全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 28(4)：443— 446 2008年 7月
滇重楼和毛重楼花粉活力和柱头可授性的研究
王定康1，孙桂芳2，翟书华1，王荔芳3，郭志明4
(1．昆明师范高等专科学校 生物系，昆明 650031；2．昆明医学院 教务处 ，昆明 650032；
3．云南大学 信息学院 ，昆明 650091；4．宣威市农业局 ，云南 宣威 655400)
摘 要：用 TTC法测定了滇重楼和毛重楼花粉的活力，用联苯胺一过氧化氢法测定了其柱头的可授性。结
果表明滇重楼的花粉活力在散粉后第 1天活力较高以后则逐渐下降，在第 2天和第 19天花粉活力则急剧下
降，但能维持 20~23 d，在整个花期中基本都具有活力。毛重楼的花粉寿命约为 4 d，第 2天花粉活力达到最
大值，第 3天后花粉活力急剧下降，总体活力较低。滇重楼和毛重楼的柱头在整个花期中几乎都具可授性，但
滇重楼在 II～13 d时柱头可授性最强，毛重楼在第 5天可授性最强。两种重楼植物花粉活力较高的时期与柱
头可授性较强的时期不一致 ，但柱头可授性较强的时间与分泌黏液较多 的时间基本一致。
关键词：滇重楼；毛重楼；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)04-0443-04
Pollen vitality and stigma receptivity of Paris
polyphylla var．yunnanensis an d
P．mairei(Trilliaceae)
WANG Ding-KangI，SUN Gui-Fang2，ZHAI Shu-Hua1，
WANG Li—Fang3，GUO Zhi—Ming4
(1．Departmentof Biology，Kunming Teacher’ College，Kunming 650031，China；2．Teaching Office．Kunming
Medical Colege， Kunming 650032，China；3．School of Information Science and Engineering，Yunnan
University，Kunming 650091，China；4．Xuanwei Bureau of Agriculture，Xuanwei 655400，China)
Abstract：Pollen viability of Paris polyphylla var．yunnanensis and P．maird was evaluated by TTC(2，3，5-triphenyl
tetrazolium chloride)test，the stigma receptivity was estimated by benzidine-H2 02 method．The results were as M-
lows：the polen viability of P．polyphylla var．yunnanensis was the highest at the first day shedding polens，then fel
down gradually and lasted about 20 to 23 days．It could remain viable for nearly the entire flowering period but fel
down suddenly in the second day and the 19th day．The pollen viability of P．mairei reached to a summit in the see-
ond day but fel down suddenly in the third day，the life-span was relatively short，only four days．The stigma of both
species of Paris had receptivity during blooming period．It was the highest at 1 1 to 13 days after blooming in P．
polyphylla var．yunnanensis but in P．mairei it was at the fifth day．There was a discrepancy in the peak time of pol—
