全 文 ：·研究报告·
三七花粉活力和柱头可授性研究
孙玉琴１，周世良２，陈中坚１，韦美丽１，黄天卫１，崔秀明１
（１．文山三七研究院，云南 文山 ６６３０００；
２．中国科学院 植物研究所 系统与进化植物学国家重点实验室，北京 １０００９３）
［收稿日期］　２００８１１０７
［基金项目］　国家科技支撑计划项目（２００６ＢＡＩ０６Ａ１２１４）；云南省
人才培引计划（２００６ＰＹ０２３３）
［通信作者］　陈中坚，Ｔｅｌ：（０８７６）８８８１２３０，Ｅｍａｉｌ：０８７６５１７３＠
１６３．ｃｏｍ
　　三七Ｐａｎａｘｎｏｔｏｇｉｎｓｅｎｇ（Ｂｕｒｋ．）Ｆ．Ｈ．Ｃｈｅｎ是
五加科人参属植物，为多年生植物，是我国特有的名
贵中药材，主产于云南文山。三七已经开展了较为
系统的栽培技术研究，形成了较为规范的ＧＡＰ栽培
技术体系［１］。但是，三七的育种研究起步很晚，至
今还没有可以在生产上推广应用的选育品种。因
此，培育新品种是当前三七科学研究中最迫切的课
题。对三七开展花生物学特性研究是三七杂交育种
的基础。早期的观察对三七的开花和散粉过程与日
变化规律以及温湿度对它们的影响［２］等已有所了
解，但成熟花粉散出后的活力与寿命，雌蕊柱头的可
授性等仍不为人们所知，而三七杂交育种又必须掌
握这些信息。为此，本研究对三七散粉后不同时间
内花粉活力和柱头可授性进行了细致的观察和实验
分析，旨在为三七的杂交育种提供科学依据。
１　材料和方法
１．１　材料　采自文山三七研究院砚山试验场的二
年生及三年生三七植株。
１．２　三七花粉活力测定　在三七盛花期，中午于田
间，将已散粉的三七花粉收集于滤纸中，迅速转至实
验室条件保存。试验设计包括①三年生三七花粉在
自然状况下的活力峰值和衰减情况；②比较二年生、
三年生三七花粉在保鲜状态（４℃）及冷冻状态
（－２０℃）下的活力变化及寿命。三七花粉活力测
定采用噻唑蓝（ＭＴＴ）染色法。称取０１ｇＭＴＴ，溶
解于１０ｍＬ配置好的５％的蔗糖溶液中，摇匀置于
冰箱中避光保存。取少量三七花粉置于载玻片上，
加１～２滴ＭＴＴ溶液，盖上盖玻片；将制片在室温下
放置１５ｍｉｎ，然后在低倍镜下观察。凡是染成紫红
色的花粉，其生活力为强，淡红的次之，无色的为不
具活力的花粉或不育花粉；观察３个制片，每片取５
个视野观察花粉中紫红色花粉所占比例，然后计算
花粉的活力百分率。
１．３　三七柱头可授性测定　测定三七小花从开花
到谢花后一段时间柱头可授性的变化，确定小花开
花后柱头可授性的高峰期；在高峰期检测三七柱头
１ｄ之内的可授性变化。柱头可授性测定方法采用
联苯胺过氧化氢法［３］。在三七盛花期（９月），每天
中午采开花后不同天数的花朵，将其柱头浸入凹面
载片中含有联苯胺过氧化氢反应液（１％联苯胺
３％过氧化氢水４∶１１∶２２）的凹陷处。若柱头具可
授性（呈现出过氧化物酶活性），则降解过氧化氢，
氧化联苯胺，柱头周围的反应液呈现蓝色并有大量
气泡出现，根据气泡数的多少确定其柱头可授性的
强弱 ，重复３次。
２　结果与分析
２．１　自然状况下三七花粉活力的变化　通过对研
究对象的花序和小花进行开花和散粉时间准确标
记，６组三年生三七花序的花粉在自然状况下的活
力测定发现，三七花药从散粉开始，花粉就具有较高
的活力，待花药散粉后２ｈ花粉活力到达最高值，为
（８０５１±１０２０）％，随后花粉活力有下降的趋势。
总体上花药散粉后８ｈ内花粉活力维持在７０％以
上，能满足当日人工授粉的要求。待花药散粉后１５
ｈ，花粉活力衰减明显，３０ｈ以后，花粉活力降到
２０％～３０％（表１）。
２．２　不同贮藏条件下二年生、三年生三七花粉活力
比较　在不同贮藏条件下，持续８１ｄ周期性地测定
二年生、三年生三七的花粉活力（表２），其结果与自
然生长状态相比，三七花粉在保鲜条件（４℃）及冰冻
条件（－２０℃）均能有效延长花粉的寿命，其中三年
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第３４卷第７期
２００９年４月
　　　　　　 　 　 　 　 　　　　　　 　 　 　 　
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　　 表１　自然状况下三七花粉活力变化（ｎ＝６）
散粉后时间
／ｈ
不同花序上花粉染色比例／％
