全 文 ：鸢尾属５种植物的花粉活力及柱头可授性研究
余小芳１，张海琴１，蒋天仪２，周永红１
（１．四川农业大学 小麦研究所，四川 都江堰 ６１１８３０；
２．成都农业科技职业学院，四川 温江 ６１１１３０）
［摘要］　目的：为提高鸢尾属植物的繁殖效率。方法：用醋酸洋红法测定了白花马蔺、马蔺、四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果
鸢尾５种植物的花粉活力，用联苯胺过氧化氢法测定其柱头可授性，同时观测了花药颜色变化和柱头颜色变化。结果：①５
种植物在开花后４ｈ花粉活力最高；②白花马蔺、四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾在开花后４ｈ柱头可授性最强，马蔺在开花后
２ｈ柱头可授性最强；③花药颜色能反映花粉有无活力，但不能反映花粉活力的高低；④柱头颜色变化不能完全正确反映柱头
可授性的有无和强弱。结论：５种植物最佳授粉时间为１２：００－１４：００。
［关键词］　鸢尾属；花粉活力；柱头可授性；花药颜色；柱头颜色
［收稿日期］　２００８０８１８
［通信作者］　周永红，Ｔｅｌ：（０２８）６７２２３３２６，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｙｈ＠ｓｉｃａｕ．
ｅｄｕ．ｃｎ
　　鸢尾属ＩｒｉｓＬ．是鸢尾科Ｉｒｉｄａｃｅａｅ中最大的一个
属，全世界约３００种，分布于北温带。我国约６０种、
１３个变种及４个变型，广布于全国各省，以西南、西
北最多，东北次之，南部极少［１］。鸢尾属植物具有
清热解毒、润肺止咳、止泻、肾虚腰痛、坐骨神经痛、
关节炎、跌打损伤、食积、肝炎、胃痛等多种药用功
效，同时具有花卉观赏、防土固沙等功能。因此，它
的研究已越来越受到广泛关注［２５］。
花粉保持活力时间的长短和柱头可授粉期的长
短组合在一起，深刻影响着异花传粉植物的传粉成
功率［６］。鸢尾属植物只有部分物种报道过花粉的
形态［７１０］，而花粉活力少见报道。董玉芝等［１１］报道
中亚鸢尾花粉生活力最强为早晨刚开放不久的花
粉，随着时间的延长，花粉生活力下降，最佳授粉时
间为上午１２：００左右。李红星等［１２］报道鸢尾花粉
活力为５９７４％。其他鸢尾属植物的花粉活力和柱
头可授性未见报道。
本研究对采自四川的５种鸢尾属植物：白花马
蔺Ｉ．ｌａｃｔｅａＰａｌ、马蔺Ｉ．ｌａｃｔｅａｖａｒｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｆｉｓｃｈ）
Ｋｏｉｄｚ、四川鸢尾 Ｉ．ｓｉｃｈｕａｎｅｎｓｉｓＹ．Ｔ．Ｚｈａｏ、薄叶鸢
尾Ｉ．ｌｅｐｔｏｐｈｙｌａＬｉｎｇｅｌｓｈ和锐果鸢尾 Ｉ．ｇｏｎｉｏｃａｒｐａ
Ｂａｋｅｒ进行花粉活力和柱头可授性研究，探索它们
在植物开花散粉后不同时间内的花粉活力和柱头可
授粉性的变化规律，为提高鸢尾属植物的繁殖效率
及其杂交育种提供理论依据。
１　材料
供试材料均采自野外活体植株，栽种于四川农
业大学小麦研究所苗圃内，白花马蔺、马蔺和锐果鸢
尾采自四川茂县，四川鸢尾和薄叶鸢尾采自四川汶
川。５种材料均由四川农业大学周永红教授鉴定，
凭证标本保存于四川农业大学小麦研究所植物标本
馆（ＳＡＵＴＩ）。
２　方法
用醋酸洋红法测定花粉活力和寿命［１３］。对 １
朵花进行标记，于花蕾开花散粉后０，２，４，６，８，２４ｈ
将散出的花粉用大头针取在载玻片上，滴加１～２滴
醋酸洋红溶液，用镊子搅拌均匀，盖上盖玻片，静置
１５ｍｉｎ后在显微镜下观察。有活力的花粉被染成红
色，没有活力的则不染色。１０朵花重复，每次统计
盖片中央部位３～５个视野中红色花粉所占的比例，
共测定８０００粒花粉粒，计算平均值。
