全 文 ：植　　　物　　　研　　　究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 18 卷　第 1 期 1998 年　1月
Vol.18　No.1 Jan., 　1998
10种百合属植物的传粉生物学
杨利平　张学攵方　高亦珂
(东北林业大学 , 哈尔滨　150040)
摘　要　对百合属(Lilium)10 种植物的自花传粉和种间传粉进行了初步观察分
析 ,结果为:轮叶百合 、有斑渥丹 、王百合及毛百合自花不孕。川百合和条叶百合同
株异花授粉的亲和性好于同花授粉的亲和性 。在常规授粉条件下 ,种间授粉亲和性
与形态学亲缘关系不完全一致。在 13 组杂交组合中 ,同是卷瓣组的细叶百合和垂
花百合 ,正反交分别得到 16%和 25%的有胚种子;同为钟花组的毛百合和有斑渥
丹 ,正反交均不座果;卷瓣组的条叶百合×百合组的王百合得到 12%的有胚种子 ,种
子发芽率 64%;轮叶百合(轮叶组)×王百合得到 82%的有胚种子 ,种子发芽率
85%。
关键词　百合;传粉;杂交
STUDY ON POLLINATION BIOLOGY IN
10 SPECIES OF LILIUM
Yang Li-ping 　Zhang Xiao-fang 　Gao Yi-ke
(Nor theast Forestry University ,Harbin　150040)
Abstract　Self-pollination and interspecific-pollination w ere studied in 10 species of
Li lium .The result shows that in L .d istichum , L .concolor var.pulchellum , L .dau-
ricum and L .regale self-pollination is sterility .Affinity of cross-pollination in one
plant is better than self-pollination in L .davidi i and L .callosum .Aff inity in inter-
specific-pollination is different si th norphology w ith convention.Thirteen crossing
groups w ere researched.In same group , af ter reciprocal crosses of L .pumilum and L .
cernum ,we can get 16% and 25% albuminous seed , L .callosum ×L .regale ,we can
get 12% albuminous seed , that it germination rate is 64%.In another g roup , reciprocal
crosses of L .dauricum and L .concolor var.pulchellum , had no t seed.In L .dis-
tichum ×L .regale ,we can get 82%albuminous seed , that it germination rate is 85%.
收稿日期:1997-10-5
Key words　Lilium ;Pollination;Cross
百合是著名的花卉 ,在国内外切花市场上占有重要地位。我国原产约 40种 ,东北地区
分布 8种2变种 。虽然百合的研究历史很长 ,但大都集中在麝香百合(L .longi f lorum)等名
花上 ,对东北产野生百合也有一些研究 , 主要是分类学 、细胞学及繁殖生物学等方
面〔1 ,2 ,4 ,5 ,6〕 。较系统的传粉生物学研究至今未见报导。本文研究对象以东北产野生百合为
主 ,以市场上畅销的麝香百合及王百合(L .regale)等为辅。通过它们之间的传粉规律及特
点 ,从生物学角度理解百合属内的亲缘关系 ,也为在东北地区进行百合的杂交育种工作奠定
基础 。
1.材料与方法
实验用材料中 ,东北产野生百合为:毛百合(L .dauricum)、有斑渥丹(L .concolor var.
