全 文 ：3种含笑属植物花粉生活力的测定
杨琴军 , 黄英平 , 陈龙清　(华中农业大学园艺林学学院,湖北武汉 430070)
摘要　以阔瓣含笑、平伐含笑、含笑为材料 ,对这 3个树种的花期进行跟踪观察 ,并且采用 TTC染色法和固体培养基法对它们的新鲜花
粉和 4 ℃低温下保存的花粉进行了生活力的测定。结果表明:培养基中蔗糖浓度对花粉萌发具有明显影响 ,阔瓣含笑花粉的最佳萌发
浓度为 10%,而平伐含笑和含笑的最佳萌发浓度均为 15%;TTC染色法测定的花粉生活力比萌发法高;4 ℃低温保存条件下 ,阔瓣含笑花
粉的可贮藏时间最短 ,约 40 d后花粉便失去了生活力 ,而含笑和平伐含笑的花粉贮藏 40 d后的萌发率分别为 28.77%、32.01%。
关键词　含笑属;花期;花粉生活力
中图分类号　Q944.42　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)01-00015-03
Study on Pollen Viability of Three Species of Michelia
YANG Qin-jun et al　(College of Horticulture and Forestry Sciences , Huazhong Agricultural University , Wuhan , Hubei 430070)
Abstract　 The pollen viability of fresh pollen and preserved pollen from three species of Michelia were studied with TTC staining method and the solid
culture medium method.The results showed that the concentration of sucrose effected on the pollen germinating rate significantly.The germinating rate of
fresh pollen of Michelia platypetala reached the highest with 10% sucrose , the highest germinating rate of fresh pollen of Michelia cavaleriei and Michelia
figo with 15% sucrose.The pollen viability tested by the TTC staining method was higer than that by gemination method.The study of 4 ℃ cold storage
showed that the pollen of Michelia platypetala lost viability nearly after 40 days and the pollen of Michelia cavaleriei andMichelia figo retained the viabili-
ty with 32.01% and 28.77% after 40 days.
Key words　 Michelia linn;Florescence;Pollen viability
　　木兰科含笑属植物约 50种 ,主要分布于亚洲南部和东
南部 。含笑属树种具有极高的观赏 、化工业用及材用等价
值。中国西南部至东南部为含笑属的分布中心 ,共有 38种 ,
其中以云南为最多。不同树种在花期 、花色 、花香 、叶片等方
面有较大变异。因此 ,关于含笑属系统分类与进化 、杂交育
种及其相关花粉技术方面的研究引起了很多学者的关注 ,而
且已成功培育出一些观赏价值极高的新品种。
在杂交育种工作中 ,通常需要早期采集 、贮藏花粉 ,并对
其进行生活力测定。花粉生活力测定的方法很多 ,主要有显
微镜形态观测法 、染色法 、培养基发芽法等 。笔者采用了常
