全 文 ：4种姜花属植物花粉活力和柱头可授性研究
熊友华 ,闫建勋 ,刘 念＊　(仲恺农业工程学院园艺园林学院 ,广东广州 510225)
摘要　[目的 ] 为姜花属植物种间有性杂交育种提供理论依据。 [方法]采用 TTC法 、联苯胺-过氧化氢法测定 4种姜花属植物白姜花、
圆瓣姜花 、红姜花和金姜花的花粉活力和柱头可授性。 [结果 ] 4种植物花粉活力在 89.7%～ 97.8%,其中红姜花的花粉活力最高 ,然后
依次为:白姜花、圆瓣姜花和金姜花;4种植物的柱头可授性在 91.3%～ 98.7%,其大小依次为:白姜花、圆瓣姜花 、红姜花和金姜花。 [结
论] 4种姜花属植物都具有较高的花粉活力和柱头可授性 ,其中白姜花的花粉活力和柱头可授性均最高。
关键词　姜花属;花粉活力;柱头可授性
中图分类号　S68　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2011)13-07625-02
StudyonthePollenViabilityandStigmaReceptivityofFourPlantsinHedychium
XIONGYou-huaetal　(ColegeofHorticultureandLandscapeArchitecture, ZhongkaiUniversityofAgricultureandEngineering, Guang-
zhou, Guangdong510225)
Abstract　[ Objective] ThebasisofthesexualhybridizationbreedingamongthespeciesfromHedychiumwasprovided.[ Method] Inorderto
evaluatedThepolenviabilityandstigmareceptivityoffourHedychiumplants:H.coronarium, H.coccineum, H.gardnerianum, andH.for-
restiiweremeasuredwiththemethodofTTCandBenzidine-H2O2.[ Results] Theresultsshowedthatthepollenviabilityoffourplantswereintherangefrom 89.7%to97.8%, amongwhich, thepolenviabilityofH.gardnerianumwashighestandthentheorderofpollenviabilitywas
H.coronarium>H.coccineum>H.forresti.Thestigmareceptivitywasintherangefrom 91.3%to98.7%andtheorderofthestigmare-
ceptivitywasH.coronarium>H.coccineum>H.gardnerianum>H.forresti.[ Conclusion] Althefourplantshadhighpolenviabilityand
stigmareceptivity, amongwhich, thepolenviabilityandstigmareceptivityofH.coronariumwerehighest.
Keywords　Hedychium;Polenviability;Stigmareceptivity
基金项目　广东省科技计划项目(2010B020305013)。
作者简介　熊友华(1979-),男 ,江西南昌人 ,讲师 ,博士 ,从事园林植
物组培与育种方面研究 , E-mail:youhuachina@ 126.com。
＊通讯作者 ,教授 ,硕士 ,博士生导师 ,从事园林植物育种与
应用研究 , E-mail:liunian678@ 126.com。
收稿日期　 2011-02-09
　　姜花属(Hedychium)原产亚洲热带和亚热带地区 ,隶属
于姜科(Zingiberaceae),全世界约 50种 ,我国有 29种 2个变
