全 文 ：第 29卷　第 2期
　2011 年 6 月　 　 　
四川农业大学学报
Journal of Sichuan Ag ricultur al Unive rsity
　 　 Vol.29　No.2
Jun.2011
　　收稿日期:2010- 12- 01
基金项目:四川省青年科技基金项目(08ZQ026-034);　四川省科技厅项目(07jy029-023);　四川省科技厅支撑项目
(2008FZ0148);　四川省科技厅产学研创新联盟合作项目。
责任作者:张　利(E-mail:zhang8434@sina.com)
doi:10.3969/ j.issn.1000-2650.2011.02.012
鼠尾草属 3种植物花粉活力与柱头可授性
母贵琴 , 张　利 , 钟国成 , 李南杰 , 王　萌
(四川农业大学农学院 , 四川 温江　611130)
摘要:用 TTC 法测定鼠尾草属 3 种植物花粉的活力 , 用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头的可授性。结果表明 , 随
着散粉时间的延长 ,贵州鼠尾草紫背变种 、血盆草与黄花鼠尾草的花粉活力都是逐渐降低。散粉初期花粉活力最高
的是血盆草 ,平均为 76.8%;花粉活力最低的是黄花鼠尾草 ,平均为 37.7%。 3 种鼠尾草属植物的花粉活力可持续
3 ～ 7 d ,最佳传粉期为开花后 1 d。柱头在花冠刚开放时便具有可授性 , 可授性持续 3 ～ 5 d , 最佳授粉期为开花后 1
～ 2 d。
关键词:鼠尾草属;花粉活力;柱头可授性
中图分类号:Q945.5　　文献标志码:A　　文章编号:1000-2650(2011)02-0203-04
Pollen Viability and Stigma Receptivity of
Three Taxa in the Genus Salvia
MU Gui-qin , ZHANG Li , ZHONG Guo-cheng , LI Nan-jie , WANG Meng
(Co llege o f Ag riculture , Sichuan Ag ricultural Univ ersity , Wenjiang 611130 , Sichuan , China)
Abstract:Po llen viability of three taxa in the genus Salv ia was evaluated using T TC (2 ,3 ,5-t ri-
phenyl te trazo lium chlo ride), while stigma receptivi ty w as measured by the me thod of benzidine-
H2O2 .The results showed tha t the po llen viabi li ty decreased g radually w ith the extension of po l-
len shedding time for S .cavaleriei var.ery throphy lla , S .cavaleriei var.simpl ici f ol ia and S.f la-
va.In the early phase o f shedding , the highest pollen viability w as show n in S .cavaleriei var.
simplici f ol ia(76.8% on the average)and the least w as in S.f lava (37.7% on the average).
The pollen longevity of 3 plants w as about 3 to 7 day s and the optimal pol lination time w as 1 day
af ter f low ering .The stigma of all accessions had receptivi ty w hen blooming .The stigma receptiv-
ity of 3 taxa w as 3 to 5 day s and the opt imal pollination period lasted 2 day s.
Key words:Salvia;po llen viabili ty ;stigma receptivity
　　鼠尾草属(Salv ia Linn)是唇形科鼠尾草族中
最大的一个属 ,全世界约 1 050 种 ,广布于热带 、亚
热带和温带地区 。我国有 78种 ,24变种 , 8变型 ,主
要分布于四川 、山东 、河北 、河南等地 ,尤以西南为最
多[ 1] 。该属植物具有很高的药用价值 ,有 33个种
(变种 、变型)在中药配方中或民间可作药用 ,其功效
因植物的不同存在一定差异 ,如血盆草以全草入药 ,
主治吐血 、血崩 、刀伤出血 、血痢 、产后风寒等症状;
黄花鼠尾草的根及根茎功效同传统中药丹参 ,对多
种疾病特别是心血管系统方面疾病有很好的疗效;
贵州鼠尾草紫背变种具有活血化瘀作用[ 2-4] 。在自
然条件下鼠尾草属植物是以种子进行繁殖 ,但其种
子繁殖能力并不强 。加之该属植物应用范围广 ,民
间采用量大 ,近年来由于生态环境破坏严重 ,该属植
物有濒临灭绝的危险[ 3] ,因此对其有性生殖过程进
行研究具有重要意义。在植物有性繁殖过程中 ,两
性之间的传粉是基础 ,传粉过程始于花药开裂和成
熟花粉的散出 ,携带者雄配子体或其前体的花粉粒
暴露在干燥条件下 ,必须在具有活力时到达适宜的
接受柱头 ,因此花粉的活力与柱头可授性便成为传
粉生态学所必须研究的内容 ,已引起不少学者重视
并做了大量的研究工作[ 5-6] 。对鼠尾草属植物的花
粉活力及柱头可授性方面的研究国内外均较少 ,目
前该属只有 5种植物报道了其花粉活力与柱头可授
性[ 7-8] 。本研究通过对鼠尾草属 3种植物花粉活力
及柱头可授性的研究 ,旨在探讨该属植物花粉活力
和柱头可授性变化规律 ,为进一步研究鼠尾草属植
物的有性繁殖特性及开展种内和种间人工杂交积累
资料 。
1　材料和方法
1.1　供试材料
研究材料见表 1 ,由四川农业大学周永红教授
鉴定 ,现种植于四川农业大学生命科学与理学院植
物园中。
表 1　研究材料来源
Table 1　Source of materials
编号
No. 种名Name 拉丁名Latin name 采集地Locality 特性Characte ristic
1
贵州鼠尾紫背变种 S.cavaleriei var.ery throphy lla 四川康定　 野生
2 血盆草　 S.cavaleriei var.