用的TTC染色法(氯化三苯基四氮唑法)、培养基发芽法对阔
瓣含笑 、平伐含笑 、含笑的新鲜花粉 、低温贮藏花粉的生活力
进行了初步研究 ,并对其开花物候进行了跟踪观察 。
1　材料与方法
1.1　材料　供试木兰科含笑属树种为阔瓣含笑(Michelia
platypetala)、平伐含笑(Michelia cavaleriei)、含笑(Michelia fi-
go)。其中 ,阔瓣含笑和平伐含笑采自华中农业大学山北标
本园 ,含笑采自华中农业大学校园内。
1.2　方法
1.2.1　开花期物候观察。2006年 2月起对阔瓣含笑 、平伐含
笑 、含笑 3个树种的开花进程进行跟踪观察。露瓣期 3 d观
察 1次 ,开花期每天定时观察 ,记录开花日期 、花期持续时间
及单花开放的持续时间。
1.2.2　花粉的采集和贮存 。花粉采集的最好时期为半开期。
选取树冠中上部阳面的健康枝条 ,采集其半开期花 ,取出花药 ,
将其置于干净的硫酸纸上 ,存放于 25 ℃室温环境中 ,待花粉自
然散出后收集 ,部分花粉保存于 4 ℃冰箱内 ,备用。
1.2.3　新鲜花粉生活力的测定。
1.2.3.1　固体培养基法 。参考前人对含笑属植物花粉萌
基金项目　华中农业大学科技创新基金项目(52207-05204)。
作者简介　杨琴军(1974-),女 ,湖北应城人 ,在读博士 ,讲师 ,从事园
林植物方面的教学与科研工作。
收稿日期　2006-09-11
发的研究方法 ,配制了 5种固体培养基 ,其中硼酸和琼脂的
浓度保持不变 ,蔗糖则设置 5个浓度梯度:①0.01%硼酸+
1%琼脂+0%蔗糖;②0.01%硼酸+1%琼脂+5%蔗糖;③
0.01%硼酸+1%琼脂+10%蔗糖;④0.01%硼酸+1%琼脂
+15%蔗糖;⑤0.01%硼酸+1%琼脂+20%蔗糖。最后 ,将
培养液 pH 值调至 5.8 ～ 6.0 ,用玻棒蘸取培养液 ,滴 1滴于
凹玻片中 ,凝固后用毛笔蘸取少量花粉 ,均匀地撒在培养基
上 ,注意不能过密。播好后 ,盖上盖玻片 ,置于垫有湿润滤
纸的培养皿里 , 25 ℃室温下培养 , 2 、6、12 、18 、24、30 、36 h 后
于显微镜下观察花粉的萌发状况 ,直至萌发率不再升高。
每次观察 5个视野(每个视野内花粉粒数应多于 50粒),以
花粉管超过花粉粒直径 2倍看作正常萌发的花粉 ,重复 3
次 ,统计花粉的萌发率 。
1.2.3.2　TTC 法。TTC染色液的配制参考申书兴方法。用
毛笔蘸取少量花粉于载玻片 ,滴入 1 ～ 2滴配好的 TTC液 ,
用大头针搅拌均匀 ,盖上盖玻片 ,放于 35 ～ 40 ℃烘箱中保
温 15～ 20min ,取出在 10×10显微镜下观察 5个视野(每个
视野花粉粒数应多于 50粒),凡被染成红色的均为有活力
的花粉 ,重复 3次 ,统计花粉生活力 。
1.2.4　低温保存下花粉生活力的测定 。由“1.2.3.1”固体
培养基法中确定的最佳培养基测定花粉的萌发率 ,并同时
采用TTC法测定其生活力 。将 4 ℃低温保存花粉的保存时
间设定为 4个梯度 ,分别为 10 、20、30、40 d ,测定相应贮藏时
间后花粉的生活力 ,重复 3次。
1.2.5　观察方法 。在 TTC 染色法中 ,按以下公式计算花粉
的生活力。
花粉生活力=某视野变红色的花粉粒数目该视野花粉粒总数 ×100%(1)
在固体培养基法中 ,统计一个视野中花粉粒的总数和
萌发的个数 ,按以下公式计算花粉萌发率。
花粉萌发率=某视野萌发的花粉粒数花粉粒的总数 ×100% (2)
1.2.6　数据处理及分析方法。对所有数据进行反正弦转
换 ,再进行相关方差分析及多重比较。
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 ,35(1):15-17　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　刘月娟　责任校对　孙能森　
2　结果与分析
2.1　开花物候　由表 1可看出 ,阔瓣含笑开花最早 ,2月上
