全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 27(3)：393— 396 2007年 5月
梅花花粉离体萌发和花粉管生长研究
赵宏波，房伟民，陈发棣
(南京农业大学 园艺学院 ，南京 210095)
摘 要：研究培养基成分、pH值和培养方式对梅花花粉离体萌发和花粉管生长的影响。结果表明：不同品种梅
花花粉离体萌发的最适培养基为MEs+200 g·L- PEG4000(pH5．o)，品种‘淡丰后’、‘久观绿萼’、‘喧妍宫粉’
和‘月光玉蝶，最高萌发率可分别达到 58．6 、6o．6％、85．6 和 50．7 。PEG4OOO能显著促进梅花花粉萌发，
在培养基各成分中作用最大，不可替代。低浓度(50 g·L-t)蔗糖对梅花品种花粉萌发作用不显著，而高浓度(≥
100 g·L-t)蔗糖明显抑制花粉萌发和花粉管生长。固体和液体培养对梅花花粉离体萌发的影响差异不显著。
关键词：梅花 ；花粉；离体萌发；花粉管生长
中图分类号：Q944．42 文献标识码；A 文章编号：1000—3142(2007)03—0393—04
Pollen germination in vitro of M ei flower
ZHA0 Hong—Bo，FANG W ei—M in，CHEN Fa—Di
(College of Horticulture，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China)
Abstract：The polen germination in vitro of four cultivars of Prunus muD2e were detected．The results showed that the
optimum culture medium of pollen germination of P．mume was MEs+200 g·L- PEG4000(pH5．O)，at which the polen
germination ratio of cultivars‘Dan Fenghou’，‘Jiuguan L0 e’，‘Xuanyan Gongfen’，‘Yueguang Yudie’reached 58．1％，
45．3 ，84．5 ，50．7 respectively．PEG4ooo can remarkably accelerate pollen germination of P．~92ume，and the optimal
concentration was 200 g·L-‘．The efects of the sucrose on polen germination was not prominent，only low concentra～
tion of the sucrose(50 g·L-1)can accelerate polen germination of some cultivars(e． ‘Jiuguan Ln e)，however，high
concentration of sucrose would inhibit strongly polen germination and the growth of polen tubes．There was no signifi～
cant difference between the effects of solid and liquid cultures on pollen germi nation in vitro．
Key words：Prunus 7nulne；pollem germination in vitro；the growth of polen tubes
梅花(Prunus iylgme)是我国十大传统名花之
一
，花色丰富而动人，花香沁人肺腑，具有很高的观
赏价值，自古以来深受人们喜爱。我国梅花品种资
源丰富，但品质良莠不齐，所以优良品种的选育是梅
花研究工作者的一项重要工作。进行梅花花粉活力
测定对指导梅花育种具有重要的理论和现实意义。
花粉活力测定有很多方法，其中花粉离体萌发
