全 文 ：植物生理学通讯 第 43卷 第 3期，2007年 6月 457
超低温保存的梅花花药萌发率和授粉后的结实能力
张亚利 1，陈瑞丹 1，张波 2，刘燕 1,*
1北京林业大学园林学院，国家花卉工程技术研究中心，北京 100083；2中国梅花研究中心，武汉 430070
提要：试验比较梅花花粉和花药超低温保存后的花粉萌发率、授粉结实率和座果率的结果表明：(1)超低温保存花药用室
温、自来水冲洗和温水浴3种方法化冻后的花粉萌发率差异不显著。(2)花药超低温保存1 h后的花粉萌发率与新鲜花粉差
异不显著。(3)超低温保存1个月和1年的花粉和花药都有授粉结实能力。
关键词：梅花；花粉；花药；杂交；超低温保存
Pollen Germination and Fruit-bearing Ability after Anthers Cryopreservation
of Prunus mume Sieb. et Zucc.
ZHANG Ya-Li1, CHEN Rui-Dan1, ZHANG Bo2, LIU Yan1,*
1National Floriculture Engineering Research Center, College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing
100083, China; 2China Mei Flower Research Center, Wuhan 430070, China
Abstract: The paper studied on the pollen germination rate, setting rate and fruit set rates in hybridization after
pollen and anthers cryopreservation of Prunus mume. Results indicated: (1) there was no significant difference
among thawing at room temperature, by running water or warm water (35 ℃) after anthers cryopreservation.
(2) Pollen germination rate of cryopreserved anthers for 1 hour was similar with the fresh pollen. (3) After 1
month or 1 year’s storage in liquid nitrogen, the cryopreserved pollen and anthers could be used in hybridization
successfully.
Key words: Prunus mume; pollen; anther; hybridization; cryopreservation
收稿 2007-01-29 修定 　2007-04-12
资助 高等学校博士学科点专项科研基金(2 005 0022 002 )。
* 通讯作者(E-mail：yanliu_beijing@yahoo.com.cn；
T el：0 1 0 -82 3 7 6 0 1 7 -6 0 1 )。
关于植物花粉超低温保存的报道已很多，但
花药超低温保存的研究较少。Bowes (1990)研究
结果显示，超低温保存的花药与花粉萌发率没有
显著差异。我们实验室采用花粉的收集→锡纸包
装→冻存管保存→投入液氮→自来水冲洗化冻方法
实现了梅花花粉的超低温保存(刘燕和张亚利
2004；Zhang和 Liu 2004)。但在梅花花粉超低温
保存过程中，花粉的获取耗费大量的人力和时
间，并会造成花粉的浪费。另外，花药含水量
高是否可以实现超低温保存还不清楚。因此，本
文进一步探讨梅花花药超低温保存的技术和效果，
以期找到一个合适的保存梅花花粉的方法。
材料与方法
实验所用梅花(Prunus mume Sieb. et Zucc.)品
种于 2004~2005年采自武汉梅花品种资源圃，主
要来自真梅系江梅型、宫粉型及朱砂型品种(陈俊
愉 1989)。花粉和花药的收集采用我实验室(刘燕
和张亚利2004)的方法，初花期和盛花期采集的大
