全 文 ：不同栽培居群菘蓝花粉的扫描电镜观察
郭庆海，王康才，唐晓清，汤兴利，李淑艳
（南京农业大学 中药材研究所，江苏 南京 ２１００９５）
［收稿日期］ ２００７０５１１
［基金项目］ 江苏省科技厅高技术项目（ＢＧ２００５３１２）
［通讯作者］ 王康才，Ｔｅｌ：（０２５）８４３９６１２５，Ｅｍａｉｌ：ｎｊｗｋｃ２００２
＠１２６．ｃｏｍ
菘蓝ＩｓａｔｉｓｉｎｄｉｇｏｔｉｃａＦｏｒｔ．为十字花科菘蓝属越
年生草本植物，作为大宗中药材板蓝根、大青叶的基
源植物［１］。菘蓝多为栽培类型，还没有发现野生类
型，在全国各地广为栽培，栽培历史悠久，由于地域
间隔大，彼此间交配机会少，形成了一些地方繁育居
群（ｌｏｃａｌｂｒｅｅｄｉｎｇｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ），在进化过程中遗传发
生漂变，不同栽培居群菘蓝的遗传组成产生变
异［２］。种内变异和生态环境的差异导致了不同栽
培居群菘蓝的微观形态、次生代谢产物积累、同工酶
有明显不同［３５］。花粉作为进化较为保守的植物器
官，其形态、大小、表面纹饰等特征的比较鉴别，已被
广泛用于有关植物研究各个领域［６］。李兴国等应
用塑料薄切片方法，对欧菘蓝 Ｉ．ｔｉｎｃｔｏｒｉａＬ．花药和
花粉的发育过程进行了观察［７］，但有关菘蓝花粉粒
形态方面的研究未见报道。本研究借助扫描电镜观
测了同一生境下的１０个不同菘蓝栽培居群、１个四
倍体、１个变异类型的花粉粒形态特征，以便为进一
步研究菘蓝的遗传多样性、新品种的培育提供孢粉
学资料。
１ 材料与方法
１．１ 材料 收集有较长栽培历史的１０个典型地区
二倍体菘蓝，及四倍体菘蓝、甘蓝型菘蓝的种子各１
份，其中甘蓝型菘蓝为课题组选出的菘蓝变异类型。
以居群为单位，分小区栽培于南京农业大学卫岗实
验农场。
１．２ 方法 花粉采自当天将开放的花上，３７℃恒
温干燥后，储于指形管内备用。先将双面导电胶带
粘在载物铜台上，然后把花粉均匀地弹撒在胶带上，
于镀膜机中喷镀纯金，置于 ＨＩＴＥＣＨＩＳ－３０００扫描
电镜下观察、记载，工作电压１５０ｋＶ。选择不同放
大倍数、不同观察角度，对花粉群体极面、赤道面、沟
间区和萌发孔等典型特征进行观察和摄影，利用显
微摄影后获得的扫描照片，对每１种花粉进行体积
大小的测量，以及对形态特征、萌发孔结构、表面纹
饰等性状进行描述。有关花粉粒表面性状的所有数
据，均来源于２０粒花粉的平均值。图像处理利用
ＰｈｏｔｏｓｈｏｐＣＳ，数据处理利用ＳＰＳＳ分析软件，面积计
算利用ＣＡＤ２００４的工具查询面积功能［８，９］。
２ 结果与分析
２．１ 花粉的外部形态 实验结果表明，观察的１０
个二倍体不同栽培居群及１个变异类型、１个四倍
体菘蓝居群的花粉大多为长球形，少数为超长球形
或近超长球形。均以单粒形式存在，大小为中型花
粉。花粉萌发孔为三萌发沟，沟端接近花粉两极。
花粉极面观均为三裂圆形，沟比较宽、深 。赤道面
观为椭圆形，其中河北的为较长的椭圆形。表面纹
饰为网状纹饰，网孔为不规则非穿透性的穴，各样品
间表面纹饰在一定面积内穴的数目、单个穴的面积
变化幅度有差异（表１，图１）。
在研究过程中，发现了１个与其他二倍体植株
性状不同的类型，其典型特征是叶色浓绿，叶表面有
蜡质，叶片较宽，叶脉较窄，虫害轻。参照十字花科
其他植物（油菜、小青菜等）暂命名为甘蓝型菘蓝。
经花粉形态的比较可以看出，甘蓝型菘蓝的花粉与
其他二倍体菘蓝相比有显著差异，说明他们存在遗
传上的变异。甘蓝型菘蓝的其他生理特性有待进一
步研究。
２．２ 花粉粒的大小 由表２也可以看出，不同栽培
居群菘蓝之间花粉粒大小存在差异，最大的是四倍
体花粉（３１５０μｍ×１６７０μｍ），最小的是山东菘蓝
花粉（２８３２μｍ×１５５７μｍ）。极轴长在２８３２～
３１５０μｍ，四倍体的最长，山东的最短，在极轴长度
方面存在显著差异的可以分为３组且大小顺序为四
倍体＞河北 ＞其他群体。菘蓝花粉粒赤道轴长在
１５０８～１６７８μｍ，四倍体与甘蓝型花粉粒赤道轴
长最长且之间无显著差异，河北的最短。甘蓝型菘
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第３３卷第１１期