测定法效果最好，其结果最接近原始结果。离体萌
发法需要特定的培养基。培养基 的主要成分有
CaH、硼、碳源等，有的植物还需要其他物质如激素
(如 6一BA等)、PEG等。王四清等(1993)和赵宏波
等(2005)报道 PEG(聚乙二醇)能显著促进菊花花
粉萌发；张碧玉(1983)报道适宜浓度的蔗糖也能促
进花粉的萌发。在其培养基(简称 BK)上 39科 79
个属 86种植物的花粉均能 良好萌发(Brewbaker
等，1963)；Leduc等(1990)用改良 Monnier培养基
ME 为萌发基本培养基，使荠菜花粉的萌发率显著
提高。本实验研究了在不同浓度 PEG4000、基本培
养基、蔗糖和pH值的培养基上梅花不同品种花粉
离体萌发和固体、液体培养对花粉离体萌发的影响，
以期筛选出梅花花粉离体萌发的最适培养体系，为
花粉活力的测定提供一个高效、快速、简便的方法。
收稿日期：2005—07—19 修回日期 ：2006—05—30
基金项目：江苏省科技攻关项目(BE2003339)[Supported by Key Technologies Research and Development Program of Jiangsu Pro~nee(BE2003339)]
作者简介：赵宏波(1979一)，男，浙江武义县人，博士生，主要从事观赏植物种质资源和遗传育种等研究。
通讯作者(Author for c0rresp0ndence，E—mail：ehenfd@njau．edu．en)
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394 广 西 植 物 27卷
1 棱 和贞法
1．1材料
4个梅花品种(‘淡丰后’、‘久观绿萼’、‘喧妍宫
粉’、‘月光玉蝶’)均取自南京农业大学梅花种质资
源保存中心。
1．2方法
1．2．1花粉的采集 于晴天采摘含苞待放的花朵，
在实验室拨开花瓣，取出花药，薄摊于硫酸纸上，置
于普通型6O W 白炽可调台灯下 13 cm左右加热，
脱水 2～4 h，花药囊开始破裂，散出花粉，继续烘干
脱水 2～3 h后，经尼龙网筛得花粉装于离心管中，
避光备用(江雨生等，1989)。
1．2．2离体萌发 为获得最适的离体萌发培养基，
先后进行了 6个实验，设置如下：①培养基成分处
理：150 g·L～PEG4000、100 g· 蔗糖、ME。(成
分(单位：mg·L-’)：MgSO4·7H2O 370、KNO3
950、KH2PO 85、CaC12 · 2H20 880、NH4NO3
412．5、KCI l75、H3BO3 50、Na2EDTA 7．45、FeSO4
· 7H2O 0．025、K1 0．83、Na2M oO4·2H2O 0．25、
CuSO4·5H2O 0．025、CoC12 ·6H2O 0．025、VB1
1．0、VB6 1．0)(Leduc等，1990)、BK(成分(mg·
L‘ )：H。BO 100、Ca(N0 )2·4H20 300、MgSO4·
7H2O 200、KNO3 i00)(Brewbaker等，l963)，以去
离子水为对照；②PEG4000处理：100、150、200、250
g·I PEG4000，以去离子水为对照；③基本培养基
处理：在 200 g·L- PEG4000(参考实验②的结果)
基础上，比较基本培养基 BK、ME 对花粉萌发的影
响；④蔗糖处理：在 ME。+200 g·L PEG4000(参
考③的结果)基础上，添加 50、100、150、200 g·
蔗糖；⑤pH值处理：以 ME+200 g· PEG4000
为培养基，试验不同 pH值(4．5、5．0、5．5、6．0、6．5、
7．O)对花粉萌发的影响；⑥培养方法处理：以 ME
+200 g·L PEG4000为培养基，pH值 5．0(参考
④的结果)，试验固体、液体培养对花粉萌发的影响。
以上培养基均只添加所列成分，用去离子水配
制，处理①～④培养基 pH值为 5．8，除处理⑥中有
固体培养(添加 6 g·L 的琼脂)外，其余均为液体
培养。萌发试验授粉在花粉采集的当天进行，将花
粉混匀，用毛笔蘸取适量花粉均匀撒在培养基上培
