全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 28(3)：320— 323 2008年 5月
桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔的开花动态
及花粉活力和柱头可授性的比较
蒲高忠 ，潘玉梅 ，林春蕊1，唐赛春 ，陈秋霞1．2，邹 蓉
(1． 毳广西植物研究所，广西桂林541006；2．广西师范大学生命科学学院，广西桂林54104)
摘 要：对桂林唇柱苣苔的两个居群(YZ居群和 DB居群)和百寿唇柱苣苔的开花动态 、花粉活力和柱头可授
性进行了比较研究。结果表明，桂林唇柱苣苔的两个居群花期 、单花持续期存在明显差异 ，DB居群 的花期较
YZ居群晚，但花期长于后者。YZ居群的花期 、单花持续期与百寿唇柱苣苔的花期 、单花持续期相近。三者开
花过程相似。花粉活性和柱头可授性达最大的时间、持续时间在桂林唇柱苣苔的两个居群以及百寿唇柱苣苔
之间具有明显差异。
关键词 ：桂林唇柱苣苔 ；百寿唇柱苣苔 ；开花动态；花粉活力 ；柱头可授性
中图分类号 ：Q944．4 文献标识码：A 文章编号 ：1000-3142(2008)03-0320-04
Comparison 0n floral dynamic。pollen viability and
stit~m a receptivity between Chirita guilinensis ·● ·● ●· 一 · —-。⋯ ⋯ ●-
an d C l口I
PU Gao-Zhong1，PAN Yu—Mei1，LIN Chun-Rui1，
TANG Sai-ChunI ，CHEN Qiu—XiaI，2，Z0U RongI
(1．GuangxiImtit~e ofBotany，GuangxiZhuangAutonomousRegion and eChi~seAcademy ofSciences，
Guilin 541006，China；2．Colege ofLife Sciences，Guangxi Normal University，Guilin 541004，China)
Abstract；Floral dynamic，pollen viability and stigma receptivity of Chirita guilinensis at two sites(YZ group
and DB group)and C．baishouensis were compared in this study．The results showed that the flowering period
of inflorescence and anthesis of a single flower were different between DB group and YZ group，but analogical
between YZ group and C．baishouensis：Flowering of YZ group and C．baishouensis took place from late Febru-
ary to late March，but occurred from middle March tO middle April in DB group；the anthesis of a single flower
in DB group was longer than others．However，a similar floral dynamic happened in DB group，YZ group and
C．baishouensis．The peak time and its duration of polen variability and stigma receptivity were distinctly dif-
ferent among DB group，YZ group and C．baishouensis．
Key words：Chirita guilinensis；C．baishouensis；floral dynamic；pollination viability；stigma receptivity
桂林唇柱苣苔(Chirita guilinensis)和百寿唇
柱苣苔(C．baishouensis)均隶属于苦苣苔科(Gesne—
riaceae)唇柱苣苔属(Chirita)，该属为热带亚洲分布
类型，全世界约 160余种，我国有 105种，5变种(李
振宇等，2004)。唇柱苣苔属一些种类花色艳丽，极
具观赏价值，现被北京林业大学作为观赏而引种栽
培的种类已达 2O余种，在我国南方部分城市也有栽
培，具有较高的观赏、科研 和药用价值(温放等，
收稿日期：2007—05—10 修 回日期 ：2007-08-03
基金项目：广西青年基金(0542031)[Supported by the Science Foundation for Young Scientist of Guang五(0542031)]