旬开始开花 ,整个花期持续时间约为 45 d;平伐含笑于 2月
下旬进入始花期 ,花期持续时间约为 30 d;含笑开花较晚 ,
初花期为 4月上旬 ,花期持续时间最长 ,约为 60 d。观察结
果表明 ,阔瓣含笑 、平伐含笑 、含笑的单朵花平均开放时间
分别约为 12 、6 、7 d。通过对这 3个树种花期的跟踪观察 ,了
解其开花物候 ,有利于花粉的采集和贮存 ,便于杂交育种的
种类组合 ,为植物配植中花期的组合提供依据 。
　　表 1 含笑属树种的花期
02-10 02-15 02-20 02-25 03-02 03-07 03-12 03-17 03-22 03-27 04-01 04-06 04-11 04-16 04-21 04-26 05-01 06-01 06-11
阔瓣含笑 …………—————————— ┈┈┈┈┈
平伐含笑 　　　　　　　　　　……………——— —┈┈
含笑　　 …………————————— —┈┈┈
　注:……初花期表示不足 30%花蕾开放;———盛花期表示 30%～ 70%花蕾开放;┈┈末花期表示 70%以上花朵枯落。
2.2　蔗糖浓度对新鲜花粉萌发的影响　由表 2 可看出 ,平
伐含笑的花粉生活力最强 ,含笑次之 ,阔瓣含笑的花粉生活
力最弱 ,其中平伐含笑的平均萌发率为 48.51%,含笑为
40.20%,阔瓣含笑为 13.40%。总的来说 ,蔗糖浓度为 10%
时 ,花粉萌发较好 , 15%次之 ,0%最差 。由表 2还可看出 ,花
粉的萌发率随着蔗糖浓度的增加而逐渐提高 ,直到蔗糖浓
度达到萌发的最佳浓度时花粉的萌发率才达到峰值 ,而随
着蔗糖浓度的再次增加 ,花粉萌发率随之下降。这表明蔗
糖浓度对含笑属植物花粉的萌发具有明显影响。对表 2数
据先进行反正弦转换 ,然后进行方差分析和多重比较 。结
果表明 ,在不同蔗糖浓度的培养基中 ,花粉萌发率的差异
0.01水平显著。阔瓣含笑花粉的最佳萌发浓度为 10%,萌
发率为 25.56%;平伐含笑和含笑的最佳萌发浓度均为
15%,萌发率分别为 68.20%、52.45%。
　　表2　采用固体培养基法不同蔗糖浓度下各树种花粉生活力　%
蔗糖浓度∥% 阔瓣含笑 平伐含笑 含笑
　　　　0 　　 5.96 21.03 18.78
5 21.12 44.06 37.50
10 25.56 56.36 49.11
15 9.19 68.20 52.45
20 5.16 52.87 43.14
2.3　固体培养基法与 TTC染色法测定的花粉生活力　为
了比较固体培养基法与 TTC染色法 2种方法的差异 ,选择
了固体培养基法在各树种最佳萌发浓度下的结果和 TTC染
色法的结果进行比较。由图 1可看出 ,对于同一树种 , TTC
染色法所测定的花粉生活力比固体培养基法测定的结果要
高 ,阔瓣含笑中差异最大。在固体培养基法中 ,平伐含笑花
粉所测得的花粉生活力最高 ,为 68.20%,阔瓣含笑最低 ,为
25.56%,含笑为 52.45%;而在TTC法中 ,含笑花粉所测得的
花粉生活力最高 ,为 71.05%,平伐含笑最低 ,为 60.55%,阔
瓣含笑为 69.90%。
TTC染色法是根据花粉粒的呼吸酶活性判断花粉生活
力的方法。其测定方法比较简单 ,所用时间较短 ,与萌发测
定不相关 ,染色的界限不明显 ,可能造成测定值存在一定的
误差 ,因此这种方法比较适合做定性分析。固体培养基法
是根据花粉离体培养时的萌发率判定其生活力的方法。它
必须在合适的温度和培养条件下进行 ,而当培养条件有差
异时测定结果相差悬殊 ,因此这种方法比较适合做定量分
析。该研究用固体培养基法统计花粉萌发率时 ,采用的花
粉萌发标准是花粉管长度大于花粉粒直径的 2倍 。这一标
准较 TTC法中的染色标准更为直观 、客观。
图 1　TTC染色法与固体培养基法测定的花粉生活力
2.4　4 ℃低温保存花粉的生活力　将收集到的含笑属 3个
树种的花粉在 4 ℃低温冰箱中保存 ,并设置 10、20、30、40 d
4个时间梯度 ,分别采用 TTC染色法和固体培养基法进行花