Ien viability and stigma receptivity in both species of Paris．The summit of stigma receptivity and mucus secretion
was nearly the same in two species．
Key words：P．polyphylla var．yunnanensis；P．mairei；pollen viability；stigma receptivty
重楼属(Paris)植物隶属于延龄草科(Triliace—
ae)。全世界约有 24种，1O个变种和若干变型；我
国有 19种，1O个变种，在云南分布最为集中，有 14
种，其中3种为云南特有(李恒，1998)。重楼属植物
收稿日期 ：2007—06—12 修 回日期 ：2007—09—10
基金项目：云南白药集团股份有限公司资助[Supposed by Yunnan Baiyao Group Co．，I』TD]
作者简介：王定康(1966一)，男，云南宣威人，在读博士 ，副教授，主要从事传粉生物学和繁殖生物学的研究，(E-mail)wdkll7@163．~o121。
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作为中药材，其化学成分复杂，药理活性强，临床应
用范围广，具有抗癌、清热解毒、消肿止痛和止血等
作用，治疗跌打损伤有独特疗效，是多种中成药的主
要原料之一(汤海峰等，1998；袁理春等，2004)。近
年来由于需求量逐年增加，现有药源远不能保障市
场需要。加之忽视对滇重楼资源的保护和繁育，野生
种质资源遭到严重破坏。另外，重楼繁殖率低，其药
用部位根茎的自然生长速度十分缓慢，从种子发芽到
生长成药用商品，一般需 1O～15 a。所以重楼药用资
源再生较慢，逐年的采挖已使野生重楼资源 日趋枯竭
(李向东，2004)，保护重楼资源已迫在眉睫。
植物传粉过程始于花药开裂和成熟花粉的散
出，花粉必须在具有活力时到达适宜的接受柱头才
能实现授精。因此，花粉的活力与寿命、柱头的可授
性便成为传粉生态学所必须研究的内容(刘林德等，
2001)。近年来，花粉活力和柱头可授性的研究已经
引起了不少学者的重视，并开展了大量的工作(红雨
等，2003，2005；刘林德等，2001；2004；张仁波等，
2006)。本文通过对滇重楼和毛重楼进行花粉活力
和柱头可授性实验分析、开花生物学特性观察和人
工传粉初步试验，旨在探讨两种重楼属植物花粉活
力和柱头可授性的变化规律，为进一步研究重楼属
植物的有性繁殖特性奠定基础。
1 研究地点和方法
1．1研究地点
本研究在位于昆明师范高等专科学校校园内的
生物系试验基地进行，102。43 E，25。03 N，年均气
温 15．1℃，年均降雨量 1 075 mm，海拔 1 891 m，属
低纬高原山地季风气候。
1．2研究材料
试验材料为 2004～2005年从云南各地收集并
移植于昆明师范高等专科学校生物系试验基地遮荫
棚内的滇重楼(Paris polyphylla var．yunnanensis)
和毛重楼(P．mairei)植株。两种植物形态独特，1
株植物 1个茎，茎上只有 1轮叶，顶生 1枝花，花被
片离生，2轮，外轮为叶状的花萼，内轮为狭线形的
花瓣。滇重楼雄蕊多为 2轮，花药黄色、长 6～8
mm，子房绿色，花柱和柱头紫色，花期 4～7月，果
期 9～11月；毛重楼雄蕊 2轮，花药黄色、长 4～7
mm，子房绿色，花柱紫色，花期 4～5月，果期 9～1O
月。试验时间为 2007年 4月 16日～6月4日。
1．3研究方法
(1)开花生物学特性的观察：在花蕾期，选取花
期相近的健壮滇重楼和毛重楼植株的花各至少 5
朵，用彩色塑料标牌进行标记，在自然条件下每天观
察一次花蕾，直至花朵开放，花朵开放当天，每隔二
至三小时观察一次，花朵开放之后，每天早晚各观察
一 次，直至花丝枯萎，并对花的状态和开放过程、花
药的行为等进行记录。
(2)花粉活力检测：用过氧化氢酶法测定花粉活
力和寿命(张志良等，2004)。具体方法是：随机选取
5株花期相近的健壮滇重楼和毛重楼植株(共计各
检测 5朵花)，自散粉当天起每天上午 1O：O0用毛笔
涂抹花药取其花粉置于载玻片上，然后加入试剂 I
(O．5 联苯胺、0．5 a一萘酚、0。25 碳酸钠的混合
物)和试剂Ⅱ(O．3 过氧化氢)各一滴，搅匀后盖上
盖玻片，放人装有湿滤纸的培养皿中于 37℃恒温箱