作者简介：蒲高忠(1980一)，男，甘肃西和县人 。硕士，主要从事外来人侵植物、传粉生物学和植物系统演化研究。
通讯作者(Author for c0rresp0ndence，E—mail：tangs@gxib．cn)
维普资讯 http://www.cqvip.com
3期 蒲高忠等：桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔的开花动态及花粉活力和柱头可授性的比较 321
2006)。二者在形态上相似，开花时间相近，且多生
于山洞洞 口及洞 中光线较好 的地 方或裸 露的岩石
上 。桂林唇柱苣苔在广西及广东云浮均有分布，而
百寿唇柱苣苔为广西特有种 ，目前仅 在桂林永福一
岩洞中发现有少量植株 。有关这两种植物的研究仅
见于对其花粉形态、植物区系和栽培管理等(文和群
等，1998；曹明等，2003；韦毅刚等，2004)方面的报
道，对其花粉活力和柱头活性的研究在国产苦苣苔
科植物中尚未见报道。本文通过对桂林唇柱苣苔不
同居群与百寿唇柱苣苔的开花动态以及柱头可授性
和花粉活性进行 比较研究 ，一方面为这两种植物的
保护提供必要的理论基础 ，另一方面为这些种类的
引种栽培、杂交育种和传粉生物学等方面的研究提
供科学依据。
1 材料和方法
1．1材料和试验地点
桂林唇柱苣苔 YZ居群和百寿唇柱苣苔的研究
在广西植物研究所进行，均为栽培多年的植株，l10。
18 01．8”E，25。04 49． 6”N，海拔 170 m，地势开阔，
生于林下石墙缝隙中；桂林唇柱苣苔 DB居群在桂
林大埠一岩洞中进行 ，l10。19 01．7 E，25。03 O0．1
N，海拔 161 m，为典型的喀斯特地貌，地质以石灰
岩为主。桂林的年平均气温 18．81℃，年平均降水
1 900 mm，属亚热带季风气候 区。
桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔均为多年生草
本，叶基生；聚伞花序，腋生；花冠紫色或淡紫色，筒
狭漏斗状；雄蕊 4枚，其中 2个退化，花药白色；花柱
1，柱头 2裂 ，三角形 ；蒴果线形 ；花期相近 ，均为 3～
4月，果期 4～5月。不同的是前者叶狭椭圆形或菱
状椭圆形，两侧稍不对称，边缘具钝齿或重钝齿，花
药较大 ，柱头三角形 ；后者 叶椭 圆形或卵状椭圆形，
全缘，花药较小，柱头阔三角形 。
1．2开花动态的观察
每个居群标记 3株(株距 1．5 m)，每株 3朵花 ，
从第一片花冠裂片展开时开始，对其开花动态进行
连续观察：开花当天每隔 1 h观察一次，此后每天 1
次，直至柱头萎蔫。同时，采集盛花期的花朵，测量
其花冠口部直径、花冠长度、花药长度、花丝长度、柱
头高度、柱头长度 、柱 头至 花药之间 的距离 (由于柱
头在生长发育过程中和授粉前后都有较大的变化，
测定时选择盛花期未授粉的花朵进行)。由于温度
对花期影响 比较 大 ，且 岩洞 内外 温差 比较大，观测
时，用温度计记录当时的温度变化情况 。
1．3花粉活性和柱头可受性的检测
花粉活性采用 MTT法测定(Rodriguez& Daf—
ni，2000)：将新鲜的花粉置于载玻片上 ，同时用火加
热杀死的花粉作对照。将 1滴 MTT溶液置于花粉
样品中，充分混匀，让其风干后再重复置 1滴 MTT
溶液 ，干后在显微镜 下观察 并统计着色花粉粒和未
着色的花粉粒数 目(每片花粉数>500粒，重复 10
朵花)。若花粉变蓝黑色则表明有活力，若无变化或
黄褐色则表 明为无活性。柱头可授性采用 3 的双
氧水(H O )检测法(Dafni，1992)：将不同发育时期
的新鲜柱 头 (30朵 花)，完 全浸 泡在 3 的双氧水
(H O )反应液中，如果柱头具可受性则有气泡产
生，否则无气泡产生。
25
20
1 5
10
5
0
图 1 百寿唇柱苣苔(BS)及桂林唇柱苣苔
YZ居群和 DB居群单花持续期
Fig．1 Floral longevity of C．baishouensis(BS)
and C．gueilinensis in YZ and DB groups
with different temperatures
2 观察结果
2．1开花动态
2．1．1花期及单花持续期 观察表明，桂林唇柱苣
苔的 YZ居群和百寿唇柱苣苔植株的花期较早，始
花期为 2月末 ，完花期为 3月下旬；而 DB居群的始
花期为 3月中旬，花期持续时间长于前二者，末花期
为 4月中旬。桂林唇柱苣苔两个居群单花持续期差
异显著，DB居群的单花期明显高于 YZ居群(t=
5．048，dr=15．183，P<0．01)；百寿唇柱苣苔单花
花期最短，与桂林唇柱苣苔 YZ居群的差异不显著
(t一6．532，dr=22，P>0．01)，但 明显短于 DB居群
(t=2．650，df一22，P<0．01)(图 1)。三者单花持
B 自圈■日目■嚣■垦 图置
●■I
口 L
鹏 一
盥
． |
●■■●■I
一 ∽州cm∞ >∞ c0一 L0