养，培养条件为 2O℃、黑暗。l h后进行花粉萌发
观测，重复 3次。
1．2．3花 粉 管 生 长情 况 以 ME +200 g·L-
PEG4000为培养基，pH值 5．0为培养基，于培养后
5 rain、15 min、30 rain、45 min、l h、2 h、4 h、8 h、12
h定时检查花粉管的生长情况。
l。2．4萌发率检测 花粉离体萌发以花粉管长于花
粉直径为标准，萌发率等于萌发的花粉数除以总的
花粉数。计数时在 Olympus相差显微镜下进行，每
次每个处理分别取 3个固定大小视野统计，统计的
花粉总数不少于 6O个，重复3次。
2 结果与分析
2．1培养基各成分对花粉离体萌发的影响
由表 l看出，在添加 BK、ME8、100 g-L-’蔗糖、
150 g·L- PEG4000的培养基上，花粉都有一定的萌
发，但 150 g·L- PEG4000的效果最好，对梅花各品
种的作用也相对稳定，‘淡丰后’、‘久观绿萼’、‘喧妍
宫粉’、‘月光玉蝶’的萌发率在 40．3 ～52．4 9，6之间；
而添加ME8、BK和 100 g·L 蔗糖的培养基对不同
品种的梅花花粉离体培养均有一定的促进作用，萌发
率从 l8．8 ～43．2 不等，但作用均不及 150 g·L-
PEG4000，由此可见，在培养基各成分中PEG4000的
作用最大，是花粉离体萌发培养基中的重要成分。
表 l 不同培养基成分对梅花花粉萌发的影响
Table 1 Effects of different components of culture
medium on pollen germination of Mei flower
处理 花粉萌发率 PoIIen germination ratio( )
Trea ment ① ② ③ ④
2．1．1不同浓度 PEG4000对梅花花粉 离体 萌发的
影响 由表 2看出：PEG4000浓 度以 200 g·L。最
为适合，在其培养基上，梅花品种‘淡丰后’、‘久观绿
萼’、‘喧妍宫粉’、‘月光玉蝶’的花粉萌发率分别高
达 56．3 、43．6 、8O．8％、5O．5 ，与其它浓度下
的花粉萌发率差异显著。
2．1．2 200 g·L PEG4000和基本培养基互作对
梅花花粉萌发的影响 由表 3看出，以ME +200 g
· PEG4OOO能有效促进梅花花粉的萌发，梅花
品种‘淡丰后’、‘久观绿萼’、‘喧妍宫粉’、‘月光玉
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3期 赵宏波等：梅花花粉离体萌发和花粉管生长研究 395
蝶，的花粉萌发率可分别达 58．1％、45．3 、84．5 、
5O．7％，与 BK4-200 g·L- PEG4000、对照 200 g‘L-
PEG4000相比，差异显著。
表 2 不同浓度 PEG4000对梅花花粉萌发的影响
Table 2 Effects of different concentrations of PEG4000
on pollen germination of M ei flower
处理
Treatment
花粉萌发率 Pollen germination ratio( )
① ② ③ ④
注：对照为去离子水。①‘淡丰后’，②‘久观绿萼’，③‘喧妍富粉’
④‘月光玉蝶’。
表 3 基本培养基和 PEG4000互作条件下花粉萌发率
Table 3 Pollen germination ratio in culture medium
including PEG4000 and basic culture medium ( )
Note：(1)200g·L—PEG4000，(2)BK +200g·L～PEG4000，(3)
ME3+200g·L—PEG4000．
表 ． 固体、液体培养基中梅花花粉的萌发率
Table 4 Pollen germination ratio of M ei flower
in solid and liquid culture medium ( )
品种 Cultivars 固体培养 Solid culture液体培养 Liquid culture
