造成影响，对超低温保存的二乔玉兰花粉
反复取用和一次性取用的花粉萌发率进行了比较。
结果表明(表 3)，在二乔玉兰花粉含水量为21．9％
时，一次性冻存不同时间的花粉萌发率基本不变，均
在 70％以上；反复冻存 6次后的花粉萌发率达到
75．4％，与新鲜花粉的萌发率差异不显著。由此推断
在超低温情况下的反复取用并没有对花粉造成伤
害，但反复取用的结果是否与含水量密切相关以及
反复取用的最高次数还有待于进一步研究。
表 3超低温保存方法对二乔玉兰花粉萌发率的影响
Table 3 Efect ofcryopreservation methods on polen
germination rate(％)
相同字母表示在 O．O5水平上差异不显著。花粉于2004年采集。
Values followed by the same letter do not difer significantly at the
P-0．05(LSD test)．Pollens were colected in 2004．
3讨论
花粉生活力的测定方法主要有染色法、萌发法
及授粉法等。林新春采用染色法对木兰科 5种植物
材料进行了花粉萌发率测定，萌发率均在 70％以
上[4]。本试验采用液体培养基，二乔玉兰花粉在 5％
蔗糖+0．1％硼酸和 5％蔗糖+0．01％硼酸两种培养液
上，花粉萌发率均在 70％以上。对于其他木兰科植物
在该培养液上的萌发效果，还有待于进一步研究。
超低温技术是进行种质资源保存的一条新途
径，它可以在不破坏植株体的前提下，实现植物种
质的长期保存。有研究表明，保存 10 a的$~,(Prunus
persica)花粉【sl及保存 了 10 a以上的美 国山核桃
(Carya ilinoinensis)花粉[61仍具有生活力。本研究表
明，随着保存时间的延长，超低温保存2a的二乔玉
兰花粉萌发率仍保持在 70％以上，说明超低温是进
行资源长期保存的最佳方法之一。
目前的研究认为，超低温保存花粉忍受反复冻
存的能力与植物本身的特性及其含水量存在相关
性。Koopowitz等对唐菖蒲(Gladiolus hybrida)花粉
的研究认为，干燥花粉在反复冻存 6次后生活力降
低，未干燥花粉在反复冻存 4次后生活力降低旧。
Sedgley对鳄梨 Persea americana)花粉的超低温保存
研究表明 2次冻存对生活力造成损伤[81。Hughes等
认为反复冻存 3次对耀花豆 (Clianthus fornl~8u$)花
粉 的 生 活 力 影 响不 大 [9]。Sacks等 认 为番 茄
(Lycopersicon esculentum)花粉的2次冻存不影响其
生活力[】ol。Ganeshan认为番木瓜(Carica spp．)花粉对
反复冻存的忍受能力较高[1l】。本试验结果表明，二乔
玉兰花粉在含水量为 21．9％时经过 6次反复冻存后
生活力没有显著变化，与 Hughes等的实验结果一
致，由此看来，影响反复冻存效果的关键因子可能
是植物材料本身的特性。
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