simplici folia
四川都江堰 野生
3
黄花鼠尾草　　　 S.f lava 四川盐源　 野生
1.2　花粉活力的测定
用 T TC(2 ,3 , 5-t riphenyl tetrazo lium chlo ride)
法测定花粉的活力和寿命[ 8] 。具体方法是:于盛花
期 ,9:00 ～ 11:00将刚开放的整朵小花取下 ,放入培
养皿中 ,将培养皿加盖后置于 25 ℃光照培养箱中 。
取下花朵后当天立即取花粉 ,第 2 天起每天上午
10:00取 1次花粉 ,将花粉撒于载玻片上 ,滴加 0.02
mol/L 的 TTC磷酸缓冲液(pH =7.2),迅速盖上盖
玻片 ,将载玻片置入内有湿滤纸的培养皿中 ,连同培
养皿放置在37 ℃黑暗条件下 , 1 h后置Olympus U-
S PT 显微镜下观察 ,统计盖片中央 3 ～ 5个视野中
红色花粉所占比例(经 T TC 法检测后 ,有活力的花
粉粒被染成红色 ,无活力的花粉粒仍为其自身的颜
色),每种材料均随机选取 6朵小花进行测定 ,计算
平均值并对数据进行统计分析 。
1.3　柱头可授性的测定
用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性[ 8] 。其
方法是:在取花朵的同时 ,标记同时开放的花朵 ,剪
取开花后不同时间的花朵 ,将其柱头(每种任选 20
个)置于载玻片上 ,滴加联苯胺-过氧化氢反应液
(V 0.05 mol/ L联苯胺 ∶V0.88 mol/L过氧化氢∶V水 =4∶11∶22)。
若柱头具可授性 ,则柱头周围的反应液呈现蓝色并
有气泡出现 ,根据气泡多少判断柱头可授性的相对
强弱。
2　结果与分析
2.1　花粉活力检测
花粉活力的有无及高低对雌蕊授粉成功率有直
接的影响 , 3种鼠尾草属植物花粉活力检测的结果
见表 2。
表 2　3种鼠尾草属植物花粉活力检测结果
Table 2　The results of pollen viability for
three taxa of Salvia
%　
散粉后时间
Days after
pollination/
d
花粉活力 Pollen viability
贵州鼠尾草紫背变种
S.cavaleriei var.
erythrophy lla
血盆草
S .cavaleriei
var.
simplici f olia
黄花鼠尾草
S.f lava
1 60.3±3.74 76.8±2.98 37.7±4.77
2 59.8±1.54 53.6±2.09 27.1±2.12
3 51.9±5.65 40.0±4.63 14.7±4.88
4 22.4±6.32 42.7±3.95 0
5 6.7±2.11 43.2±3.76 0
6 0 12.5±4.56 0
7 0 10.0±3.65 0
8 0 0 0
平均 40.2 39.8 26.5
RSD 60.4 52.4 43.4
从表 2可以看出 ,在开花初期除黄花鼠尾草花
粉活力较低外(37.7%),其余 2种植物的花粉活力
均较高 ,在 60%以上。随着开花时间的延长 ,贵州
鼠尾草紫背变种 、血盆草与黄花鼠尾草的花粉活力
都是逐渐降低的 ,至开花后 4 d贵州鼠尾草紫背变
种的花粉活力下降至 22.4%,血盆草的花粉活力在
开花后 3 d就下降至 40%,而黄花鼠尾草花粉活力
一直处于较低水平 。从开花后花粉活力的变异情况
看 ,贵州鼠尾草紫背变种开花期间活力变异最大
(60.4%),黄花鼠尾草变异最小(43.4%)。开花期
间贵州鼠尾草紫背变种花粉活力平均值最高
(40.2%),血盆草与之相差不大(39.8%),而黄花鼠
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尾草则最低(26.5%)。从花粉活力持续时间来看血
盆草的花粉活力持续时间最长 ,为 7 d ,最短的是黄
花鼠尾草 ,为 3 d。
2.2　柱头可授性检测
研究材料柱头可授性检测结果见表 3。3种鼠
尾草属植物的柱头在花冠刚开放时便具有可授性 。
贵州鼠尾草紫背变种在开花期间均具有可授性 ,小
花凋谢前可授性强弱无明显变化 ,其可授性能持续
5 d 。血盆草的柱头可授性持续时间最长 ,达到 6 d ,
但在 4 d之后出现部分小花柱头不可授的情况。黄
花鼠尾草的柱头可授性持续时间最短 ,在花冠开放
后 3 d就出现部分柱头不具可授性。
表 3　柱头可授性联苯胺-过氧化氢法检测结果
Table 3　The result of stigma receptivity evaluated
by benzidine-H2O2 method
开花后时间
Days after blossom/ d 1 2 3 4 5 6 7
贵州鼠尾草紫背变种 S.cavaleriei
var.ery throphy lla + + + + + - -
血盆草
S .cavaleriei var.