种 ,特有种 18个 [ 1-2] 。该属植物是极受人们喜爱的芳香花
卉 ,同时也是很好的调味植物 ,被世界各国引种和栽培 。全
世界己培育出园艺品种近百个 ,其中不少品种花形奇特 ,是
优秀的切花生产品种。在我国广东 、香港等地 ,白姜花是市
场流行的香型鲜切花 ,黄姜花在西双版纳地区是极受傣族少
女喜爱的头饰花卉。姜花属植物大多处于野生状态 ,蕴藏有
丰富的优良基因资源。其中具有许多优良性状 ,如花形奇
特 、花色艳丽 、芳香 、抗寒 、高产及瓶插期长等 ,将其导入栽培
种进行姜花属种质创新和品种改良在姜花育种中极其重要 。
但大多数姜花属植物在广州栽培时结果率较低 。父本花粉
有无活力以及母本的柱头有无可授性 ,是杂交育种成败的关
键 ,对姜花属植物的花粉活力和柱头可授性的研究目前尚未
见报道。笔者以 4种姜花属植物为材料 ,对其花粉活力和柱
头可授性进行研究 ,旨在为姜花属植物种间有性杂交育种提
供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材料　供试材料为白姜花(H.coronarium)、圆瓣姜花
(H.foresti)、红姜花(H.coccineum)和金姜花(H.gardneria-
num),均为在广州的栽培种。
1.2　方法
1.2.1　花粉活力检测。配制浓度 0.5%TTC溶液 ,称取 TTC
0.5 g放入烧杯中 ,加入少许浓度 95%乙醇使其溶解;用蒸馏
水稀释至 100 ml。取充分成熟花的新鲜花粉 ,干燥处理;用
镊子取少许花粉置于载玻片上 ,滴加 1 ～ 2滴浓度 0.5%TTC
的蔗糖溶液 ,用镊子搅拌均匀 ,迅速盖上盖玻片;将制片置入
内有湿滤纸的平皿中 ,连同平皿放置在 37 ～ 40 ℃黑暗条件
下;2h后 ,在显微镜下观察染色结果 ,凡被染为红色的活力
强;淡红色的次之;无色者为没有活力的花粉 。并统计盖片
中央部位 3 ～ 5个视野中全部观察花粉中红色花粉所占的比
例。计算花粉的活力百分率。花粉生命力 =有生命力花粉
粒 /观察总花粉粒 ×100%。
1.2.2　柱头可授性检测。用联苯胺 -过氧化氢法测定柱头
可授性:在盛花期 ,每天中午采开花后的柱头 ,将其(每种任
选 20个左右)放入凹面载片中含有联苯胺 -过氧化氢反应
液(1%联苯胺∶3%过氧化氢∶水 =4∶11∶22, V∶V∶V)的凹陷
处。若柱头具可授性 ,则柱头及周围的反应液呈现蓝色并有
大量气泡出现;反之 ,则柱头无可授性 。柱头可授性 =具可
授性的柱头数 /观察总柱头数 ×100%。
2　结果与分析
2.1　花粉活力检测结果　花粉有无活力或活力高低对雌蕊
授粉成功率有直接的影响。经检测 , 4种姜花属植物的花粉活
力有所不同 ,花粉活力为 89.7%～ 97.8%,其中红姜花的花粉
活力最高 ,然后依次为白姜花 、圆瓣姜花和金姜花(图 1)。
2.2　柱头可授性检测结果　由图 1可知 , 4种植物都具有较
高的柱头可授性 ,柱头可授性在 91.3% ～ 98.7%,其大小依
次为白姜花 、圆瓣姜花 、红姜花和金姜花。由此得出 ,原产于
国外的金姜花的花粉活力和柱头可授性在 4种植物中均
最小。
3　讨论
(1)植物花粉活力及柱头可授性因植物种不同及环境不
同而有所差异。自然条件下 ,百日草晴天上午采集的花粉生
活力比下午的高 [ 3] 。野生芍药植株的花粉活力在开花 7 d
内均保持在 90%左右 [ 4] 。姜花属 4种植物的花粉活力及柱
头可授性差异也较大 ,该属植物的花柱和柱头都非常纤细脆
弱 ,夏天经高温灼烧后易失水 ,使母本柱头干燥无黏液 ,也影
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(13):7625-7626 责任编辑　张杨林　责任校对　李岩
图 1　4种姜花属植物花粉活性和柱头可授性
Fig.1　PolenviabilityandstigmareceptivityoffourHedychium
plants
响了柱头的可授性。因此 ,这对姜花属植物进行人工育种时
选择杂交时间具有重要的参考价值 。
(2)通过对 4种姜花属植物花粉活力进行检测 ,得出 4