pulchellum)、细叶百合(L .pumilum)、垂花百合(L .cernum)、条叶百合(L .cal losum)、朝
鲜百合(L .amabile)、轮叶百合(L .distichum)及从北京植物园引种的川百合(L .davidi i)、
王百合(L .regale)、麝香百合(L .longi f lorum)等 10种 。
种内自花授粉又分为严格的同花授粉及同株异花授粉 ,见表 1。授粉方法为开花前 1-
3天取出雄蕊 ,阴干 、低温保存 ,同时给去雄的花套袋 ,开花当日早 8.00-9.00授粉。
种间杂交根据形态学上的亲缘关系设计出 13个杂交组合 ,见表 2。花粉为鲜花粉 ,母本
开花前 1-3天去雄套袋 ,常规柱头授粉及少量花柱内授粉 。
试验地点:东北林业大学花圃 。
2.结　　果
在自花授粉中 ,轮叶百合 、王百合 、有斑渥丹及毛百合无论同花还是同株异花授粉均不
结实。条叶百合的同花授粉不结实 ,但同株异花授粉 30 朵花 ,结 12 果 ,果实中有胚种子
17%,发芽率 81%。川百合同花授粉不座果 ,同株异花授粉 27朵花 ,成熟 12个果 ,有胚种子
3%,发芽率 17%,见表 1 。
百合种间常规授粉结果见表 2。
从表中可看出 ,第 1 、2个组合为形态学上的钟花组(Sect , Lophopho rum)中的毛百合和
有斑渥丹 ,无论正交 、反交都不能得到膨大的蒴果及有胚种子 ,只是在授粉后子房枯萎时间
上正反交存在一定差异。
卷瓣组(Sect Sinomartag on)组合选用了细叶百合与垂花百合相互授粉及朝鲜百合×川
百合 。细叶百合×垂花百合得到有胚种子 16%,反交为 25%。但种子中的胚与胚乳发育不
全 ,不能正常萌发。朝鲜百合×川百合子房不膨大 。
卷瓣组与百合组(Sect.Lilium)3个杂交组合为:川百合×麝香百合 、川百合×王百合及
条叶百合×王百合。前二者在授粉 22-40天内 ,子房枯萎 ,不能形成蒴果 。后者座果率为
77%,有胚种子 8%,种子发芽率 64%。
卷瓣组与钟花组组合为:毛百合×细叶百合 、条叶百合×有斑渥丹 、细叶百合×毛百合 、
有斑渥丹×细叶百合 。此四组合中 ,毛百合×细叶百合 、条叶百合×有斑渥丹不能座果。后
64 植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　18 卷
表 1　 百合自花授粉试验
Table 1　 Study on self-pollination in Lilium
序号
Number
种　名
Plant
species
授粉方式
Pollination
style
授粉花朵数
Total of
pollination
子房膨大数
Total of
ovary
子房枯萎
时间(天)
Time of ova
ry w ithered
(day)
座果数
T otal of
f ruit
有胚种
子数(%)
Total of
embryo seed
发芽势(天)
Germination
pow er(day)
发芽率(%)
Germination
percentage
1
轮叶百合
L .distichum
同花
Self-
pollinat ion
27 0 26-33 - - - -
同株异花
Cross-
pollinat ion
in one plant
33 0 29-32 - - - -
2
有斑渥丹
L .concolor
var.
pu lchel lum
同花
Self-
pollinat ion
28 7 36-40 0 - - -
同株异花
Cross-
pollinat ion
in one plant
40 29 27-33 0 - - -
3
王百合
L.regale
同花
Self-
pollinat ion
23 0 17-26 - - - -
同株异花
Cross-
pollinat ion
in one plant
26 0 46-48 - - - -
4
川百合
L .davidi i
同花
Self-
pollinat ion
31 0 31-36 - - - -
同株异花
Cross-
pollinat ion
in one plant
27 20 - 12 3 9-18 17
5
条叶百合
L .cal losum
同花
Self-
pollinat ion
34 0 10-24 - - - -
同株异花
Cross-
pollinat ion
in one plant
30 19 30-35 12 17 5-13 81
6
毛百合
L .dauricum
同花
Self-
pollinat ion
29 0 12-27 - - - -
同株异花
Cross-
pollinat ion
in one plant
26 0 34-41 - - - -
651 期　　　　　　　　　　　　　杨利平等:10 种百合属植物的传粉生物学
　　表 2　 百合杂交组合试验
Table 2　 Study on Cross in Lilium
序　号
Number
母　　本
Female parent
授粉花朵数
Total of
pollinat ion
父　　本
Male parent
子房膨大数
Total of
ovary
子房枯
萎时间
Time of ova
ry w ithered
(day)
座果数
Total of
f ruit
有胚种子
(%)
Total of
embryo seed
发芽势(天)
Germination
pow er
(day)
发芽率(%)
Germination
percentage
1
毛百合
L .daur icum 42
有斑渥丹
L.concolor
var.
pulchellum
40 20—29 0 - - -
2
有斑渥丹
L .concolor
var.
pu lchel lum
31
毛百合
L.daur icum 22 42-47 0 - - -
3
细叶百合
L.pumu lum 37
垂花百合
L.cernum 34 - 31 16 - 0
4
垂花百合
L .cernum 26
细叶百合
L.pum ilum 23 - 22 25 - 0
5
川百合
L .davidi i 30
麝香百合
L .
longi f lorum
0 22-36 - - - -
6
川百合
L .davidi i 33
王百合
L .regale 0 34-40 - - - -
7
毛百合
L .dauricum 35
细叶百合
L.pum ilum 0 22-31 - - - -
8
细叶百合
L.pumi lum 28
毛百合
L.daur icum 25 - 19 4 - -
9
有斑渥丹
L .concolor
var.
