全 文 ：第 39 卷 第 12 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol． 39 No． 12
2011 年 12 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Dec． 2011
1)黑龙江省科技攻关项目(GB07B303－01)。
第一作者简介:刘赢男，女，1981 年 2 月生，黑龙江省科学院自然
与生态研究所，助理研究员。E－mail:50273235@ qq． com。
通信作者:周丹，黑龙江省森林植物园，研究员。E－mail:zd． 6006
@ 163． com。
收稿日期:2011 年 5 月 19 日。
责任编辑:张 玉。
不同培养基及贮藏条件对山梅花属植物花粉生活力的影响1)
刘赢男 周 丹 刘 玮 李长海 宋莹莹
(黑龙江省科学院自然与生态研究所，哈尔滨，150040) (黑龙江省森林植物园)
摘 要 以欧洲山梅花(Philadelphus coronaries Aureus)、庆典山梅花(Philadelphus‘Galahad’)、东北山梅花
(P． schrenkii Rupr．)、京山梅花(P． pekinensis Rupr．)4 个山梅花植物为试材，采用正交试验方法对影响花粉生活力
的 3 个因素(蔗糖、硼酸和培养温度)进行优化试验。结果表明:4 种山梅花的花粉萌发率在种间存在差异。欧洲
山梅花和庆典山梅花花粉萌发率低于京山梅花和东北山梅花。3 个因素对东北山梅花花粉萌发率的影响，从大到
小的顺序为硼酸、蔗糖、培养温;3 个因素对其余 3 种山梅花花粉萌发率的影响，从大到小的顺序为蔗糖、硼酸、培
养温度;培养温度在 20 ～ 30 ℃范围内，对花粉萌发率影响不显著。依据正交试验不同组合的花粉萌发率，确定 4
种山梅花的最佳花粉萌发条件。在此基础上，在 3 种不同贮藏温度下(常温(20 ℃)、冷藏(3 ℃)和冷冻(－23
℃) ) ，对花粉生命力进行单因素对比试验，结果表明:3 ℃低温冷藏为 4 种山梅花花粉贮藏的最佳贮藏温度。
关键词 山梅花;花粉生活力;培养基;贮藏条件
分类号 S715． 3
Effects of Different Culture Media and Storage Condition on Pollen Viability of Philadelphus /Liu Yingnan(Institute
of Natural Resource and Ecology，Heilongjiang Academy of Sciences，Harbin 150040，P． R． China) ;Zhou Dan，Liu
Wei，Li Changhai，Song Yingying(Heilongjiang Forest Botanical Garden)/ / Journal of Northeast Forestry University． －
2011，39(12)． －47 ～ 48，79
Philadelphus coronaries Aureus，Philadelphus‘Galahad’，P． schrenkii Rupr． and P． pekinensis Rupr． were used as
experimental materials to study the effects of culture media (sucrose and boric acid)and storage temperature on pollen via-
bility． Orthogonal design of three factors at three levels (sucrose content，boric acid content and culture temperature)was
applied to optimize the conditions of pollen germination． Results show that there are differences in pollen germination rate
between different species． The germination rates of P． coronaries and P．‘Galahad’were lower than those of P． schrenkii．
and P． pekinensis． Boric acid content showed the most obvious effect on pollen germination rate of P． schrenkii，followed
by sucrose content and culture temperature． However，sucrose exhibited the most obvious effect on pollen germination rate
of the other three species，followed by boric acid and culture temperature． The culture temperature ranging from 20 to 30
degrees C had no significant effect on pollen germination rate． The suitable conditions for pollen germination of the four
species were obtained according to the results of orthogonal design． A single factor test was used to optimize the storage
conditions of pollen germination at three storage temperatures (－23，3，and 20 degrees C)． The result shows that the best
