全 文 ：　　* 本文为 1996～ 2000年浙江省林业厅林木良种基础研究项目“浙江省阔叶绿化树种选育和快繁技术研究”的部分内
容。 浙江林业学校 98届实习生续雨村、钱国平同学参加试验工作 ,特此致谢。
1998-06-17收稿。
木兰科木兰属、含笑属植物杂交授粉技术的初步研究*
姜景民　李　霞　盛能荣
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 , 311400,浙江富阳 ;第一作者 35岁 ,男 ,副研究员 )
　　关键词　木兰科 ; 木兰属 ; 含笑属 ; 杂交授粉 ; 花粉贮藏
分类号　 S722. 8
　　木兰科 ( Magno liaceae)树种以花大色艳、香味浓郁著称 ,多数可视为园林绿化珍木 [1 ]。 国
产木兰科植物 100多种 ,除少数外大多处于野生状态 ,甚或已近濒危 [ 2]。近年来一些单位开展
了引种栽培工作 ,以保护木兰科基因资源 ,发掘其潜在价值。选择和杂交是提高植物观赏价值 ,
培育园艺新品种的主要途径 ,木兰科植物的新品种培育在国外十分成功 , Callaway ( 1994)记载
的木兰属 (Magnol ia L. )栽培品种即有近 500个 [ 3]。而我国这方面的工作尚处于起步阶段 [1 ]。
中国林业科学研究院亚热带林业研究所自 80年代以来开始木兰科树种的引种栽培试验 ,
建立了引种园 ,选择出一批适生优良树种在华东地区作为绿化树种推广 [4 ]。为有效地进行杂交
工作 ,对其中木兰属和含笑属 (Michel ia L. )部分树种的开花生物学作了初步观测和授粉杂交
的尝试。本文对此加以总结 ,以便为今后进一步开展杂交育种提供可靠的技术。
1　材料与方法
　　 ( 1)本木兰园 (浙江富阳 )建于 1986～ 1992年 ,目前保存 50余种 ,自 2月份开始对开花的
种类作了普查 ,并对其中数种的开花进程作跟踪观测。
( 2)花粉生活力测定:取数种花粉作试材进行花粉萌发培养条件的筛选 ,培养基的种类参
考以往木兰科花粉萌发培养方法的报道 [ 5]。应用适宜的培养基采集不同开放阶段的花的花粉
涂片 ,在 23℃恒温箱中培养 8～ 12 h后镜检。采集花粉萌发最佳阶段的花药在不同条件下贮
藏 ,定期涂片镜检花粉生活力。镜检观测 3～ 5张玻片 ,各 3个视野 ,统计萌发率 (去除超出最大
容许差距测值后的平均数 )。
( 3)杂交授粉:确定杂交组合 ,采集贮藏父本花粉 ,在母本单花最佳授粉期授粉、套袋 ,以后
调查座果率。
2　结果与分析
2. 1　花粉生活力的测定
采用的培养液组分为蔗糖、硼酸和硝酸钙 ,按其质量浓度配制成 4种配方: Ⅰ .硼酸 30 mg
· L- 1 ;Ⅱ .蔗糖 50 g· L- 1 ,硼酸 30 mg· L- 1;Ⅲ .蔗糖 100 g· L- 1 ,硼酸 30 mg· L- 1 ;Ⅳ .蔗糖
林业科学研究　 1999, 12( 2): 214～ 217
Forest Research 　　 　　
50 g· L- 1 ,硼酸 30 mg· L- 1 ,硝酸钙 300 mg· L- 1。将培养液滴入凹玻片凹槽 ,撒入适量花
粉 ,盖上盖玻片在恒温箱内培养 ,镜检萌发率结果见表 1。 不同培养基的花粉萌发率有极显著
差异 ,在硼酸含量一定的情况下 ,蔗糖的浓度至为重要 , 100 g· L- 1的蔗糖可使花粉萌发达到
满意的效果 ,硝酸钙对花粉萌发没有正面影响。
表 1　不同培养基的花粉萌发率 %
树　　　　种 培　养　基　类　型Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
云山白兰 (M. p latypetala Hand. -Mz t. ) 1. 9 42. 0 83. 3 79. 9
多花含笑 (M. f loribunda Finet et Gagnep. ) 17. 6 18. 2 43. 3 19. 6
由于新鲜花粉成团块状 ,在液体培养基中难以分散 ,计数困难 ,另一方面也发现 ,盖有盖玻
片的凹槽内花粉萌发并不理想 ,而凹槽外散落的花粉萌发率高且花粉管生长极长。因此在以后
的花粉测定中采用加入 w= 0. 5%琼脂的 3号配方制成固体培养基 ,用毛笔沾取花粉涂片 ,在
保温条件下培养。
2. 2　开花期的形态观察
木兰科树种春夏季开花。对本园引种的部分春季开花种类的花期观测结果如表 2,种间的
开花期有较大差异。福建含笑 (M. fujianensis Q. F. Zheng ) 2月份即开花 ,云山白兰、多花含笑
等属于早花类型 ;深山含笑 (M. maudiae Dunn)、宝华玉兰 (M. zenii Cheng )、红花木兰 (M.