内恒温2h后在低倍镜下观察，具有活力的花粉被染
成红色，不具活力的花粉不被染上色。统计盖玻片
中央 5～6个视野全部观测花粉中红色花粉所占比
例，每个观察视野中的花粉数不少于 4O。
(3)柱头可授性检测：用联苯胺一过氧化氢法测
定柱头可授性(张志良等，2004)。具体方法是：自开
花当天起每隔 1 d随机选取预先标记的 5株花期相
近的健壮滇重楼和毛重楼植株，于上午 1O：O0将其
柱头取下放人凹面载玻片中，并滴加联苯胺一过氧化
氢反应液(1 联苯胺 ：3 过氧化氢 ：水一4：11：
22，体积比)2～3滴，若柱头具有可授性，则柱头周
围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。
(4)柱头分泌黏液情况观察 在进行开花生物学
特性观察的同时，借助放大镜对花期相近的各 5株
重楼植株的花自开花当天起每天对其柱头分泌黏液
的情况进行连续观察。
(5)传粉试验 选取健壮的滇重楼植株的花 126
朵和毛重楼植株的花 124朵，分别作下述处理：a．对
照：不套袋、不去雄、自由传粉。b．自花传粉：开花
前用硫酸纸袋套袋、将 自花的花粉授予柱头。C．异
花传粉：开花前去雄、用硫酸纸袋套袋、用来源于不
同植株的花粉进行异花授粉。除对照外，人工授粉
均是在花开后将袋子揭开进行授粉，完成授粉后又
将袋子套上。滇重楼的授粉时间为开花后的第 11
～ 13天，毛重楼的授粉时间为开花后的第 4～5天，
每天上午 1O：00开始进行授粉。异花传粉的花粉选
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4期 王定康等：滇重楼和毛重楼花粉活力和柱头可授性的研究 445
自供体植株开花 1～2 d的花粉。在试验期间，对套
袋的花朵经常进行 检查 ，揭袋换气 ，防止 花朵霉坏 ，
揭袋时严格防止昆虫在花中活动。在花瓣大部分已
脱落，心皮明显增大时，去掉硫酸纸袋结束试验，并
统计结实率。
(6)统计分析：数据统计分析采用 GraphPad
QuickCalcs online Calculators进行 。
2 实验结果
2．1开花生物学特性
两种重楼属植物每株只有一朵花，花药、柱头在
花药裂开前被花被紧紧包裹着，花被张开后不久花
药就开始 自上而下裂开 ，自然天气 情况下约在 9：00
左右花药全部裂开，花药表面布满花粉。18：OO左
右花药又自下而上逐渐关闭，到 21：OO花药全部关
闭，但花被并不闭合。一般情况下外轮的花药先裂
开，内轮的花药后裂开；同一轮花药裂开的时间也略
有差异。在同一试验地内，花药裂开的时间也略有
差异 ，在光照较充足的地方花药裂开较早。关 闭过
程则是外轮的花药先关闭，内轮的花药后关闭 ，在光
线较充足的地方花药关闭较晚。在开花过程中雌雄
位置关系没有明显变化，但柱头在花时直立，到果期
则向外卷。关闭的花药在第二天上午均又重新裂
开，两种重楼属植物的花药每天都重复着这种开裂
一 关闭的过程，直到花丝干枯，滇重楼平均 23 d(23
±2)，毛重楼平均 8 d(8±2)。
1 3 5 7 9 1 1 1 3 15 1 7 19 21 23
时间 Days
图 1 散粉不同天数滇重楼和毛重楼 的花粉活力变化
Fig．1 Polen viability of Paris polyphylla
var．yunnanensis and P．mairei after
shedding pollens different days
2．2花粉活力检测结果
滇重楼的花粉在散粉 当天活力较高，均高于
95％(O．965±0．046)，到第 2天和第 3天花粉活力
则急剧下降到 87．5 (0．875±0．042)和 82．4
(O．824±0．046)，以后花粉活力则逐渐降低，从第
19天后花粉活力又急剧下降，但一直到花丝枯萎前
的 1～2 d(第 23天)花粉活力仍然保持在 3O (O．31
±0．061)左右。毛重楼的花粉活力先上升，后下降，
表 1 滇重楼和毛重楼柱头可授期的联苯胺一过氧化氢法检测结果
Table 1 Stigma receptivity of Paris polyphylla var．yunnanensis and P．mairei by benzidine-H2 02
开花后 日期 Date after blooming(d) 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