￥^1 蝰 革J曩 一厘莒 靶 斟
维普资讯 http://www.cqvip.com
322 广 西 植 物 28卷
续期均受开花时气温的影响，气温 5～1O℃时单花
花期最长、1O～15℃时较长，大于 15℃时，单花花
期最短。受温度的影响，野外仅观察到 2种传粉昆
虫，传粉频率也很低。
2．1．2开花过程 桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔开
花过程相似，花通常在傍晚或凌晨开放。开花时，多
数花均为下唇的右裂片先展开；待其左裂片展开后，
可清楚看见下 唇的 中裂片被上唇 包住 ；约 4～8 h
后 ，上下唇裂片完全分离 ；开花约 1 d后 ，裂 片完全
展开。花开时花药未开裂，柱头浅绿色，高于花药约
3～5 mm。盛花期桂林唇柱苣苔两个居群和百寿唇
柱苣苔花部数量特征见表 1。
表 1 桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔花部数量特征
Table 1 Floral parameters of C．guilinensis and C．baishouensis(mean土 )(unit：cm)
盛花后，花部特征开始发生变化，上下唇裂片反
卷、皱褶，花药壁由紫色变淡紫色，弯曲的柱头逐渐
伸直，颜色逐渐 变为淡紫 红色 ，标 志着 花凋零 的开
始。之后，枯萎的花冠从基部连同雄蕊一起脱落；柱
头浅紫色，微向上翘起并开始枯萎；子房逐渐变粗，
花期结束。
；
=
；2
c
-3
烘
彝
卜_：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111 21 3141 51 61 71 8
开花后的时间(天)Time after fI owerI ng(day)
图 2 百寿唇柱苣苔及桂林唇柱苣苔 YZ居群
和 DB居群花粉活性和柱头可授性变化
Fig．2 Dynamic changes in pollen viability and
stigma receptivity in C．baishouensis(BS)and
C．guilinensis in YZ and DB groups
2．2花粉活性和柱头可授性
桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔都属于雄蕊先熟，
它们花粉活性和柱头可授性变化趋势相似(图 2)。
在桂林唇 柱苣苔 的两个居群 中，DB居群花粉
活性在开花 4～5 d后才达最大，为 98．2 ，并维持
4．5 d的高活性状态；YZ居群花粉活性在开花约 3
d后便可达到最大活性，并在 2～3 d内保持在
97．6 以上。此后，活性缓慢下降。
桂林唇柱苣苔两个居群的柱头在开花前约 4 h
有一定 的可授性 ，但 活性达 最大 的时间不 同。YZ
居群在开花第 4天活性可达最 大，而 DB居群可授
性则缓慢上升，直至开花后第 7天才出现最大可授
性，并保持在 96．3 以上，3～5 d后，可授性才逐渐
下降。百寿唇柱苣苔的柱头在刚开放的花中没有可
授性，开花约 2 h后活性急速上升，开花第三天达最
大(93．2 )，并可保持至次 日下午，随后，可授性缓
慢下降。
3 讨论
3．1开花动态的比较
桂林唇柱 苣苔 的两个 居群 ，生境存在 差异，花
期、单花持续期也表现不同。其中，DB居群的花期
明显 晚于 YZ居群 ，但花期 的持续 时间较 YZ居群
长。YZ居群与百寿唇柱苣苔生境相同，二者花期
较为一致。DB居群单花持续期明显高于 YZ居群，
而 YZ居群单花持续期也接近百寿唇柱苣苔的单花
持续期。三者单花持续期均受气温的影响，在一定
气温范围内，单花持续期随着温度的升高而下降，可
能是由于在较高温度下，植物本身的新陈代谢加速，
从而使花期缩短。已有的研究表明，恶劣环境和高
海拔植物常通过延长花期来克服传粉昆虫的不足和
恶劣的自然环境(Arroyo等，1985；Bingham & Or—
thner，1998；Gugerli，1998)。桂林唇柱苣苔 DB居
维普资讯 http://www.cqvip.com
3期 蒲高忠等：桂林唇柱苣苔和百寿唇柱苣苔的开花动态及花粉活力和柱头可授性的比较 323
群生于洞穴，其光照强度和传粉昆虫都受到一定的
限制，加之温度较低，从而以花期延长来保证其生殖
成功率。提示我们在引种栽培和杂交育种时要充分
重视如温度等环境因子的作用。桂林唇柱苣苔两个
居群的开花过程与百寿唇柱苣苔的开花过程相似，
开花时、盛花后直至花枯萎 ，花部形态特征等的变化
较为一致。
本文研究的两种植物三个居群的花部数量特征
的比较表明，桂林唇柱苣苔的两个居群的花部数量
特征比较相近，而与百寿唇柱苣苔差别较大，表明花
部数量特征不受花期的影响。三者花期、单花持续
期的比较表明，这两种植物的花期、单花持续期受环
境的影响较大，有时种内的变化大于种间。
3．2花粉活力的比较
研究表明，桂林唇柱苣苔 DB居群的花粉活性
达最大值的时间晚于 YZ居群，但高活性维持的时
间长于 YZ居群。而百寿唇柱苣苔的花粉活性达最