用联苯胺过氧化氢法测定柱头可授性［１４］。于
早晨花开放后０，２，４，６，８，２４ｈ，取标记测定花粉生
活力花朵的一小块柱头，放在载玻片上，滴加００５
ｍｏｌ·Ｌ－１联苯胺０８８ｍｏｌ·Ｌ－１过氧化氢反应液
（４∶１１∶２２），１０朵花重复。若柱头具可授性，则柱头
周围反应液呈现蓝色并有大量气泡出现。反之，无
气泡产生且不变为蓝色。
３　结果与分析
３．１　花粉活力及花药颜色变化　观察发现，白花马
蔺和马蔺单花期为２ｄ，一般于９：５０左右开放，２０
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ｍｉｎ后开始开裂散粉，花药开裂方式为外向纵裂。
花粉在开花１ｄ内散完，次日早上未见花粉。四川
鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾单花期为１ｄ，一般在清
晨９：３０左右开放，并开始开裂散粉，花药开裂方式
为外向纵裂。
５种鸢尾属植物的花粉活力观测结果见表 １。
白花马蔺的花粉散粉后即呈现出较高的活力
（８８％），开花后４ｈ达到最大值（９９％），８ｈ时花粉
散尽。马蔺散粉时活力达到８９％，开花后４ｈ达最
大值９９％，到开花后６ｈ仍有９５％的花粉活力，８ｈ
时花粉散尽。四川鸢尾在开花后２ｈ和４ｈ时活力
最高，达９８％，后缓慢下降，８ｈ时活力仍达 ８５％。
薄叶鸢尾在开花散粉时活力达到９５％，为５种鸢尾
中刚开花散粉时活力最高的，后持续小幅上升，４ｈ
时达到最高９９％，８ｈ时下降至５０％。锐果鸢尾散
粉时的花粉活力是５种鸢尾中最低的，仅为６６％，
开花４ｈ后达最高值９８％。
表１　５种鸢尾属植物花粉活力 ％
开花后时间／ｈ白花马蔺 马蔺 四川鸢尾 薄叶鸢尾 锐果鸢尾
０ ８８ ８９ ９０ ９５ ６６
２ ９４ ９７ ９８ ９７ ７０
４ ９９ ９９ ９８ ９９ ９８
６ ６１ ９５ ９４ ９４ ９０
８ － － ８５ ５０ ７８
２４ － － － － －
　　注：－示花粉无活力。
　　从花药颜色变化看，刚开放时，白花马蔺花药为
白色，马蔺花药为淡紫色，二者在第２天开花后都呈
褐色。四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾三者刚开花时
花药为白色，第２天早晨全花萎蔫，花药变为褐色。
３．２　柱头可授性及颜色变化　５种鸢尾属植物的
柱头可授性结果见表２。白花马蔺在花开放后柱头
即具可授性，并呈现出连续上升趋势，至开放后４ｈ
达到最高峰后柱头可授性大辐下降。马蔺在开花后
２ｈ达到最大值，后持续下降，至开花后２４ｈ仍具有
微弱可授性。四川鸢尾的柱头可授性最大值在开花
后２ｈ出现并持续至４ｈ后持续下降至开花后８ｈ。
薄叶鸢尾在花开放后即表现出较强的柱头可授性，
于２ｈ时出现最高值并持续到开放后４ｈ，后大辐下
降。锐果鸢尾柱头可授性走势先呈连续上升趋势，
至开放后４ｈ达最高值，后大辐下降至开放后８ｈ。
四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾三者的柱头于开放
后２４ｈ失去活性，丧失过氧化物酶活性。
表２　５种鸢尾属植物柱头可授性
开花后时间／ｈ白花马蔺 马蔺 四川鸢尾 薄叶鸢尾 锐果鸢尾
０ ＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋
２     
４     
６ ＋ ＋  ＋ ＋
８ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
２４ － ＋／－ － － －
　　注：示柱头可授性很强；示柱头具较强可授性；＋示柱头具
有低可授性；＋／－示柱头有很低可授性；－示柱头不具可授性。