２００８年６月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ １１
Ｊｕｎｅ，２００８
表１ 菘蓝花粉形态指标测量分析（珋ｘ±ｓ，ｎ＝２０）
居群
来源或
变异类型
类型
极轴长Ｐ
／μｍ
赤轴长Ｅ
／μｍ
Ｐ／Ｅ
表面纹饰
９５４μｍ２面积网格数 网孔面积变化幅度／μｍ２
１ 山东 长球 ２８３２±０５０ｄ １５５７±０３２ｂ １８１ ３５００±３２７ａ ００５１～０２４
２ 四川 长球 ２８７６±０２２ｃｄ １５６２±０２０ｂ １８１ ３０９０±２３１ｂｃ ０１１～０５５
３ 安徽 长球 ２８４３±０２２ｃｄ １５２３±０１２ｂ １８７ ３０７３±１９１ｂｃ ００７４～０２８
４ 河北 超长球 ３０２５±０６２ｂ １５０８±０２７ｂ ２０１ ３２６０±２０３ｂ ００７４～０２８
５ 山西 长球 ２８８５±０５６ｃｄ １５６５±０２６ｂ １８４ ３４７３±２５８ａ ００８８～０４１
６ 浙江 长球 ２８８５±０５６ｃｄ １５６２±０２５ｂ １８５ ３２６０±２４７ｂ ００９０～０３４
７ 甘肃 长球 ２８６５±０３２ｃｄ １５２３±０１９ｂ １８８ ３１７３±２２５ｂｃ ００７１～０５２
８ 河南 近超长球 ２９８９±０３９ｃ １５４８±０１５ｂ １９３ ３５２０±３３２ａ ００８０～０４５
９ 内蒙古 长球 ２８８８±０２７ｃｄ １５５１±０１６ｂ １８６ ３２８０±２６８ｂ ００６３～０４７
１０ 陕西 长球 ２８８５±０３６ｃｄ １５４８±０２２ｂ １８６ ３１４０±２１６ｂｃ ００８８～０６３
１１ 四倍体 长球 ３１５０±０２０ａ １６７０±０２７ａ １８７ ３０４０±２１０ｃ ００４８～０４５
１２ 甘蓝型 长球 ２８６８±０１８ｃｄ １６７８±０６９ａ １７１ ３５６７±２８９ａ ００６４～０４８
注：字母ａ，ｂ，ｃ，ｄ表示不同居群菘蓝花粉各形态参数差异显著性；置信区间的置信度为Ｐ＝９５％，α＝５％；９５４μｍ２为在图片抠取花粉相
同部位进行观察计算而不失真的最大面积
图１ 花粉扫描电镜图
花粉所属居群编号同表１；Ａ．赤道面观×１５００；
Ｂ．极面观×１５００；Ｃ．表面纹饰及网穴密度×３０００
蓝的赤道轴显著长于其他二倍体，而与四倍体接近。
Ｐ／Ｅ（极轴长／赤道轴长）在１７１～２０１，河北的 Ｐ／
Ｅ最大，甘蓝型最小，因此河北菘蓝花粉形状为超长
球形，河南的为近超长球形，甘蓝型的较长球形花粉
稍圆，其他为长球形。
２．３ 花粉粒的表面纹饰 菘蓝的花粉表面纹饰均
为不规则的网穴，不同居群菘蓝花粉的表面穴的密
度、面积变化幅度有差异，山东、河北、河南、甘蓝型
等花粉表面一定面积内网穴数较多，与其他类型存
在显著差异。四倍体的最稀疏，说明其平均单孔面
积较大。网格边框的宽度无明显差异。
花粉表面网穴不同程度覆盖有膜，此种现象非
个别群体独有，可能与花粉的成熟度或收集后保存
的时间长短有关，有待进一步研究。
３ 讨论
前人对不同居群菘蓝的研究表明群体间存在遗
传变异，作者通过对不同居群菘蓝进行孢粉学研究
也发现存在显著差异，但各居群均属同一种，单从孢
粉学方面研究还不能充分证明它们之间的遗传差
异，有待进一步从生理方面、分子水平进行研究。
菘蓝花粉表面全部或部分网穴覆盖一层膜，但
各群体间没有规律性，群体内表现也不一致，其他植
物花粉未见有此类描述。作者认为可能与花粉的成
熟度有关，花粉成熟时间越长薄膜脱落越多，薄膜可
能起到一定的保持水分等作用。
本试验发现甘蓝型菘蓝的抗虫性较好、叶片宽
大。在其他十字花科栽培植物中，采用“甘蓝型”对
栽培类型进行分类较为常见，如甘蓝型油菜。在菘
蓝的育种工作中有必要引起重视。
［参考文献］
［１］ 中国药典［Ｓ］．一部．２００５：２１８．
［２］ 陈家宽，杨 继．植物进化生物学［Ｍ］．武汉：武汉大学出版
社，１９９４：１０．
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第３３卷第１１期
２００８年６月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ １１
Ｊｕｎｅ，２００８