pu lchel lum
30
细叶百合
L.pum ilum 15 21-30 7 26 5-18 78
10
条叶百合
L .cal losum 45
有斑渥丹
L.concolor
var.
pulchellum
41 41-48 0 - - -
11
条叶百合
L .cal losum 47
王百合
L .regale 33 23-28 12 8 6-21 64
12
轮叶百合
L .distichum 39
王百合
L .regale 36 - 36 82 48-120 85
13
朝鲜百合
L.amabi le 24
川百合
L.davidii 0 34-41 0 - - -
二组合分别得到 4%和 26%的有胚种子 ,但有者不能正常萌发 ,后者发芽率 78%。轮叶组
66 植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　18 卷
(Sect.Martagon)与百合组的杂交组合为轮叶百合×王百合 。母本 39朵花 ,结 36果 ,有胚种
子 82%,种子发芽至 120天 ,发芽率 85%。
除正常柱头授粉外 ,毛百合×有斑渥丹 、毛百合×细叶百合采用了花柱内授粉方法 ,即
将母本花柱距子房 0.5cm 处横向切断 ,在切口处再纵切 0.2cm ,在纵切口内授以父本的鲜花
粉 ,再将纵切口捏靠 。毛百合×有斑渥丹座果率 70%,所得种子大小与毛百合相似 ,但种子
干瘪 ,既无胚也无胚乳 。毛百合×细叶百合座果率为 80%,有胚种子 30%,种胚发育不良 ,
正常情况下发芽率 54%。
3.讨　　论
Darlington和 Mather认为 ,被子植物中有一半的物种存在自交不亲和性 ,自交不亲和是
被子植物进化迅速的主要原因之一〔2〕 。在所做的 6种百合自交试验中 ,有 4种正常授粉不
亲和 。虽然自花授粉是指同花或同株的花粉授给同花或同株的胚珠 ,但试验中发现同花授
粉与同株异花授粉的亲和性在条叶百合和川百合中存在明显差异 ,即同株异花的亲和性好
于同花的亲和性 ,反映出其同株不同花朵上存在着生理差异。这种差异是受物种遗传物质
控制 ,还是环境影响造成 ,还需作进一步的工作。
百合属下的分类 ,大都以花的姿态 ,叶的着生位置等形态学特征为依据〔1 , 5 , 6〕 ,很难全面
地反映出种间的自然演化关系 。种间传粉生物学研究补充了百合种间生殖亲和力方面的资
料 ,并证实百合属下形态学分类与生物学分类不完全一致 ,为属下分类的自然性提供了新线
索。将植物的形态 、地理特征与其生态 、遗传特点有机地结合起来 ,才能使分类学更趋完善 、
合理 。
通过毛百合×有斑渥丹 、毛百合×细叶百合的柱头授粉和花柱基部授粉比较证实 ,毛百
合拒绝异种花粉的部位是柱头或上部花柱。这与 Law son和 Dickinson在 L .henryi及麝香百
合实验中得出的结论基本一致〔2〕 。
4.小　　结
轮叶百合 、有斑渥丹 、王百合及毛百合自花不孕。
川百合同株异花授粉座果率为 44%,有胚种子 3%;条叶百合同株异花授粉座果率
40%。有胚种子 17%。
细叶百合×垂花百合座果 84%,有胚种子 16%;垂花百合×细叶百合座果率 85%,有胚
种子 25%;细叶百合 ×毛百合座果率 68%,有胚种子 4%;有斑渥丹×细叶百合座果率
23%,有胚种子 26%;条叶百合×王百合座果率 26%,有胚种子 8%;轮叶百合×王百合座果
率 90%,有胚种子 82%。
参　　考　　文　　献
1.汪发缵 、唐进.中国植物志:第 14卷.北京:科学出版社 , 1980
2.孟金陵等.植物生殖遗传学.北京:科学出版社, 1995
3.杨利平 、梁鸣 、李滨胜等.东北百合属植物资源及栽培利用.国土与自然资源研究 , 1996(2):60-62
4.杨利平 、丁冰 、刘香环等.东北百合属植物的细胞遗传多样性.东北林业大学学报 , Vol.24 , No.5:19-23
5.Wilson.The Lilies of eastern Asia.1925 , 14:14-17
6.B.Л.Komapoв.ФΛopa CCCP 4.ucgameμcmbo 《Hayka》 , 1964
671 期　　　　　　　　　　　　　杨利平等:10 种百合属植物的传粉生物学