滇重楼 P．polyphylla var．yunnanensis + + + + ++ +++ +++ ++ ++ + + +
毛重楼 P．mairei + + ++ + 一
注：“一”示柱头不具可授性；“+”示柱头具可授性j“++”示柱头具较强可授性 ，“+++”示柱头具强可授性。
Note：“一”means no stigma receptivity；“+ ”means stigmas have receptivity “+ + ”means stigmas have high receptivity；“+ + +”means
stigmas have higher receptivity．
第 1天的活力仅为 36．8 (O．368±0．044)，第 2天
活性较高，为 49．7％(0．497±0．061)，从第 3天后
花粉活力急剧下降，约到第 5天后花粉完全失去了
活力。总体看毛重楼的花粉活力明显低于滇重楼
(图 1)。
2．3柱头可授性检测结果
从表 1可见，两种重楼植物的柱头几乎在整个
花期中均具有可授性，但滇重楼开花当天至第 7天
柱头可授性一直较低，第 11～13天可授性最强，具
强过氧化物酶活性，以后则逐渐降低；毛重楼开花当
天至第 3天柱头可授性较低，第 5天时柱头可授性
最强，约在第 8天时完全失去可授性，丧失过氧化物
酶活性。毛重楼的柱头可授性弱于滇重楼。
2．4柱头分泌黏液情况
滇重楼和毛重楼的柱头属于湿柱头但分泌黏液
均较少，滇重楼开花后 1～7 d基本见不到有黏液分
泌，第 11～13天才有少量黏液分泌，毛重楼开花后
4～5 d分泌少量黏液，两种重楼植物中午的分泌量
均比上午和下午多 。
2．5传粉试验结果
滇重楼和毛重楼 自花传粉的结实率均较低，分
别为14±8 (n一42)和 21±8 (n=41)，存在显著
∞ ∞ ∞ 加 加 0
= Bl> c∞=o
一辞一 呈!鑫挂
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性差异(P
21 (n-40)，差异性不显著(P一0．055 8)；异花传粉
的结实率都相对较高，分别为 61±23％(n一48)和68
土24 (n=43)，存在显著性差异(P一0．000 4)，与对
照组相比，在滇重楼中自花传粉(P
植物花粉的活力与寿命因植物种及环境条件不
同而有所差别。一般认为植物的花药要在气温升高
和空气干燥的情况下才会裂开以促进传粉(Faegri
＆van，1979)。本实验中观察到两种重楼植物的花
药存在早上裂开和晚上关闭的现象，且花粉一直到
花丝枯萎前 1～2 d仍然具有活力，这与 Stanley等
(1974)报道的百合科植物的花粉在整个花期均具有
活力的结果相似，Edwards等(1992)认为相对较长
的花期和花粉供体时间的延长对增强总的适合度非
常重要，由于花粉具有较长的供体时间，就有可能对
后代贡献更多，从而增强了雄性适合度。在 Lilium
philadelphicum 中，Edwards＆ Jordan(1992)报道
过裂开的花药在雨中会关闭的现象，并认为花药有
效的闭合是在整个花期中保护花粉的一种适应机
制，而且认为在下雨的情况下访花昆虫不活动，植物
就没有必要将花粉暴露在外，是对花期相对较长、花
粉得不到花被固有结构保护、访花昆虫访花频率较
低的一种适应性选择。在两种重楼植物中，开花后
花的独特结构也没有使其花粉得到花被的保护，另
据李恒(1998)报道，滇重楼主要是蝇类传粉，而蝇类
在晚上一般不活动，由此推测，两种重楼植物花药晚
上关闭的现象也可能是有效保护花粉、增强雄性适
合度的一种机制。
柱头可授期是花朵成熟过程中的一个重要时
期，它能在很大程度上影响自花传粉率，开花不同阶
段的传粉成功率等(刘林德等，2001)。不同植物的
柱头可授期所持续的时间不同，从几小时到十几天
不等，花期的长短、开花后的天数、以及柱头分泌物
的有无等对其均有重要的影响。甚至柱头长短不同
的同一种植物其柱头可授性也有差异 (红雨等，
2005)。滇重楼和毛重楼的柱头在整个花期中均具
可授性，且柱头可授性较高的时期也是柱头分泌黏
液相对较多的时间，这为柱头粘合花粉创造了条件。
两种重楼植物花粉活力较高的时期与柱头可授
性较高的时期不一致，同一朵花的柱头可授性较强
期和花粉活力较高期基本没有重叠，说明存在雌雄
异熟现象，传粉机制可能以异花传粉为主，是其避免
自交的一种适应性机制。从人工辅助授粉的结实率
统计结果也能得到进一步的证实。
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