全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (11) : 1697 - 1700
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2009 - 02 - 19; 修回日期 : 2009 - 07 - 20
基金项目 : 上海市科技兴农重点攻关项目 (沪农科攻字 2006第 4 - 9号 )3 E2mail: zhuolihuan@2631net; Tel: 021257820366
百子莲的花部特征与繁育系统观察
卓丽环 1, 23 , 孙　颖 2
(1上海农林职业技术学院 , 上海 201600; 2东北林业大学园林学院 , 哈尔滨 150040)
摘 　要 : 通过观察 , 运用杂交指数、花粉、胚珠比、人工授粉和套袋试验等方法 , 对上海市引种的处
于半自然状态的百子莲 (A gapanthus praecox ssp. orien ta lis‘B ig B lue’) 的开花状态、繁育系统进行了研究。
结果表明 : 百子莲单花花期一般 2～3 d, 花药全部开裂需要 3～5 h。开花过程中柱头与花药无明显空间隔
离现象 , 雄蕊先于雌蕊成熟。杂交指数等于 4, 花粉 —胚珠比等于 25 622, 结合人工套袋和授粉试验的结
果 , 可以确定该物种的繁育系统属于异交为主 , 部分自交亲和 , 传粉过程需要传粉者。
关键词 : 百子莲 ; 花 ; 繁育系统 ; 杂交指数 ; 花粉 —胚珠比
中图分类号 : S 68　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 1121697204
Flora l Syndrom e and Breed ing System of A gapan thus praecox ssp. orien ta lis
‘B ig Blue’
ZHUO L i2huan1, 23 and SUN Ying2
(1 Shanghai V ocationa l Techn ica l College of A gricu lture & Forestry, Shangha i 201600, Ch ina; 2 College of Landscape and A rchi2
tecture, N ortheast Forestry U niversity, Harbin 150040, China)
Abstract: W e conducted a field investigation of the floral syndrome and breeding system of A gapanthus
praecox ssp. orien ta lis‘B ig B lue’ in artificial populations in Shanghai, China. The results showed that flow2
ering lasted 2 to 3 days and anther dehiscence lasted 3 to 5 hours. On the day of anthesis, the styles were
shorter than the filaments. Spatial positioning of stigma and anthers were spatially desperation. The total value
of OC I is 4 and the value of P /O is 25 622. The seed set rate with different treatments showed that its breeding
system could be determ ined as outcrossing with partly self2compatible and needed pollinators during the polli2
nation.
Key words: A gapanthus praecox ssp. orien ta lis; flower; breeding system; outcrossing index; pollen2
ovule ratio
百子莲属 (A gapanthus) 植物是原产南非的多年生根茎类花卉。目前百子莲的分科意见还不统
一 , 曾被归为百合科 (L iliaceae)、葱科 (A lliaceae) 或石蒜科 (Amaryllidaceae) 的亚科 (Agapan2
thoideae) ( Fay & Chase, 1996) , 近期还有学者将其单独归为一科 ———非洲百合科 (Agapanthceae)
(Meerow et al. , 1999)。
百子莲属植物种类丰富 , 叶形秀丽 , 花朵姿态优美 , 花期持续时间长 , 各种土壤类型均可生长。
我国对百子莲最早的引种栽培始于 2000年 , 目前在上海、广西、广州、北京、南京等地已有栽培。
作者通过对百子莲属植物进行引种观察研究 , 期望确定百子莲的繁育系统类型 , 为其在我国的应
用推广提供相关理论指导。
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园 　　艺 　　学 　　报 36卷
1　材料与方法
111　材料
试材为从南非引进的百子莲 (A gapanthus praecox ssp. orien ta lis) 品种 ‘B ig B lue’, 露天栽植于