花序１ 花序２ 花序３ 花序４ 花序５ 花序６
珋ｘ±ｓ
０ ６８８９ ６７３５ ８１７２ ５５５６ ８８０８ ８３８０ ７４２３±１２３６
２ ８７６５ ７７４４ ８７５３ ７５５４ ９１０１ ６３９０ ８０５１±１０２０
４ ５３６６ ７３０１ ７９２５ ７５４７ ８３７９ ６２８７ ７１３４±１１１５
６ ６８４７ ７４２６ ７４５６ ６０２９ ７２９９ ６０２７ ６８４７±６７１
８ ６２２０ ７３０６ ７９２０ ５４７９ ８１７６ ７０３０ ７０３０±１０２４
１０ ５４９０ ７０２７ ６６８６ ６３３８ ７２３２ ５８７６ ６４４２±６７３
１５ ４９０４ ６３７０ ６９３７ ４９４５ ６４５５ ４６０７ ５７０３±９９５
２０ ３６３６ ５６２０ ４０６５ ４１１０ ２５２６ ３２００ ３９４３±１０４６
２５ ２７７８ ２６８４ ３４７５ ３６８３ ２４００ ３５５１ ３０９５±５３９
３０ ２７４１ ２６６２ ３１６６ ２１８２ ２７１９ １９８５ ２５７６±４２６
生三七花粉贮藏寿命长于二年生三七花粉。在－２０
℃保存条件下，三年生三七经过 ８０ｄ，仍然有
２％～３％的花粉具有活力。在４℃保存条件下，二
年生三七花粉维持５０ｄ后完全丧失活力，三年生三
七花粉维持６７ｄ后完全丧失活力。不论是保鲜条
件（４℃）或者冰冻条件（－２０℃）储藏，三七花粉活
力随储藏时间的延长而衰减，在储藏１０ｄ之内，三
七花粉活力的衰减程度小于３０％，整个储藏群体还
具有较高的活力，在储藏２０ｄ之内，还有约５０％的
花粉保持活力，储藏至４０ｄ以后，三七的花粉活力
仅保存３０％左右，基本失去人工杂交的应用价值。
２．３　三七开花后不同天数柱头的可授性　从始花
表２　不同贮藏条件下的三七花粉活力的变化 ％　
测定日期／月日
二年生
保鲜条件（４℃）
活力 衰减
冰冻条件（－２０℃）
活力 衰减
三年生
保鲜条件（４℃）
活力 衰减
冰冻条件（－２０℃）
活力 衰减
０８３０ ５６０５ ０ ６９９２ ０ ６６４０ ０ ５２５８ ０
０９０８ ５５６９ ０６４ ５８７７ １５９５ ６４４９ ２８８ ３６７８ ３００５
０９１５ ５５５６ ０８７ ５５５６ ２０５４ ５２５８ ２０８１ ３４５９ ３４２１
０９２２ ２８１０ ４９８７ ３５９５ ４８５８ ４７３７ ２８６６ ２９５８ ４３７４
０９２９ ２５３０ ５４８６ ２５６４ ６３３３ ４０１６ ３９５２ １６９１ ６７８４
１００４ ２３１０ ５８７９ １９０２ ７２８０ ３８７４ ４１６６ ２７８５ ４７０３
１０１２ １６２３ ７１０４ １４５８ ７９１５ １８０６ ７２８０ ２０４７ ６１０７
１０１３ ８４６ ８４９１ １４４６ ７９３２ ２１５８ ６７５０ １８０２ ６５７３
１０１６ ２２５ ９５９９ １４２０ ７９６９ １４４９ ７８１８ １２１８ ７６８４
１０１９ ０ １００ １４８０ ７８８３ ５９０ ９１１１ ６６４ ８７３７
１０２２ ０ １００ ５７１ ９１８３ ５５９ ９１５８ ２０３ ９６１４
１０２７ ０ １００ ８２７ ８８１７ １４０ ９７８９ ４１８ ９２０５
１１０５ ０ １００ ３２２ ９５３９ ０ １００ ２５１ ９５２３
１１１２ ０ １００ ２３２ ９６６８ ０ １００ ３７３ ９２９１
１１１９ ０ １００ ２３８ ９６６０ ０ １００ ３７１ ９２９４
　　注：８月３０日花粉活力为基数。
起对三七柱头的可授性进行连续２０ｄ测定表明，三
七小花开放后柱头并不是即刻表现出过氧化物酶活
性，即不具有可授性。待小花开放后第６天，柱头才
检测到过氧化物酶活性，此时三七柱头表现出陆续
伸长并外翻变白的形态特征。小花在开放８ｄ后，
有９５％的柱头表现为外翻变白，此时的柱头也具有
较强过氧化物酶活性。三七柱头的可授性从小花开
放后的第６天一直可以持续到第１９天，但可授性高
峰期出现在小花开放后的８～１２ｄ（表３）。
２．４　三七柱头在１ｄ中不同时间段的可授性　在
柱头具有强过氧化物酶活性时，即在小花开花后的
第８天，当柱头外翻变白时，检测三七柱头在１ｄ中
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　　表３　三七开花后不同天数柱头的可授性（ｎ＝２０）
小花开放