simplici f olia
+ ++ + +/- +/ -+/ - -
黄花鼠尾草
S .f lava ++ + +/ - - - - -
　　注:-示柱头不具可授性 , +示柱头具有可授性 , ++示
柱头可授性较强 , +/ -示部分柱头具有可授性。
No te:- means no stigma receptivity , + means have
receptivity , ++ means have high stigma receptivity , +/ -
means some stigmas have receptivity , and some do no t.
3　讨论
3.1　花粉活力与柱头可授性
花粉活力指雄配子体在花粉管中的生长能
力[ 9] 。植物花粉活力大小 、保持活力时间长短 ,一方
面受自身遗传基因决定 ,另一方面也受环境因素的
影响 ,如温度 、湿度 、气压等[ 10] 。本研究中血盆草花
粉活力持续时间可达 7 d ,且花粉活力较高 ,这可能
是血盆草分布范围广的原因之一。花粉是花粉母细
胞经过减数分裂产生的小孢子直接发育的产物 ,所
以在减数分裂过程中 ,染色体的异常变化对花粉活
力和育性都将产生影响[ 6] 。Wang M .[ 11] 等对黄花
鼠尾草花粉母细胞减数分裂过程研究中未发现异常
染色体行为。本研究中黄花鼠尾草花粉活力处于较
低水平 ,可能环境对其影响较大 ,具体原因有待进一
步研究。虽然不同材料散粉后花粉活力存在差异 ,
但其变化趋势存在一定相似之处。所有材料在开花
后 1 d出现花粉活力最大值或第 2 大值 ,因此在花
期相遇的情况下 ,将开花后 1 d的花粉授予适宜的
柱头可使杂交育种工作取得较好效果 。
柱头可授期是花朵成熟过程中的一个重要时
期 ,很大程度上影响自花传粉率 、开花不同阶段的传
粉成功率 、各种传粉者的相对重要性 、雄性和雌性功
能之间的相互干扰 、不同基因型的花粉之间的竞争
以及配子体选择的机会等[ 12] 。不同植物的柱头可
授期所持续的时间从几小时到十几天不等 ,花的年
龄 、一天内的不同时间以及柱头分泌物的有无等对
其均有影响[ 13] 。据中国植物志记载 ,鼠尾草属植物
为轮伞花序 2至多花 ,组成总状或总状圆锥或穗状
花序 ,花柱直伸 ,花期较长[ 1] 。实验研究表明所有测
定材料在开花期间柱头均有可授性 ,黄花鼠尾草柱
头在开花后 3 d内具有可授性 ,其余 2种植物可授
性能维持在 5 d左右 。血盆草表现出柱头可授性较
强或部分较强现象 ,这些现象与鼠尾草属植物为无
限花序 ,小花数目多 ,开花时间长相适应 ,也可能和
野生植株适应生境有关系。
3.2　花粉活力和柱头可授性与授粉方式的关系
鼠尾草属植物花冠有多种颜色 ,如白色 、紫色 、
黄色等 ,花冠内有蜜腺 ,这是典型的与虫媒传粉相适
应的形态特征 。贵州鼠尾草紫背变种开花后 1 h内
散粉或开花前散粉程度很小 ,且开花时两枚雄蕊已
彼此分离 ,通过对其散粉前柱头可授性的测定 ,发现
这些材料在散粉前柱头已具可授性 ,这种现象与异
花授粉相适应。
血盆草同样存在与异花授粉相适应的形态特
征 ,但对比表 2和表 3 发现其柱头可授性强弱存在
一定的变化 ,刚散粉时其花粉活力已处于较高值 ,在
开花期间柱头可授性较强时期与花粉活力最高或较
高时期重叠 ,有自花授粉倾向[ 14-15] 。田间观察显示
血盆草在开花前数小时便开始散粉 ,散粉时柱头贴
于花朵下唇 ,雄蕊贴于花朵上唇 ,在吹风及蜜蜂采蜜
等外力作用下花粉有可能落在柱头上 ,开花前期两
枚雄蕊在花药处联合到开花后期才彼此分离 ,这种
现象与自花授粉相适应 ,推测血盆草可能是常异花
授粉植物。其他材料在开花期间柱头可授性强弱无
明显变化 ,无此重叠现象 ,可能是异花授粉植物 。
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(本文审稿:王西瑶;责任编辑:巩艳红;英文编辑:李清源)
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