上海市农林职业技术学院五厍实习基地 , 共计 2万余株。基地全年平均气温 1715 ℃, 最高温度 3816
℃, 最低温度 - 417 ℃。日照 1 77813 h, 降雨量 1 25419 mm。
试验于 2008年 5—10月进行 , 以正常生长的 3年生百子莲植株为研究对象。
112　花部综合特征观察
在样地内随机选取正开放的小花 30朵 , 直接测量花被片长度、花冠筒长度、花冠直径以及雌蕊、
雄蕊各个部分的长度。显微镜下测量花粉粒大小并观察形态特征。选择晴朗天气进行花朵展现动态的
观察。
113　花粉 —胚珠比 ( pollen - ovule ra tio, P /O ) 的估算
采用血球计数器法 , 随机选取刚开放而花药尚未开裂的小花 15朵 , 拔取充分成熟、饱满、未开
裂的花药 90枚 , 平均放入清洗干净的 3个青霉素小瓶中 , 自然干燥。待花粉充分散出 , 每瓶滴入
1%的六偏磷酸钠溶液 2 mL, 加盖震荡 , 使花粉呈现悬浮状态。吸取一滴悬浮液于血球计数板上 , 显
微镜下观察并计数。重复 6次 , 取平均值。单花药花粉量 N = 400个小方格内总花粉数 ×10 000 ×
2 /30。在体视显微镜下用解剖针划开心皮 , 计算每个心皮中的胚珠数。用单花花粉量除以单花总胚珠
数 , 即为 P /O比。
114　杂交指数 ( O utcrossing index, OC I) 的估算
按照 Dafni (1992) 的标准 : (1) 花朵直径 < 1 mm记为 0; 1～2 mm记为 1; 2～6 mm记为 2;
> 6 mm记为 3; (2) 花药开裂时间与柱头可授期同时或雌蕊先熟记为 0; 雄蕊先熟记为 1; (3) 柱头
与花药同一高度记为 0; 不同高度记为 1。三者之和为 OC I值。繁育系统评判标准 : OC I = 0, 为闭花
受精 (Cleistogamy) ; OC I = 1, 为专性自交 (Obligate autogamy) ; OC I = 3, 为自交亲和 , 有时需要传
粉者 ; OC I = 4, 为部分自交亲和 , 异交 , 需要传粉者。
115　套袋、去雄及人工授粉试验
依 Dafni (1992) 描述的方法进行 8种处理 (表 2) , 每处理各 50个花序 (100朵花 )。
2　结果与分析
211　花部综合特征
百子莲叶片二列状基生 , 舌状带形 , 深绿色有光泽 , 长 20～35 cm, 全缘 , 先端圆钝。花葶直
立 , 高 60～100 cm , 高出叶丛 , 顶生伞形花序 , 每花序有单花 50朵以上。花瓣 6枚 , 小花呈筒状 ,
花瓣略向外翻卷 , 花色有深蓝、浅蓝 , 也有白色的。花冠直径为 37122～49132 mm。花柱高 14100～
37100 mm , 乳白色 ; 柱头高 0130～0150 mm, 柱头表面呈乳突状 , 成熟时分泌粘液。花丝长 21178～
35188 mm。花药 6枚 , 冠生。花药长 2110～3170 mm, 花药颜色初始为鲜黄色 , 开花前一天变成紫
色。花瓣基部具分泌物质 , 分泌物质具有甜味。子房上位。
蕾期的百子莲单花 , 3枚花瓣在外侧 , 压制内侧 3枚。开花过程中 , 外侧的 1～2个花瓣先伸展
开来 , 压力减弱 , 15～30 m in内外侧花瓣全部松动 , 释放内侧花瓣 , 之后花瓣慢慢伸展。从花瓣开始
松动到 6枚花瓣伸展成最大冠幅 , 大约需要 3 h。花药的展现模式为交错展现 , 一般 1～2枚先开裂 ,
其余滞后 30 m in后逐渐开裂。从花瓣开始松动到 6枚花药全部开裂 , 大约需要 3～5 h, 有的需要更
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　11期 卓丽环等 : 百子莲的花部特征与繁育系统观察 　
长时间。开花后 1 d柱头表面分泌粘液 , 柱头进入可授期。单花寿命为 2～3 d。如遇阴冷天气 , 个别
单花寿命可延长至 4 d。
根据百子莲花期 ( 6月初 —7月末 ) 环境温度、相对湿度变化范围 , 进行了培养箱恒温控制试
验 , 结果发现 , 环境温度在 23 ℃时 , 单花持续时间能达到 2157 d, 而在 33 ℃时 , 单花持续时间只有
1171 d (表 1)。
当环境相对湿度在 30%左右时 , 单花花药全部开裂大约需要 2170 h, 而当环境相对湿度达到
80%时 , 花药全部开裂所需时间则延长到 4187 h (表 1)。
表 1　温度对单花持续时间及相对湿度对花药开裂时间的影响
Table 1　The effect of tem pera ture on flower longev ity and rela tive hum id ity on an ther deh iscence
温度 /℃
Temperature
单花持续时间 / d
Flower longevity
相对湿度 /%
Relative hum idity
花药开裂时间 / h
The last hours of anther dehiscence
23 2157 ±0150A 30 2170 ±0182C
28 2102 ±0137B 50 3160 ±0152B
33 1171 ±0145C 80 4187 ±1101A
　　注 : 测试样品数 30朵 ; 不同大写字母表示在 0101水平上的显著性差异。
　　Note: n = 30; Cap ital letter indicate different significance at 0101 level, respectively.