后的天数
／ｄ
柱头
可授性
具可授性柱头占
被测柱头的比例
／％
柱头
外翻
变白数
柱头外翻数占
被测柱头的比例
／％
０ － ０ ０ ０
１ － ０ ０ ０
２ － ０ ０ ０
３ － ０ ０ ０
４ － ０ ０ ０
５ － ０ ０ ０
６ ＋ ４０ ８ ４０
７  ６０ １２ ６０
８  ９５ １９ ９５
９  ９０ ２０ １００
１０  ９０ ２０ １００
１１  ８５ ２０ １００
１２  ９５ ２０ １００
１３  ８０ ２０ １００
１４  ７５ ２０ １００
１５  ７５ ２０ １００
１６  ６５ ２０ １００
１７  ５５ ２０ １００
１８  ５０ ２０ １００
１９ ＋ ３０ ２０ １００
２０ － ０ ２０ １００
　　注：“－”示不具可授性；“＋”示具可授性；“”示具较强可授
性；“”示具强可授性（表４同）。
８：００－１８：００的可授性变化。柱头在上午１１：００左
右到达可授性高峰期，此时有９５％左右的柱头具有
强过氧化物酶活性。柱头的可授性高峰期一直可以
维持到晚上１８：００左右（表４）。三七柱头的可授性
受空气温、湿度影响不大。
表４　三七柱头在１ｄ中不同时间段的可授性（ｎ＝２０）
时间 柱头可授性 温度／℃ 湿度／％
８：００  １８５ ８０
９：００  ２００ ６７
１０：００  ２１５ ６３
１１：００  ２３５ ５４
１２：００  ２４５ ４８
１３：００  ２８０ ４３
１４：００  ２７０ ４８
１５：００  ２６０ ５１
１６：００  ２６２ ５４
１７：００  ２４５ ５９
１８：００  ２２０ ７３
３　讨论
本研究表明，三七花粉离开母体后，在自然状况
下有８ｈ的时间能保持较高活力，可以保障三七的
人工杂交在当日内有足够的操作时间。在４，－２０
℃ ２种条件下均能有效保存三七花粉，并且２种方
法对活力的影响不显著，在本研究的储藏条件下，三
七花粉适宜在保存期１０ｄ内完成杂交工作，不宜超
过２０ｄ。在花粉活力比较中，王定康采用花粉离体
萌发法报道了三七花粉在室温储藏下６ｄ以内萌发
率下降幅度不大，６ｄ以后则下降幅度较大，至第１２
天花粉完全丧失萌发能力［７］，和本实验研究的自然
状况下３０ｈ以后，花粉活力降到２０％～３０％的结果
相差很大，结果的差异可能来自对小花的标记和处
理不同，本实验的方法是在自然状况下对花序中的
小花标记并取花粉测定，王定康的方法是将初花期
的花装入磨口瓶中［４］，２种方法的差异，可能还需
要采用花粉授粉结实的方法进一步检验。
前期研究已经探明，三七的每个花序从始花至
落花结束约需２５ｄ［２］，在本研究的储藏条件下，三
七花粉的活力能基本满足其种内杂交的需要。但
是，三七花粉的保存时间仍然不具备和屏边三七Ｐ．
ｓｔｉｐｕｌｅａｎａｔｕｓ、姜状三七 Ｐ．ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ等一些近缘
野生种开展远缘杂交的条件，因为它们和三七的花
期相差９０ｄ以上，因此，探索其他储藏方法，延长三
七花粉保存时间，可能是今后要继续开展的研究。
三七柱头具可授性时有关联的形态特征，即柱
头外翻变白，可以作为田间人工杂交的标志性特征。
并且三七从开花后８ｄ开始，柱头有持续５ｄ的时间
表现强可授性，在此期间，每天从１１：００开始，一直
持续到下午１８：００都有强可授性，这无疑对三七开
展人工杂交授粉是非常有利的。
［致谢］　云南农业大学农学与生物技术学院２００４级
邹广参与部分实验工作。
［参考文献］
［１］　陈中坚，孙玉琴，黄天卫，等．三七栽培及其 ＧＡＰ研究进展
［Ｊ］．世界科学技术———中医药现代化，２００５，７（１）：６７．
［２］　孙玉琴，陈中坚，王朝梁，等．三七开花习性观察［Ｊ］．中药材，
２００３，２６（４）：２３５．
［３］　ＤａｆｎｉＡ．Ｐｏｌｉｎａｔｉｏｎｅｃｏｌｏｇｙ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｐｒｅｓｓ，１９９２：５９．
［４］　王定康，孙桂芳，郭志明，等．三七花粉生活力测定研究［Ｊ］．安
徽农业科学，２００７，３５（２８）：８８１１．
［责任编辑　吕冬梅］
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