大的时间早于桂林唇柱苣苔的两个居群，持续时间
也明显短于二者。两种植物花粉活性变化的趋势大
致相似 。
3．3柱头可授性的比较
柱头可授性是有性生殖中的最主要的环节之
一
，其可授期的长短直接影响花的授粉 (红雨等，
2006)。桂林唇柱苣苔 的两个居群 的柱头可授性达
最大及持续时间明显不同，DB居群在开花后第 7
天柱头才出现最大可授性，并持续 3～5 d的高活性
状态，这在一定程度上延长了授粉时间，增加授粉机
率；而 YZ居群在开花后第 4天可授性即达最大。
百寿唇柱苣苔开花后第 3天，柱头可授性达最大，维
持活性在较高的水平，约 2．5 d。
桂林唇柱苣苔的两个居群的花粉活性和柱头可
授性达最大及持续时间具有较大差异，与百寿唇柱
苣苔的也明显不同，说明了花粉活性和柱头可授性
一 部分由自身基因决定，另一方面由环境而定(刘林
德等，2OO4)。在这两个种中，花粉活性和桂林唇柱
苣苔的柱头可授性在闭花时就 有一定 的活性 ，是否
表明它们存在闭花授粉现象?不同温度对花期的长
短以及柱头与花粉活性的影响较大，但低温是如何
使其花期延长等问题，都需要进一步研究。
参考文献：
李振宇，王印政．2004．中国苦苣苔科植物[M]．郑州：河南科
技出版社 ：171—261
温放，李湛东，张启翔．2006．南方喀斯特地 区苦苣苔科观赏植
物在北京的引种栽培[J]．北方园艺，(5)：136—137
Arroyo M TK，Armesto J J，Primack R．1985．Cortmunity studies
in polination ecology in the high temperate Andes of Central
Chile．Ⅱ．Efect of temperature on visitation rates and polination
possibilities[J]．Plant Systematics and Evolution，149：187—
203
Bingham R A，Orthner A R．1998．Efficient polination of alpine
plantsEJ]．Nature，391：238—239
Cao M(曹明)，Lin CR(林春蕊)，Tang SC(唐赛春)，et a1．2003．
Polen morphology of．some species of Gesneriaceae from Guangxi
(广西苦苣苔科植物花粉形态)[J]．Guihaia(广西植物)，23
(2)：139— 142
Da 八 1992．Polination Ecology，a Practical Approach[M]．
Oxford：Oxford University Press
Gugerli F．1998．Efect of elevation on sexual reproduction in al—
pine populations of Saxifraga oppositifolia(Saxifragaceae)[J]．
Oecologia，114：6O一 66
Hong Y(红雨)，Fang HT(方海涛)，Na R(那仁)．2006．Polen
viability and stigma receptivity of Prunus rnongolica(濒危植物
蒙古扁桃花粉活力和柱头可授性研究)[J]．Guihaia(广西植
物)，26(6)：589—591
Liu LD(刘林德)，Zhang P(张萍)，Zhang L(张丽)，et a1．2004．
Polen viability，stigma receptivity and polinators of Weigela
florida(锦带花的花粉 活力、柱头 可授性及传 粉者 的观 察)
[J]．Acta Bot Boreal-Occident Sin(西北植物学报)，24(8)：1
431— 1 434
Rodriguez-Ria I O T，Dafni A。2000．A new procedure to assess
polen viability[J]．Sexual Plant Reproduction，12：241—244
Wei YG(韦 毅 刚)，Zhong SH(钟 树 华 )，wen HQ(文 和群 )．
2004．Studies 0f the flora and ecology Gesneriaceae in Guangxi
Province(广西苦苣苔科植物区系和生态特点研究)[J]．Acta
Bot Yunnan(云南植物研究)，26(2)：173—182
Wen HQ(文 和 群)，Zhong SH(钟 树 华)，Wei YG(韦毅 刚)．
1998．The resources of ornamental plants in Gesneriaceae in
Guangxi(广西苦苣苔科观赏植物资源)[J]．Guihaia(广西植
物)，18(3)：209—212
维普资讯 http://www.cqvip.com