蕾放入硫酸纸袋或牛皮纸信封中带回当地实验室，
从花蕾中取出花药后放在铺有硫酸纸的培养皿内，
置于室温灯光下。花药开裂后，一部分取花粉进
行花粉超低温保存实验，另一部分花药直接进行
花药超低温保存试验。
花粉生活力的测定采用离体萌发法(刘燕和张
亚利 2004)并稍作修改。培养液选用 15%蔗糖 +
0.1%硼酸，于 18 ℃±1 ℃的人工气候室中培养 4 h。
花粉萌发以花粉管长度超过花粉直径的 2倍为标
准。每处理重复 4次，每个重复随机选取 5个视
野统计萌发数，以 4 个重复的均值为花粉萌发
率。
花粉和花药的含水量测定采用烘干法，烘干
温度为 120 ℃，烘干时间 45~60 min，反复 2~3
次，直至恒重。花粉含水量按(花粉鲜重 - 花粉
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干重)/花粉鲜重 ×100%计算。
花药和花粉超低温保存的操作流程为：收集
花药/花粉→锡纸包装→冻存管保存→投入液氮→
化冻。化冻采用室温(15~18 ℃)、自来水(15~18
℃)和温水浴(35 ℃) 3种方法。然后测定花粉萌
发率。
杂交授粉的母本为北京林业大学梅菊圃中生
长的杏梅系品种‘淡丰后’，父本为武汉梅花品
种资源圃的真梅系品种，采集后立即以液氮保存
带回北京，保存不同时间(1个月和 1年)后用于杂
交试验。液氮保存的父本在杂交授粉当天采用自
来水冲洗化冻，母本于开花前 1 d去雄涂抹 100
mg·L-1赤霉素，授粉套袋 1周后去掉杂交袋，每
间隔 10~15 d统计座果率，6月底 ~7月初采收果
实。结实率(%)=成熟果实数 /授粉花朵数。
数据采用 SPSS软件进行方差分析，P=0.05。
结果与讨论
1 超低温保存后梅花花粉和花药的花粉萌发率
从图 1可见，超低温保存的 7个品种中， 除
品种‘六瓣梅’以外，其他 6 个品种花粉超低
温保存后的萌发率均高于新鲜花粉和花药超低温保
存后的花粉萌发率。方差分析结果显示，花粉超
低温保存后的萌发率显著高于新鲜花粉和超低温保
存花药的花粉萌发率，但新鲜花粉萌发率和花药
超低温保存后的花粉萌发率之间差异不显著。梅
花花粉超低温保存后，花粉萌发率升高现象与前
人在魔芋(张玉进等 2000)、牡丹(陶清波 2003)，
芍药(尚晓倩2005)花粉超低温保存后得到的结果是
一致的。此外，随着保存时间的延长和反复冻存
次数的增加，超低温保存花药的花粉萌发率有降低
的趋势，保存 1个月的部分品种花粉萌发率大幅度
降低，保存 1年的部分品种则已完全丧失生活力。
2 不同化冻方法对花药和花粉超低温保存后的花
粉萌发率的影响
由表 1可见，(1)超低温保存后，从 7个梅花
品种花药中获取的花粉都能萌发。除了‘淡寒
红’和‘泉州宫粉’这 2 个品种的花粉萌发率
降低以外，其余 5个品种超低温保存后的花粉萌
发率基本上保持不变。(2) 7个品种的花药含水量
在 12.1%~20.6%之间时，3种化冻方法的花粉萌
发率都未下降，但花粉或花药含水量在 30%左右
时，部分品种的萌发率明显降低，如‘淡寒红’
表 1 不同化冻方法对超低温保存梅花花药的花粉萌发率的影响
Table 1 The effect of different thawing methods on pollen germination rate of cryopreserved anthers

品种 含水量 /% 新鲜花粉萌发率 /%
超低温保存后不同化冻方法的花粉萌发率 /%
15~18 ℃室温 15~18 ℃自来水 35 ℃温水浴
‘ 淡 寒 红 ’ 24.6 23.5±6.00 8.9±2.49 12.5±1.79 15.8±1.88
‘ 六 瓣 梅 ’ 20.6 23.0±2.12 21.5±3.20 27.6±5.72 20.0±2.36
‘ 淡 粉 ’ 12.1 49.2±3.11 44.1±2.85 47.7±1.75 44.1±5.33
‘复瓣小宫粉’ 34.8 27.0±1.37 30.7±6.45 33.0±10 12.1±1.63
‘ 粉 羽 ’ 20.2 60.4±5.76 66.1±4.12 66.4±4.65 59.0±1.21
‘泉州宫粉’ 32.1 18.1±3.76 2.9±0.83 9.9±0.17 3.9±1.99
‘ 矫 枝 ’ 31.2 24.9±4.70 17.3±2.42 25.0±0.59 25.2±0.96