sprengeri Pamp. )、黄山木兰 (M. cy lindrica Wils. )、天目木兰 (M. amoena Cheng )等属中花类
型 ;醉香含笑 (M. macclurei Dandy )、乐昌含笑 (M. chapensis Dandy )、华中木兰 ( M. biondii
Pamp. )等属晚花类型 ; 花型小的含笑 (M . f igo Spreng. )、云南含笑 ( M. yunnanensis
Franch. )、紫花含笑 (M . crassipes Law )、悦色含笑 (M. amoenna O. F. Zheng et M. M. Lin)等
花期更晚 ,这为庭园中花期配置提供了条件 ,也便于杂交育种的种类组合。
表 2　部分含笑属、木兰属树种的花期 ( 1998年 )
树　种 观　察　时　间 /月 -日
02-16 18 20 22 24 26 28 03-02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26
云山白兰 - - - - - - - - - - - - ………………
多花含笑 - - - - - - - - - - - - ……………………
深山含笑 - - - - - - …………………
醉香含笑 - - - - - - - ………………
乐昌含笑 - - - - - - - - - -
宝华玉兰 - - - - - - ………………
天目木兰 - - - - - - ……………
黄山木兰 - - - - ………………
红花木兰 - - - - …………
华中木兰 - - - - …………………
星花木兰 - - - - …………………
　　注: - - - 初花期 ,不足 30%花蕾开花 ; —— 盛期 , 30% ～ 70%花蕾开花 ;……末花期 , 70%以上花朵枯落。
单花的开花进程可分为几个阶段: ( 1)松蕾期 ,花蕾开始膨大 ,苞片裂开 ,花瓣紧抱 ,雄蕊群
抱拢雌蕊群中下部 ,柱头张开。( 2)初开期 ,大型纸质花瓣镊合处松动 ,肉质花瓣顶部出现小孔 ,
花药依然紧贴 ,雌蕊群伸出雄蕊群以上 ,柱头面有明显的整齐排列的乳实 ,并分泌粘液晶莹有
215第 2期　　　　　　姜景民等: 木兰科木兰属、含笑属植物杂交授粉技术的初步研究
光泽。( 3)半开期 ,纸质花瓣外轮展开 ,内轮上部依然镊合而下部已分离 ,肉质花瓣直立 ,雄蕊群
开始松开 ,并有少数花药开裂 ,雌蕊柱头光泽度变差 ,昆虫已能进入花中。( 4)全开期 ,花瓣全部
张开 ,纸质花瓣平展 ,肉质花瓣外倾 ,雄蕊群辐射状散开 ,花药全部开裂。( 5)败花期 ,花瓣脱落 ,
花药散掉 ,柱头末端枯萎。各个阶段的时间长短因树种和天气状况而异。因此最佳的采集花粉
时间应是在并开期 ,而授粉则宜在初开期进行。
2. 3　不同开放阶段花的花粉品质
　　为了解花粉品质与花的开放阶段的关
系 ,以帮助确定采集花粉的最佳时期 ,采集了
初开期、半开期、盛开期的花的花药 ,待短时
间后各阶段花药开裂散粉 ,进行花粉萌发培
养。从表 3测定结果看 ,以半开期的花粉萌发
率最高 ,花粉品质最好 ,此时花瓣初张 , 花药
表 3　不同开花阶段花粉的萌发率 %
树　种 初开期 半开期 盛开期
云山白兰 27. 9 54. 6 51. 9
深山含笑 21. 0 47. 7 45. 8
宝华玉兰 31. 4 35. 9 25. 1
二乔玉兰 0 0 0
近于开裂或始散粉 ,易于采集处理。初开期的花药尚幼嫩 ,采集后需在日照下或 20℃温箱中放
置一段时间才能开裂 ,或因失水干缩而不能散粉。盛开期的花药已开裂 ,花粉长时粘着于药壁
上 ,易受天气影响而受损失。当父母本花期重合时可直接采盛开期花药花粉授粉 ,而为贮藏花
粉则应在半开期采集花药 ,室内处理。
对数株二乔玉兰 (Magnolia× Soulangeans Soul. -Bod. )不同阶段花的花粉进行培养发
现 ,其花粉均未萌发 ,推测是否因其杂种起源而造成花粉败育。但我们每年能从其收获大批种
子 ,是否属单性结实 ,需作进一步观测。
2. 4　花粉贮藏条件
进行杂交育种一般需要贮藏父本花粉。采集半开期的花粉在常温 ( 23℃恒温箱中 )、常温
干燥 (干燥器中 ,恒温箱内 )、低温干燥 (干燥器中 , 4℃冰箱内 ) 3种条件下贮藏 ,试验结果如表
4。多个树种的结果表明低温干燥贮藏是最佳方法 ,常温和常温干燥的结果相近 ,在较短时间内
花粉生活力丧失贻尽 ,从而说明控制温度是保持花粉生活力的关键。降低花药水分含量也十分
必要 ,否则容易发霉。 因此较好的方法是将花药在阳光下或温箱中 ( 20～ 25℃ )稍作干燥后散
出花粉 ,尔后将花粉收集于硫酸纸袋中 ,放于有足量吸湿剂的干燥器中 ,贮藏于冰箱内 ( 2～ 5
℃ )。
表 4　贮藏方法对花粉萌发率的影响 %
树　种 贮藏方法 贮　藏　时　间 /d
1 4 7 10 13 15 19 21 22