粉生活力的测定 。其中 ,固体培养基法中所用的蔗糖浓度
为各树种的最佳萌发浓度 ,即阔瓣含笑为 10%,平伐含笑和
含笑为 15%。
由表 3可看出 ,这 3个树种的花粉生活力均随着贮藏时
间的延长而下降 ,且不同树种花粉的贮藏力也不同。
　　表 3　　 4℃低温下保存不同时间后 3个树种的花粉生活力　%
10d
TTC法固培法
20 d
TTC法 固培法
30 d
TTC法 固培法
40d
TTC法固培法
阔瓣含笑 11.48 15.62 7.41 13.93 5.63 12.47 无萌发 7.62
平伐含笑 45.34 44.60 38.04 37.39 35.91 33.50 31.17 32.01
含笑　　43.38 42.09 35.14 36.39 30.91 32.31 26.11 28.77
　　由图 2、3 、4可看出 ,在 4 ℃低温贮藏下的阔瓣含笑花粉
萌发率刚开始时下降较快 , 10 d 后花粉萌发率就下降到
15.62%,此后花粉萌发率下降缓慢 ,至 30d后花粉萌发率又
迅速下降 , 40 d后花粉萌发率只有 7.62%;用 TTC 法和固体
培养基法 2种方法所测出的花粉生活力结果差异极大。平
伐含笑与含笑花粉生活力的下降曲线比较平缓 ,说明在 4 ℃
低温贮藏下 ,随着保存时间的延长其花粉生活力缓慢下降;
用TTC法和固体培养基法 2种方法所测出的花粉生活力结
果差异不大。结果表明 ,在 4 ℃低温贮藏下平伐含笑和含笑
的花粉比阔瓣含笑有更长的贮藏寿命;阔瓣含笑的花粉贮
藏寿命最短 ,大约 40d后就失去了活力 ,含笑和平伐含笑的
花粉贮藏 40 d后的萌发率分别为 28.77%、32.01%。
16 　　　　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2007年　
图 2　低温保存后阔瓣含笑花粉生活力的变化
图 3　低温保存后平伐含笑花粉生活力的变化
图 4　低温保存后含笑花粉生活力的变化
3　讨论
(1)蔗糖浓度对含笑属植物的花粉萌发有重要影响。
不同树种花粉萌发的蔗糖最佳浓度不同 ,阔瓣含笑为 10%,
含笑 、平伐含笑为 15%;而树种间花粉的萌发率大小也有明
显差异 ,平伐含笑最高 ,为 68.20%, 阔瓣含笑最低 ,为
24.56%,含笑为 52.45%。用TTC法测定 3个树种的花粉生
活力 ,其结果存在差异 。姜景民等对多花含笑 、深山含笑
的花粉萌发进行了研究 ,它们的最高萌发率分别为 43.3%
和47.7%;胡冬南等对深山含笑 、乐昌含笑的花粉进行了研
究 ,它们的最高萌发率分别为 95.8%、98.2%;龚洵等对云
南含笑的花粉进行了研究 ,在 10%蔗糖浓度下其萌发率为
90%。引起这些差异的原因首先可能是种间的遗传特性 、
生理特性等不同;其次是各树种所在地的环境因素不同;另
外 ,实际测定时的实验条件 、操作方法等也会造成差异。
(2)观察结果表明 ,含笑属植物的花粉一般在培养约 2 h
后开始萌发 ,约 24 h后达到萌发最大值 。这说明 24 h是观
察统计含笑属植物花粉萌发率的最佳时间。
(3)对保存于 4 ℃低温下的花粉分时间段进行生活力测
定 ,阔瓣含笑花粉的可贮藏时间最短 ,约 40 d后就失去了生
活力;平伐含笑与含笑的花粉在低温贮藏下生活力下降较
为缓慢 , 40d后花粉的萌发率分别为 31.17%和 26.11%。这
表明在 4 ℃低温下花粉只可作短期贮存。原因是 4 ℃低温
下花粉仍进行新陈代谢 ,花粉的营养物质和能量物质消耗
很快。真空干燥 、超低温保存对含笑属植物花粉生活力的
影响有待于进一步研究。
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(上接第 11页)
的理论指导意义 ,至于各菌株间相互作用的机理还有待于
进一步研究 。
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1735卷 1期　　　　　　　　　　　　　　　　　杨琴军等　3种含笑属植物花粉生活力的测定