212　花粉 —胚珠比和杂交指数
百子莲的 P /O约为 25 622, 按照 Cruden (1977) 的标准 , 该物种的繁育系统属于专性异交类型。
百子莲花朵直径 43129 mm, 记为 3; 开花时柱头与花药之间无明显分离 , 记为 0; 花药散粉初期
雌蕊尚未完全成熟 , 记为 1。因此其杂交指数 (OC I) 等于 4。根据 Dafni (1992) 提出的标准 , 百子
莲的繁育系统为异交 , 部分自交亲和 , 需要传粉者。
213　套袋试验
五厍实习基地的百子莲试验田栽种 5年以来 , 基本处于一种半自然的生长状态 , 百子莲可以在此
正常发育、开花并结实 , 说明其在应用推广方面有着良好的前景。
经过套袋和人工授粉试验 , 检测其授粉效果 , 结果表明 , 自然条件下的坐果率为 3718% , 人工
自花授粉和人工授同株异花花粉的坐果率均低于自然条件下的坐果率 , 人工授异株花粉的坐果率高达
70% (表 2)。上述结果表明百子莲的繁育系统以异交为主。
表 2　百子莲套袋试验结果
Table 2　The test results of ema scula tion of A gapan thus praecox ssp. orien ta lis‘B ig Blue’
授粉方式
Treatment
坐果率 /%
Fruit setting ratio
结籽率 /%
Producing ratio
去雄 ,套袋 ,不授粉 Emasculation, bagged, no pollination 0 0
去雄 ,不套袋 ,自然授粉 Emasculation, unbagged, free pollination 3910 2518
去雄 ,套袋 ,人工自花授粉 Emasculation, bagged, hand self2pollination 3010 2414
去雄 ,套袋 ,人工授同株异花花粉 Emasculation, bagged, hand geitonogamy 2010 2712
去雄 ,套袋 ,人工授异株花粉 Emasculation, bagged, hand cross2pollination 7010 3414
不去雄 ,套袋 ,自花授粉 Unemasculation, bagged, self2pollination 210 317
不去雄 ,细白纱网套袋 ,自然授粉 Unemasculation, netted, free pollination 113 519
不去雄 ,不套袋 ,自然授粉 Unemasculation, unbagged, free pollination 3718 2011
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园 　　艺 　　学 　　报 36卷
3　讨论
对植物花部结构和繁育系统的了解是认识植物生活史的前提 , 也是其它相关研究必需的基本背景
知识 (王崇云和党承林 , 1999)。植物性别系统的不同使植物表现出多样化的繁育系统。根据 Danfi
(1992) 的标准所得出的杂交指数表明 , 两性花植物百子莲的繁育系统为异交 , 部分自交亲和 , 需要
传粉者 ; 按照 Cruden (1977) 的花粉 —胚珠比 ( P /O) 的划分标准 , 其繁育系统属于专性异交类型。
套袋试验结果显示 , 百子莲套袋自花授粉及同株异花授粉的结实率均低 , 而异株授粉的结实率较高。
由以上结论推断 , 百子莲属于异花传粉类型。上述 3种方法试验结果基本一致 , 也说明杂交指数可以
简单便捷地检测显花植物的繁育系统 , 这与其它的该类研究结果一致。
References
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Dafni A. 1992. Pollination ecology: A p ractical app roach. New York: Oxford University Press: 1 - 57.
Fay M F, Chase M W. 1996. Resurrection of Them idaceae for the B rodiaea alliance, and recircum scrip tion of A lliaceae, Amaryllidaceae and
Agapanthoideae. Taxon, 45: 441 - 451.
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王崇云 , 党承林. 1999. 植物的交配系统及其进化机制与种群适应. 武汉植物学研究 , 17: 163 - 172.
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