全 文 ：武汉植物学研究 2003, 21 (4) : 346～ 350
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
云南含笑花粉萌发研究
龚 洵1, 2, 张国莉1, 潘跃芝1
(1. 中国科学院昆明植物研究所, 昆明　650204; 2. 中山大学生命科学学院, 广州　510275)
摘　要: 应用离体培养和人工授粉的方法对云南含笑花粉的萌发进行了研究。栽培和野生云南含笑花粉的萌发率
有很大的差异, 分别为 20% 和 90%。首次报道了云南含笑的花粉粒在离体培养基上萌发 2 条花粉管的现象。云南
含笑花粉在灰岩含笑花柱头上的萌发率和萌发时间与离体培养基上的相同, 表明灰岩含笑的柱头对云南含笑的花
粉没有排异现象。
关键词: 云南含笑; 灰岩含笑; 花粉萌发; 双萌发
　　中图分类号: Q 945　　　　　文献标识码: A 　　　　　文章编号: 10002470X (2003) 0420346205
A Study on the Pollen Germ ination of M ichelia yunnanens is
GON G Xun1, 2, ZHAN G Guo2L i1, PAN Yue2Zh i1
(1. K unm ing Institu te of B otany , T he Ch inese A cad emy of S ciences, Kunm ing　650204, Ch ina;
2. S chool of L if e S cience, Z hong shan U n iversity , Guangzhou　510275, Ch ina)
Abstract: T h is paper deals w ith the po llen germ inat ion ofM ichelia y unnanensis in v itro and on the
st igm a of M ichelia ca licicola. T he germ inat ing ra te of the po llen of M . y unnanensis in w ild field is
d ifferen t from that of po llen of M . y unnanensis cu lt iva ted in Kunm ing Bo tan ica l Garden, nam ely
90% and 20% respect ively. T he phenom enon that tw o po llen tubers, w h ich germ inate from
po llen, is ob served fo r the first t im e. T here, is no t reject ion betw een the st igm a of M . ca licicola
and the po llen of M . y unnanensis becau se the germ inat ing ra te and t im e on the st igm a of M ichelia
ca lcicola is sim ilar to that in v itro.
Key words: M ichelia y unnanensis; M . ca lcicola; Po llen germ inat ion; Doub le tubers from a po llen
　　云南含笑 (M ichelia y unnanensis)是中国西南地
区的特有类群, 早春开花, 花白色, 花期长, 且具有很
强的耐干旱、耐贫瘠的能力, 是一种观赏价值较高的
常绿灌木, 已在园林绿化上广泛栽培。在进行木兰科
植物的杂交育种中, 我们以云南含笑为亲本培育了
一系列杂交种, 部分杂交种已登记了新品种权。在杂
交育种中, 我们对云南含笑花粉的萌发进行了研究,
旨在掌握其生殖生物学特性, 提高杂交育种的效率。
1　材料与方法
1. 1　材料
云南含笑的花粉采自中国科学院昆明植物园的
栽培植株和昆明西山野生植株。将刚开的花朵采回
实验室, 然后用镊子取下雄蕊, 置于洁净的纸上; 将
收集的花粉干燥保存于 4℃的冰箱中备用。以灰岩
含笑 (M . ca lcicola)为杂交母本。
1. 2　离体培养
采用悬滴培养法。培养基为 10% 蔗糖+ 0. 01%
硼酸溶液。滴 1 滴该培养液于凹形载玻片的凹处, 撒
少量花粉于培养基上, 并混匀, 倒转玻片置于盛有水
的培养皿上, 放入 25℃的人工气候箱中培养, 每隔
1 h观察 1 次, 记录观察结果。
1. 3　杂交授粉
取材和实验方法参考梁汉兴等的方法[1 ]。适时
收稿日期: 2002210230, 修回日期: 2003201221。
基金项目: 云南省中青年学术、技术带头人后备人才培养计划资助项目 (95- 19)。
作者简介: 龚洵 (1965- ) , 男, 副研究员, 主要从事濒危植物保护和遗传育种研究。
去掉灰岩含笑的花瓣和雄蕊, 用毛笔将野生云南含
笑的花粉授于灰岩含笑的柱头上, 并套袋。在授粉后
6 h 内, 每隔 1 h 取 1 次材料; 在授粉后 6～ 12 h 内,
每隔 2 h 取 1 次材料; 授粉后 24、48 h 各取 1 次材
料。所取材料固定于 FAA 中。分别取各个时间段的
花柱在 5% 的N aOH 溶液中于 60℃恒温水浴锅中
软化 4 h, 取出用蒸馏水洗数次, 然后用 0101% 的水
溶性苯胺蓝溶液染色 24 h, 压片, 在荧光显微镜下
观察、照相。
2　观察结果
2. 1　花粉在离体培养基上的行为
在 10% 蔗糖+ 0101% 硼酸的培养基上, 云南含
笑的花粉经 2 h 的培养就开始萌发。野生云南含笑
花粉的萌发率高达 90% (图版É : 1) , 而栽培于昆明
植物园的云南含笑花粉的萌发率只有 20% 左右 (图
版É : 2)。
在花粉离体培养中, 发现了一定数量的花粉生
长出 2 条花粉管, 有的花粉同时萌发 2 条花粉管 (图
版É : 3～ 5) ; 有的花粉先萌发一条花粉管, 然后再萌
发第二条花粉管; 2 条花粉管位置从两极到临近; 还
有的花粉管生长到一定的长度后再分叉。在实验中,
还发现含笑 (M . f ig o)、乐昌含笑 (M . chap ensis)、
深山含笑 (M . m aud iae )、二乔木兰 (M ag nolia
sou lang iana)等种类的花粉都有与云南含笑花粉相
同的双萌发现象。由此可见, 在离体培养条件下, 木
兰科植物花粉萌发 2 条花粉管的现象较普遍。但是,
在光学显微镜下, 看不到花粉管中的内容物。有些花
粉管生长到一定的长度时, 其顶端破裂, 释放出其内
容物 (图版É : 6)。
2. 2　花粉在柱头上的行为
云南含笑的花粉在灰岩含笑的柱头上的萌发和
生长如图版Ê 所示。授粉后2 h, 花粉就开始萌发, 3 h
时已形成了明显的花粉管 (图版Ê : 2) , 4 h时花粉管
沿着柱头的引导组织向花柱道生长 (图版Ê : 3) , 8 h
时花粉管已进入花柱道内, 并汇成一束 (图版Ê : 4)。
花粉管在花柱道中的生长非常迅速, 12 h时花粉管束
已穿过了花柱而进入子房内 (图版Ê : 5, 6)。
3　讨论
(1) 周坚等[2 ]、樊汝汶等[3 ]和黄双全等[4 ]分别对
鹅掌楸 (L iriod end ron ch inense) 和北美鹅掌楸 (L .