种植物都具备了较高的花粉活力 ,但花粉活力仅指雄配子体
在花粉管中的生长能力 [ 5] ,而 4种姜花属植物花粉育性(受
精的能力)的大小还需进一步的研究 。
(3)试验发现 ,姜花属植物柱头分泌的黏液高低可反映
柱头可授性的强弱 ,当可授性较强时 ,其柱头分泌黏液也较
高 ,容易把花粉粘住。因此 ,在进行人工杂交时 ,可通过观察
该属植物的柱头分泌黏液的高低来判断该属植物的柱头可
授性 ,从而有效提高杂交结实率。
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(上接第 7624页)
当 6-BA浓度≥ 0.50 mg/L时 ,愈伤组织诱导率可达到
100%,因此初步认为拟南芥叶片诱导愈伤组织的最适 6-BA
浓度为 0.50 mg/L。而当 NAA浓度≥0.05 mg/L后 ,愈伤组
织诱导率也能达到 100%;当 NAA浓度处于最高值时 ,还有
少量芽分化出来 ,故综合考虑 6-BA最适浓度 、玻璃化现象 、
生根情况及叶片敏感程度等 ,认为最适 NAA浓度为 0.10
mg/L。因此 ,愈伤组织诱导的最适培养基为 MS+ 0.50
mg/L6-BA+0.10 mg/LNAA。
3　讨论
(1)在拟南芥的组织培养过程中 ,诱导愈伤组织采用了
含 NAA和 6-BA激素组合的培养基 ,有利于获得高质量的愈
伤组织。从外形上看 ,颗粒状愈伤组织较硬 ,较致密 ,易于分
化 ,更利于植株再生 ,这也是大多数植物组织培养较好的再
生方式。该试验的确获得了大量颗粒状愈伤组织。
(2)6-BA是一种细胞分裂素 ,通常会引起植物细胞的分
裂 、膨大和分化 ,直接影响形态建成;在诱导愈伤组织时 ,一
般将其与生长素配合使用 ,以增强生长素的诱导作用和效
果 [ 4] 。NAA是一种生长素 ,对植物细胞的毒害作用较轻 ,产
生的愈伤组织较易分化。该试验发现 ,培养基若没有 NAA,
6-BA浓度高时 ,会有少量愈伤组织生成;若没有 6-BA,愈伤
组织则不能形成 ,可见 6-BA是诱导愈伤组织不可缺少的 ,说
明在愈伤组织形成过程中 ,首先的变化是 6-BA引起的细胞
分裂的启动。生长素更多的作用在于有利于器官分化 ,如该
试验没有 6-BA,只加入 NAA则使叶片长根 ,反映了 NAA单
独使用利于生根 [ 5] 。在 NAA和 6-BA共同使用时 ,生长素与
细胞分裂素比值高时愈伤组织分化产生不定根 [ 6] ;比值低
时 ,分化出芽。而该试验希望建立再生体系 ,需先分化出芽 ,
因而采用的组合都是比值低的。在形成愈伤组织的过程中 ,
6-BA浓度太高 ,易引起玻璃化现象;NAA浓度的增加对愈伤
组织形成有协同增效的作用 [ 7] ,但过高又易引起生根 ,说明
拟南芥叶片对激素的反应有一个最佳反应点 ,而这正是愈伤
组织诱导的最适激素浓度 。
(3)对所有诱导出芽的培养基比较发现 ,随着激素浓度
的变化 ,诱导率的改变并不大 ,可能是因为 6-BA使植物体的
代谢能力加强 ,进一步诱导组织内天然激素的产生 ,进而诱
导器官发生 [ 8] 。该研究还发现 ,再生芽的诱导率很低 ,这可
能是由于所设计的激素水平跨度较大从而未获得最优组合
所致。因此在诱导再生芽方面需进一步研究。
(4)在愈伤组织诱导过程中 ,在叶片与叶柄的交接处以
及叶柄上更易获得愈伤组织 ,这是因为在组织培养过程中 ,
同一植株上不同器官的再生能力有所不同 ,许多植物茎段 、
叶柄愈伤组织诱导率高于叶片 [ 9-10] ;叶柄和根作外植体出愈
快 ,且愈伤组织质量好 [ 11] 。同时叶柄处更易出芽 ,可能原
因:一是拟南芥叶柄作为外植体获得的愈伤组织更易分化出
芽 [ 1] ;二是在叶柄基部获得的芽可能是由于接入的外植体上
长有腋芽所致 ,腋芽体积小 ,接种时不易发现 ,在激素作用下
腋芽生长很快。然而 ,观察时发现接入的腋芽的形态及生长
情况与再生芽有明显不同 ,接入的腋芽在生长时抽薹快 ,一
般无莲座叶形成 ,所以可通过观察除去。
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