云山白兰 常　　温 36. 0 32. 7 24. 5 21. 6 11. 0 9. 8
常温干燥 53. 6 35. 0 34. 3 31. 5 21. 3 6. 2 4. 5
低温干燥 35. 2 38. 0 33. 7 32. 6 28. 8 22. 1
深山含笑 常　　温 34. 4 32. 1 1. 3 0
常温干燥 46. 8 38. 7 27. 3 1. 3 0. 5
低温干燥 48. 6 46. 3 4. 6 4. 3
火 力 楠 常　　温 16. 3 14. 8 11. 7 12. 4 0
常温干燥 69. 9 15. 5 13. 4 11. 4 10. 7 20. 5
低温干燥 44. 1 39. 7 35. 4 33. 5 11. 9
216 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　第 12卷
　　不同树种的花粉贮藏有效期不同 ,如云山白兰花粉低温贮藏近 1个月后仍有较高萌发率 ,
而深山含笑则不过 10 d左右 ,这似乎与树种的单花持续期有关 ,云山白兰单花开放可持续 10
～ 20 d,而深山含笑则不过 3～ 5 d。
2. 5　杂交授粉方法
试验进行了若干组种间杂交 ,掌握了杂交授粉方法。所观测的包括含笑属树种在内的种类
和已报道的木兰属 [3 ]一样 ,都属于雌蕊先成熟 ,且在花被片尚未张开之前 ,即已进入可授粉期 ,
而在花被片张开后已过最佳授粉期 ,此时尚见有密蜂等昆虫钻入花中。 因此 ,在初开期授粉无
需提早套袋去雄 ,可即时拨开花瓣露出雌蕊 ,然后用毛笔尖沾取准备好的花粉轻涂于柱头上 ,
再用透明硫酸纸套袋以免其它花粉污染 ,待花瓣萎谢 ,柱头干枯即可去袋。操作时应尽量保留
花被片 ,以保证雌蕊发育的适宜环境。对大型纸质花瓣 ,剪去花被上端成一小孔进行授粉 [ 3]不
失为一种简便方法。
参　考　文　献
　　 1　陈俊愉主编 .中国花经 .上海:上海文化出版社 , 1991.
2　姜景民 ,盛能荣 .试论我国木兰科植物濒危现状及其保护利用 .浙江林业科技 , 1997, 17( 5): 54～ 58.
3　 Collaw ay D J. The w orld of M agnolias. Porland: Timber Press , 1994.
4　叶桂艳 .中国木兰科树种 .北京:中国农业出版社 . 1996.
5　周坚 ,樊汝汶 .鹅掌楸属两种植物花粉品质和花粉管生长的研究 .林业科学 , 1994, 30( 5): 405～ 411.
On the Hybridization Techniques of Magnoliaceous Plants
Jiang J ingmin　Li X ia　 Sheng Nengrong
( The Research Ins ti tu te of Sub tropical Forest ry, CAF, 311400, Fuyang, Zh ejiang , China)
　　 Abstract　 The bio logical characteristics o f f lo ral o f some magno liaceous species w hich
rela te wi th the crossing practice are examined and the hybridiza tion techniques are
summarized. It i s found that the maturi ty of gynoecium is ea rlier than androecium, the
stigmas are receptiv e before a flow er opens, so the best period for pol lination is 1～ 2 d away
from opening. It i s bet ter to collect pollen in half-opening period w hen the anthers begin
opening and the po llen quali ty is also the best. For the pollen sto rag e, the suitable condition
is drying ( using desiccants) and low temperature ( 2～ 5℃ in ref rigerator ) which can keep
pollen for about one month wi th the 50% vi tality.
　　Key words　magno liaceous species; pollination techniques; pollen sto rag e
217第 2期　　　　　　姜景民等: 木兰科木兰属、含笑属植物杂交授粉技术的初步研究