从柱头颜色变化情况来看，白花马蔺和马蔺柱
头颜色变化相同，在花开放时呈白色，６ｈ时呈紫褐
色，８ｈ后呈褐色。四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾
柱头颜色变化相同，在花开放时呈白色，保持至开放
后８ｈ，开放后２４ｈ呈褐色。
４　讨论
４．１　鸢尾属植物的花粉活力和柱头可授性　本研
究中，除马蔺外，其他４种鸢尾属植物的花粉活力在
开花４ｈ后达到最佳，柱头可授性也达到了最高值。
马蔺柱头可授性在开花后２ｈ达到最佳，花粉活力
高达９７％。表明该５种鸢尾花粉活力和柱头可授
性的最佳状态为 １２：００－１４：００，此时花粉活力最
高、柱头可授性最强，杂交育种能够取得较好的效
果。本研究中的５种鸢尾植物比中亚鸢尾最适授粉
时间范围稍长。
５种鸢尾花药颜色在花开放时呈白色，８ｈ时花
药颜色无变化，至花开放２４ｈ后由白色变为褐色，
此时花粉失去活力，表明花药颜色能够反应花粉有
无活力。但花粉活力变化与花药颜色变化无相关
性，表明花药颜色不能反应花粉活力的高低。从柱
头颜色看，白花马蔺和马蔺在花开放６ｈ后由白色
变为紫褐色，开放８ｈ后变为褐色，此时柱头还有较
弱的可授性；而四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾在柱
头刚展开时呈白色，开放２４ｈ后柱头失去可授性时
呈褐色。以上结果表明白花马蔺与马蔺柱头颜色变
化不能及时反应柱头可授性的活力和高低，而四川
鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾柱头颜色变化则可以反
应柱头有无可授性，但不能反应柱头可授性的强弱。
因此，在进行人工杂交时，可通过观察花药及柱头的
颜色来判断鸢尾属植物的花粉活力及柱头可授性，
以有效提高杂交结实率。
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４．２　鸢尾属植物的生殖策略　植物花的生物学特
征与其传粉机制相适应，有效的传粉是以大量的花
粉、有效的传媒和处于可授期的柱头为前提［１５］。在
有花植物中，基因的流动借助于３类传播体：花粉、
种子（果实）和各种营养繁殖体，其中对行有性生殖
者而言，花粉为必不可少的基因传播体。鸢尾属植
物顶端仅生１朵花或２朵花，花朵数量少。白花马
蔺和马蔺、四川鸢尾、薄叶鸢尾、锐果鸢尾的花粉活
力均为１ｄ，花粉活力均较高，但从开花到花谢，昆虫
只有１ｄ的访花时间，如果受到外界环境的影响（如
风、雨等），昆虫如不能在开花当天访花，结实率就
可能很低或无果，这显然不利于种子形成。因此，选
择适合的时间授粉成为保证结实的关键因素。研究
结果表明，在１２：００－１４：００授粉能够帮助提高鸢尾
属植物的结实率。
鸢尾属植物在行有性繁殖的同时行无性繁
殖。野外观察发现在四川鸢尾和薄叶鸢尾的广布
地有大量实生小苗生长，通过种子的传播对于物
种迅速占领一块适生领地和物种的快速、远距离
的传播非常有利。无性繁殖通过地下球茎或根状
茎繁殖，不会产生新的基因组合，因而对鸢尾属植
物的进化存在一定的限制作用。对育种工作者来
说，通过人工授粉和杂交能够更快速的得到优良
的杂交品种，从而提高植物的可观赏性、经济产量
和抗病性以及培育含鸢尾酮等药用成分更
高的品种。
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［１５］　陈家宽，杨　继．植物进化生物学［Ｍ］．武汉：武汉大学出版
社，１９９４：２３２．
Ｓｔｕｄｙｏｎｐｏｌｅｎｖｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｔｉｇｍａｒｅｃｅｐｔｉｖｉｔｙｏｆ５Ｉｒｉｓｐｌａｎｔｓ
ＹＵＸｉａｏｆａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＨａｉｑｉｎ１，ＪＩＡＮＧＴｉａｎｙｉ２，ＺＨＯＵＹｏｎｇｈｏｎｇ１
（１．ＴｒｉｔｉｃｅａｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ６１１８３０，Ｃｈｉｎａ；
２．ＣｈｅｎｇｄｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｎｊｉａｎｇ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＩｒｉｓｐｌａｎｔｓ．Ｍｅｔｈｏｄ：Ｐｏｌｅｎｖｉａｂｉｌｉｔｙ，ｓｔｉｇｍａｔｉｃｒｅｃｅｐｔｉｖｉｔｙ，
ｔｈｅｃｏｌｏｒｏｆａｎｔｈｅｒａｎｄｓｔｉｇｍａｏｆ５Ｉｒｉｓｐｌａｎｔｓｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｄｕｒｉｎｇｂｌｏｏｍｉｎｇ．Ｒｅｓｕｌｔ：①Ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｐｏｌｅｎｖｉａｂｉｌｉｔｙｗａｓｉｎ４ｈｏｕｒｓａｆ
ｔｅｒｂｌｏｏｍｉｎｇ；②ＴｈｅｓｔｉｇｍａｔｉｃｒｅｃｅｐｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＩ．ｓｉｃｈｕａｎｅｎｓｉｓ，Ｉ．ｌｅｐｔｏｐｈｙｌａ，Ｉ．ｌａｃｔｅａａｎｄＩ．ｇｏｎｉｏｃａｒｐａｗｅｒｅｓｔｒｏｎｇｉｎ４ｈｏｕｒｓａｆｔｅｒ
ｂｌｏｏｍｉｎｇ，ｗｈｉｌｅｔｈａｔｏｆＩ．ｌａｃｔｅａｖａｒ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓｗａｓｓｔｒｏｎｇｉｎ２ｈｏｕｒｓａｆｔｅｒｂｌｏｏｍｉｎｇ；③Ｔｈｅｃｏｌｏｒｏｆａｎｔｈｅｒｃｏｕｌｄｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｐｏｌｅｎｖｉａ
ｂｉｌｉｔｙ，ｂｕｔｃｏｕｌｄｎｏｔｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｖｉａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ；④Ｔｈｅｓｔｉｇｍａｃｏｌｏｒｃｏｕｌｄｎｏｔｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｒｅｃｅｐｔｉｖｉｔｙｏｆｓｔｉｇｍａ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｔｈｅｏｐｔｉ
ｍｕｍａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｏｌｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｔｈｅｓｅｆｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓｗｅｒｅ１２：００－１４：００．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］　Ｉｒｉｓ；ｐｏｌｅｎｖｉａｂｉｌｉｔｙ；ｓｔｉｇｍａｒｅｃｅｐｔｉｖｉｔｙ；ａｎｔｈｅｒｃｏｌｏｒ；ｓｔｉｇｍａｃｏｌｏｒ
［责任编辑　吕冬梅］
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