2．1．3 ME3+200 g·L PEG4000与 不 同浓度 蔗 糖
互作对梅花花粉萌发的影响 由图 1看出，低浓度
(50 g·L )蔗糖略促进梅花品种‘久观绿萼’花粉萌
发，而‘淡丰后’的花粉萌发率略有下降，其它品种均
未有明显变化；高浓度(高于 100 g·L- )蔗糖明显抑
制梅花花粉的萌发，每个品种花粉萌发率均显著降
低，当蔗糖浓度达 200 g·L- 时，几乎不萌发。可见，
200 g·L PEG4000和低浓度蔗糖互作对梅花品种花
粉萌发作用不显著，高浓度蔗糖明显抑制花粉萌发。
2．2不同pH对梅花花粉萌发的影响
由图2看出，在pH4．5～7．0范围内，pH5．0时，
花粉萌发率最高，‘淡丰后’、‘久观绿萼’、‘喧妍宫
粉’的萌发率均达到 58．6 、60．6 、85．6 ，pH升
^
√
斛
垤
弈
口 a口b【 ]一 ： 。
口d圈e
_ _
．
：
： ]习．
① ② ③ ④
不同品种 Gu1ti vars
图 1 PEG4000与蔗糖互作对梅花花粉萌发的影响
Fig．1 Effects of the sucrose and PEG4000
on pollen germination
a：ME3+200g·L-iPEG4000；b：50g·L- 蔗糖+ME3+200g·L-
PEG4000；c：100g·L-1蔗糖+ME3+200g·L- PEG4000；d：
150g·L-1蔗糖+ME3+200 g· PEG4000；e：200g·
蔗糖+ME3+200g·L PEG4000。
^
褂
}晋
窭
4 5 5 5．5 6 6 5 7
pH
图 2 不同 pH值对梅花花粉萌发的影响
Fig．2 Efects of different pH value on pollen germination
高时，萌发率显著下降。由此可知，梅花花粉离体萌
发需要酸性条件。
2．3培养方式对花粉萌发的影响
以上述实验筛选出的梅花花粉离体萌发最适培
养基 ME3+200 g·L PEG4000，pH值 5．0，进行
花粉培养，比较固体和液体培养对花粉萌发的影响。
结果表明固体和液体培养对梅花品种‘淡丰后’、‘久
观绿萼’、‘喧妍宫粉’、‘月光玉蝶’的花粉萌发的影
响差异不显著(表 4)。但由于液体培养操作简便，
花粉易散开、分布均匀，故在进行梅花花粉离体萌发
时，应选择液体培养。
2．4花粉管的生长情况
在 ME +200 g· PEG4000(pH5．O)培养基
上，2O℃、黑暗条件下，梅花花粉在培养后约 5 min
开始萌发；15 min后几乎所有有活力花粉均开始荫
发，这时花粉管长度大约为花粉直径的2倍；30 min
∞∞ ∞ ∞∞∞∞ O ∞∞ ∞∞ ∞ 0
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396 广 西 植 物 27卷
时，花粉管长度为花粉直径的4～5倍；1 h后，花粉
管长度为花粉直径的 7～8倍(图 3—1)；2h后，花粉
管长度已经达到花粉直径的 1O倍以上；培养 12 h
后，花粉管生长很长，经常交错生长，不利观察(图
3—2)。因此在利用离体萌发检测花粉活力时，不宜
培养过长时间，否则影响最终结果。另外，在添加了
PEG4000的培养基上，花粉管较长且直，韧性较好，
不易断；而在未添加PEG4000的培养基上花粉管较
图 3 梅花品种‘喧妍宫粉’花粉管生长情况
Fig．3 The growth of pollen tubes of‘Xuanyan Gongfen’
① 在液体培养基(ME3+200 g·L『 PEG4000(pH5．0))上的生长情况(培养 1 h)，② 在液体培养基
(ME3+200 g·L- PEG4000(pH5．0))上的生长情况(培养 12 h)。
① Growth of pollen tubes at liquid medium ME3+200 g·L- PEG4000(pH5．0)after 2 hl② Growth
of pollen tubes at liquid medium ME3+200 g·L『 PEG4000(pH5．0)after 12 h)．
短、弯曲，花粉粒和花粉管易断开。