　　试验在武汉梅花品种圃实验室进行，尽量保证室温和自来水温度一致，保存时间为 1 h。花药含水量为室温(15 ~ 18 ℃)放置
10~1 2 h的测定结果。
图 1 花粉和花药超低温保存后的花粉萌发率
Fig.1 Pollen germination rate after pollen and anthers
cryopreservation
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和‘泉州宫粉’花药超低温保存后花粉萌发率明
显降低。(3)方差分析表明，花药超低温保存后用
3种方法化冻的花粉萌发率差异不显著。
3 超低温保存的花药和花粉授粉结实率和座果率
表 2显示，液氮中保存不同时间的梅花花药
和花粉都有受精结实的能力。在杂交对比的 4个
品种中，‘粉润江梅’超低温保存花药和花粉的
结实率分别为 16.8%和 17.9%，差异不明显。‘淡
晕宫粉’的结实率为 15.6%，略高于超低温保存
花药的结实率( 1 2 . 8 % )。但‘淡粉’和‘人面
桃花’的结实率均略高于超低温保存花粉的结实
率。从上述结果来看，经超低温保存的花粉和花
药其杂交效果并没有显著差异。但梅花花药和花
粉超低温保存的最长年限和可用年限以及超低温保
存1年以上的花药是否仍然有萌发和杂交结实能力
等尚待进一步研究。
此外，超低温保存花药和花粉与座果率也有
关系。从图 2 可见，除了‘人面桃花’座果率
不断下降以外，其他3个品种在杂交授粉后第1个
月(4月份)，座果率迅速下降，出现第一次落果
高峰，5 月份的座果率基本不变，6 月份以后出
现第 2次落果高峰，座果率再次下降，果实进入
成熟期后出现第3次落果高峰。这与陈瑞丹(2003)
的结果基本上一致。
表 2 超低温保存的花粉和花药杂交授粉后结实率
Table 2 The setting rates of cryopreserved pollen and anthers in hybridization
品种 保存时间 花粉萌发率 /% 授粉花数 结实数 结实率 /%
‘粉润江梅’( 花药 ) 1 个月 59.6 238 4 0 16.8
‘粉润江梅’( 花粉 ) 1 个月 59.0 234 4 2 17.9
‘淡粉’( 花药 ) 1 个月 42.2 187 2 2 11.8
‘淡粉’( 花粉 ) 1 个月 60.7 260 2 5 9.6
‘淡晕宫粉’( 花药 ) 1年 39.6 258 3 3 12.8
‘淡晕宫粉’( 花粉 ) 1年 20.5 244 3 8 15.6
‘人面桃花’( 花药 ) 1年 13.0 110 1 7 15.4
‘人面桃花’( 花粉 ) 1年 15.4 138 1 4 10.1
图 2 超低温保存的花粉和花药杂交授粉后的座果率
Fig.2 The fruit set rates of cryopreserved pollen and anthers after hybridization
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进行花粉或花药超低温保存的主要目的之一
是为了满足杂交育种工作的需要。石思信和田玥
(1989)、石思信等(1996)认为含水量适宜的玉米花
粉超低温保存1~2年后其授粉结实能力与未做超低
温保存的差异不显著。Crisp和Grout (1984)研究
花椰菜花粉的结果也表明冻存前后结实率没有差
异，但冻存的花粉其收获的种子生活力降低，萌
发率迅速丧失。Rajasekharan和Ganeshan (1994)
认为超低温对枸桔花粉花粉生活力基本上没有影
响，但其杂种后代的再生能力较低。从本文结果
来看，超低温保存 1年的梅花花药仍然有萌发率
和授粉结实能力。据此我们认为在梅花杂交育种工
作中，可以根据使用时间以及用途选择梅花资源
的保存方式，以满足梅花研究领域的不同需要。
参考文献
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Rajasekharan PE, Ganeshan S (1994). Freeze preservation of
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