tu lip if era ) 的花粉萌发与花粉管生长进行过研究。
本研究中的云南含笑花粉萌发与花粉管的生长与鹅
掌楸和北美鹅掌楸的相同。无论在培养基上还是在
柱头上, 云南含笑的花粉开始萌发的时间都在 2 h
左右。在相同的培养基和相同的培养条件下, 栽培云
南含笑花粉的萌发率 (20% )明显低于野生云南含笑
花粉的萌发率 (90% ) , 这可能是某些栽培环境因子
导致其花粉败育的结果。然而, 分别以栽培和野生云
南含笑花粉给灰岩含笑授粉的结实率基本相同, 这
可能是柱头上所粘附花粉中能萌发的花粉数量足够
给所有胚珠受精。灰岩含笑每心皮中胚珠数为 4～
10 枚, 从图版Ê 可以看出, 每个柱头上萌发的花粉
数量都多于 10 粒, 能保证每个胚珠受精。含笑属植
物的柱头一般都有乳头状突起, 粘附花粉的面积较
大 (图版Ê : 1) , 在柱头的可受粉时间内, 乳头状突起
表面的分泌物对花粉有较强的附着力。
木兰科植物的花粉为远极单槽萌发沟[5, 6 ] , 花粉
管可从萌发沟的任何位置萌发。在培养基上, 一些云
南含笑的花粉萌发出 2 条花粉管, 或者花粉管分叉
生长。祁顺华[7 ]也观察到了云南含笑花粉的双萌发
现象。但是, 在灰岩含笑的柱头上, 没有观察到单粒
花粉萌发出 2 条花粉管或花粉管分枝生长的现象
(图版Ê )。由此可见, 云南含笑花粉在离体培养基上
萌发出 2 条花粉管或分枝现象的原因很可能是培养
基中缺少引导花粉管向着一定方向生长的物质。
在培养基上, 一些花粉管生长到一定的程度, 花
粉管顶端破裂, 释放出其内容物。这可能与培养基的
渗透压有关, 因为在灰岩含笑的花柱中没有观察到
花粉管顶端破裂的现象。潘跃芝等 [8 ] 在香木莲
(M ang lietia a rom a tica)和红花木莲 (M . insig n is)的
离体萌发中也观察到了类似云南含笑花粉管破裂的
现象。至于培养基的渗透压与花粉管破裂的关系问
题有待进一步研究。
(2) 云南含笑的花粉在灰岩含笑柱头表面没有
萌发障碍, 萌发时间和萌发率与其在离体培养基上
的相同; 花粉管在柱头组织中的生长也正常, 并顺利
进入到胚囊内。这说明灰岩含笑的柱头对云南含笑
的花粉没有排异现象, 两者是亲和的。因未萌发花粉
可能会在实验过程中被洗脱而无法统计其萌发率。
参考文献:
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743　第 4 期　　　　　　　　　　　　龚 洵等: 云南含笑花粉萌发研究
[ 3 ]　樊汝汶, 方炎明, 黄金生. 鹅掌楸属植物引导组织和
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843 武 汉 植 物 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　　第 21 卷　　
龚 洵等: 图版É GON G Xun et a l. : P la te É
云南含笑花粉在培养基上的萌发
1. 野生云南含笑花粉的萌发; 2. 栽培云南含笑花粉的萌发; 3～ 5. 花粉的双萌发; 6. 花粉管顶端破裂
Po llen germ ination of M ichelia y unnanensis in v itro
1. Germ ination of po llen from w ild p lan t; 2. Germ ination of po llen from cult ivated p lan t; 3- 5. Tw o
tubers from po llen; 6. R up ture of po llen tuber
943　第 4 期　　　　　　　　　　　　龚 洵等: 云南含笑花粉萌发研究
龚 洵等: 图版Ê GON G Xun et a l. : P la te Ê
云南含笑花粉在灰岩含笑柱头上的萌发
Po llen germ ination of M ichelia y unnanensis on the st igm a of M . ca lcicola
053 武 汉 植 物 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　　第 21 卷