在添加了蔗糖的培养基上，随着蔗糖浓度的升
高，花粉管的生长明显受到抑制。在培养 lh后，在
不含蔗糖的 ME +200 g·L PEG4000培养基上，
花粉管生长达 7～8倍花粉粒直径 ，在 ME +200g
· L。PEG4000+50 g·L 蔗糖的培养基上，花粉管
长度也为花粉直径的8倍左右；但在 ME +200 g·
L。PEG4000+i00 g·L 蔗糖的培养基上，花粉管
长度就仅为花粉直径的 4～5倍，而 ME。+200 g·
L- PEG4000+150 g·L 蔗糖的培养基上花粉管长
度就只有花粉直径的 2倍，在 ME +200 g·L‘
PEG4000+200 g·L 蔗糖的培养基上，花粉几乎
不萌发，即使有很少能萌发，其花粉管极短。
3 讨论
PEG是一种高分子渗透剂，能使花粉内膜结构
发生变化，改变膜表面的电荷，使膜的柔软程度和通
透性提高，从而促进花粉萌发和花粉管生长。赵宏
波(2005)、王四清(1993)报道 PEG对菊花花粉萌发
有明显促 进作 用。我们 研究 发现 200 g·L
PEG4000对梅花花粉离体萌发的效果最好，过高或
过低均不利于花粉的萌发。张绍铃等(2003)在研究
果梅花粉离体萌发中发现，最适的液体培养基为
i00 g·U 蔗糖+0．1 g·L 硼酸+150 g·L PEG
4000+ 0．7 g·L。Ca(NO3)2·4H2O+ 0．2 g·L
MgSO ·7H 0，pH值以 6．O～6．5为宜。我们研究
发现，低浓度(5 g·I )的蔗糖对梅花花粉离体萌
发作用不显著，而高浓度(高于 10 g·L )的蔗糖明
显抑制梅花花粉的萌发；而培养基的 pH值以 5．0
最为适宜。这与果梅存在一定的差别。
在菊花花粉离体萌发中，在单用 PEG的培养基
上，花粉管生长质量较差，添加了含有硼酸和钙离子
的ME 基本培养基之后花粉管质量显著提高；在梅
花中，在含有 PEG4000的培养基中无论有没有添加
基本培养基，其花粉管生长质量均较好，但添加
ME。基本培养基的配方能显著促进花粉的萌发。
固体和液体培养对梅花花粉萌发的作用差异不
显著，但液体培养操作简便，花粉分布均匀，且方便
观察 。
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(下转第 425页 Continue on page 425)
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3期 金则新等：浙江省台州市种子植物区系分析 425
世界各地联系广泛，区系过度性明显等几个特点。
台州市植物区系的暖温带特征显著，热带、亚热带成
分也有相当大的比重。这充分说明由于本区地处浙
江中部 ，植物区系具有 由热带向温带 的过渡地带 的
性质。这些地理成分中，东亚的成分，特别是同中国
一 日本区系有着更密切的联系。东亚一北美间断分
布型的在本 区也较多 ，说明本区与东亚、北美在地史
上的联系以及近代地理环境的某些相似。
由于台州海域的大面积分布，常年受大气、海洋
环流的影响，使一些海岛具冬暖夏凉，气温适中，光
热资源丰富的特点。从属的分布区类型可看出，海
岛植物区系中以热带成分占优势(郭亮等，1999)，且
明显高于同纬度的大陆地区，充分表明海岛植物区
系较之同纬度大陆地区有更明显的热带亲缘特征。
但海岛生境单一，以及人类活动的影响，植物区系多
为广布性成分，缺乏起源古老的孑遗植物。而西北
山区有较多的中山，地形复杂，自中生代晚期以来，
未受到第四纪冰川的严重影响，长期处于相对稳定
的亚热带气候条件下，且保留了较多的孑遗植物，说
明本区系历史起源具有一定的古老性。西北山区海
拔较高，气温较低，如天台山种子植物区系中，属的
分布区类型温带成分占明显的优势(金则新，1994)。
台州西北环山，东南濒海，特殊的地理位置，使得水
热条件较为优越，一些南亚热带植物得以从沿海向
北延伸分布，从属的分布区类型看，台州热带成分的
比例比相邻的内陆地区磐安(郝朝运等，2004)、新昌
(金明龙，2004)、白云山(梅笑漫，2004)高。
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