［３］ 王 寅，尹 茶，乔传卓，等．不同栽培居群菘蓝叶中５种有机
酸成分的含量差异［Ｊ］．第二军医大学学报，１９９９，２０（６）：３７４．
［４］ 王 寅，乔传卓，王中仁，等．菘蓝不同栽培居群的等位酶分析
［Ｊ］．第二军医大学学报，２０００，２０（３）：２０９．
［５］ 董娟娥，梁宗锁，尉 芹，等．不同区域菘蓝根、叶（板蓝根、大青叶）
有效成分含量差异［Ｊ］．应用生态学报，２００６，１７（９）：１６１３．
［６］ 郭巧生，庆亚，红 专．内不同居群花粉粒形态比较研究［Ｊ］．
中国中药杂志，２００６，３０（１）：２７．
［７］ 李兴国，席湘媛．菘蓝（ＩｓａｔｉｓｔｉｎｃｔｏｒｉａＬ．）花药和花粉发育的光
镜研究［Ｊ］．山东农业大学学报，１９９９，３０（４）：３２３．
［８］ 蓝盛银，珍 秀，物花粉剥离观察扫描电镜图解［Ｍ］．北京：科
学出版社，１９９６：５．
［９］ 郭先锋，王莲英，袁 涛．４种野生芍药的花粉形态研究［Ｊ］．林
业科学，２００５，４１（５）：１８４．
［责任编辑 张宁宁］
［收稿日期］ ２００７０５２４
［基金项目］ 浙江省重点科技攻关项目（２００５ｃ２３０１９）；温州市
科技计划项目（Ｎ２００４Ａ１０２）
［通讯作者］ 陶正明，Ｔｅｌ：（０５７７）８８５２６８７６，Ｆａｘ：（０５７７）８８５２
０３１２３，Ｅｍａｉｌ：ｚｍｔａｏ２００２＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
温郁金氮、磷、钾吸收与积累动态研究
吴志刚１，陶正明１，黄品湖１，冷春鸿１，王志安２，李林１
（１．浙江省亚热带作物研究所，浙江 温州 ３２５００５；２．浙江省中药研究所，浙江 杭州 ３１００２３）
氮、磷、钾为植物吸收三大营养元素，充足的吸
收量是获得高产的先决条件。而怎样进行科学施
肥，必须对植物氮、磷、钾吸收特性进行深入研究。
众多学者在这方面做了大量报道［１４］，温郁金该方面
未见报道。温郁金作为著名“浙八味”药材之一［５］，
近年来随着经济价值提升，栽培面积逐年增多，但由
于栽培与管理措施粗放，产量受到影响。本研究通
过研究温郁金不同生长时期各器官氮、磷、钾吸收与
积累规律，探求氮、磷、钾的吸收与干物质积累的关
系，为温郁金高产栽培，科学施肥提供有力依据。
１ 材料与方法
供试材料为温郁金Ｃｕｒｃｕｍａｗｅｎｙｕｊｉｎ，经温州大
学丁炳扬教授鉴定。２００６年３月２５日栽种于乐清
市源生中药材种植有限公司温郁金基地。土壤条件
ｐＨ５６４，有机质２１４％，速效氮１０３ｍｇ·ｋｇ－１，速
效磷 ２５ｍｇ·ｋｇ－１，速效钾 １６８ｍｇ·ｋｇ－１，全氮
０１１３％，全磷００６６％。管理措施同大田生产。
出苗２０ｄ后每隔１０ｄ随机取样６株，３株为１
样本，各器官洗净，分开称重，室内烘干，粉碎过筛，
贮存于干燥的试剂瓶中备用。干物质量采用常压恒
温干燥法（１０５℃）进行测定。氮、磷、钾含量分别采
用碱解扩散法、矾钼黄比色法、火焰光度法进行测
定，测定前样品用浓硫酸过氧化氢进行消煮。氮、
磷、钾积累量＝鲜重×干物质量×氮、磷、钾含量，地
下干物质积累量＝块根鲜重×块根干物质量＋根茎
鲜重×根茎干物质量，总吸收量（氮，磷，钾）＝地上
部养分含量×地上干物质积累量＋根茎养分含量×
根茎干物质积累量＋块根养分含量×块根干物质积
累量。本实验数据均为２样本２次实验的平均值。
２ 结果与分析
２．１ 植株地上部、根茎及块根的氮磷钾含量变化
２．１．１ 氮含量特点 温郁金整个生长期各器官氮
含量变化相差明显（图１）。出苗６０ｄ后，地上部氮
质量分数达到最大值２８０％，维持高氮含量３０ｄ左
右，随后急剧下降；根茎氮含量呈下降升高下降升
高的关系，采收期达最大值２３７％；块根中氮含量
变化不大。
图１ 氮含量变化规律
值得注意的是，出苗１８０ｄ内，地上部氮含量始
终高于根茎氮含量，表明在此阶段内，全株中地上部
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第３３卷第１１期
２００８年６月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
Ｖｏｌ．３３，Ｉｓｓｕｅ １１
Ｊｕｎｅ，２００８