storage temperature for the four species of Philadelphus is 3 degrees C．
Keywords Philadelphus;Pollen viability;Culture media;Storage conditions
虎耳草科(Saxifragaceae)山梅花属(Philadelphus Linn．)
植物为落叶灌木，叶对生，枝条也对生，因此，由它形成的灌丛
显得十分丰满。花白色，有芳香味，花期 6 ～ 7 月，因形状酷似
梅花，故得其名。全世界山梅花属植物约 75 种，我国有 18 种
12 个变种或变型［1］，黑龙江省内分布有 3 种［2］。哈尔滨市灌
木树种资源丰富，但应用于园林绿化的灌木树种却较为单一。
如常见的连翘(Forsythia． suspensa Vahl．)、榆叶梅(Prunus．
triloba Lindl．)等，这些树种春季开花较多、观赏期短，而且花
色以红黄为主，缺乏白色系花，而山梅花属植物正好弥补了这
些缺憾。对山梅花属植物进行杂交育种，可获得优良山梅花
属景观树种，为哈尔滨城市园林绿化美化提供新品种。
花期不遇是杂交育种工作中经常面临的难题，有的树木
和园林植物可通过催延花期解决，有的则不得不进行花粉贮
藏［3］。因此，了解花粉的活力和贮藏性，对于解决杂交育种
过程中的时空障碍和亲本选配问题具有重要意义。山梅花分
布广泛，但花期不一。在进行杂交育种时，若其父本花先于母
本开放或从外地采集花粉，就必须有效地贮藏花粉，并在杂交
前进行花粉生活力的测定，以便对杂交结果进行分析和研究，
确保杂交成功。
目前，关于山梅花属植物花粉生活力和贮藏条件的研究
尚未见报道。本研究采用正交试验法，以 4 种山梅花为试材，
研究花粉萌发的最佳培养基及培养条件。对比分析不同贮藏
条件下的花粉生活力，为解决山梅花杂交育种的花期不遇或
远距离杂交问题提供科学依据。
1 材料与方法
以黑龙江省森林植物园 4 种山梅花盛花期花粉为试材。
其中，欧洲山梅花(Philadelphus coronaries Aureus)和庆典山梅
花(Philadelphus Galahad)为 2005 年加拿大引进品种;东北山
梅花(P． schrenkii Rupr．)为黑龙江省乡土树种;京山梅花(P．
pekinensis Rupr．)主产华北地区，黑龙江省哈尔滨市有栽培，
黑龙江省森林植物园于 20 世纪 70 年代从辽宁引进。
将 4 种山梅花植物的新鲜花粉置于不同质量分数蔗糖、
硼酸的培养基上，在不同的培养温度下进行 3 因素 3 水平正
交试验(见表 1)。每处理 3 次重复，每重复观察 3 个视野，然
后计算平均值。以花粉管长度超过花粉粒直径作为萌发标
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.2011.12.024
准。萌发率=(已萌发的花粉粒数 /花粉粒总数)×100%。
采集 4 种山梅花的新鲜花粉 500 粒，经室内阴干去除杂
质后装入指形管中，置于干燥器内。分别进行常温(20 ℃)、
冷藏(3 ℃)和冷冻(－23 ℃)贮藏。贮藏后的花粉采用最适培
养条件培养，在显微镜下观测，并按照萌发率计算公式计算花
粉萌发率。
表 1 山梅花花粉生活力测定的影响因素和水平
水平
影响因素
蔗糖质量分数 /% 硼酸质量分数 /10－6 培养温度 /℃
1 10 10 20
2 15 20 25
3 20 25 30
2 结果与分析
2． 1 不同培养基对花粉生活力的影响
花粉萌发率是鉴定花粉生活力的一项重要指标。除了与
花粉本身的质量有关外，萌发率还与萌发时的环境条件密切
相关，如培养浓度、营养物质、矿质元素等，一般蔗糖质量分数
为 10% ～20%，硼酸质量分数为 0． 001% ～ 0． 005%［4］。蔗糖
的作用是提供合适的渗透压和花粉管形成所需能量，硼酸的
作用是促进花粉管的萌发。不同植物花粉萌发所需的培养基
种类和浓度不同。
对蔗糖、硼酸和培养温度的正交试验结果表明:京山梅花
和东北山梅花具有较高的花粉萌发率，分别为 83%和 63． 33%;
欧洲山梅花和庆典山梅花的花粉萌发率相对较低，分别为
35． 32%和 33． 66%(见表 2)。可见，加拿大引进品种山梅花
的花粉萌发率相对国内品种低。
依据正交试验不同组合的花粉萌发率，得到 4 种山梅花
的最佳花粉萌发条件。京山梅花和东北山梅花的最佳培养基
均为蔗糖质量分数 10% +硼酸质量分数 10×10－6，20 ℃条件下
培养。欧洲山梅花的最佳培养基为蔗糖质量分数 15% +硼酸
质量分数 10×10－6，25 ℃条件下培养。庆典山梅花的最佳培
养基为蔗糖质量分数 15% +硼酸质量分数 30×10－6，20 ℃条件
下培养。
表 2 不同培养基对花粉萌发率的影响 %
试验号 京山梅花 东北山梅花 欧洲山梅花 庆典山梅花
1 83． 00 63． 33 32． 65 17． 33
2 73． 66 27． 00 20． 86 0
3 18． 33 7． 33 6． 73 9． 66
4 29． 00 19． 00 35． 32 30． 00
5 18． 00 38． 33 25． 59 6． 00
6 17． 00 1． 33 19． 82 33． 66
7 17． 75 0 10． 57 7． 50
8 4． 66 39． 00 5． 98 3． 00
9 2． 00 7． 66 0 4． 45
根据花粉萌发率求出每一因素水平下的数据平均值 ki
及同一因素不同水平间平均值的极差 R。极差 R反映了影响
因素对反应体系的影响情况，R越大，影响越显著。由表 3 可
知，3 个因素的变化对花粉萌发率的影响，除东北山梅花表现
为:硼酸、蔗糖和培养温度外，其他 3 个品种从大到小均表现
为:蔗糖、硼酸和培养温度。可见，培养基对于花粉萌发的影
响要比培养温度对花粉萌发的影响显著。试验中所采用的
20、25、30 ℃培养温度对花粉萌发率的影响差异不显著。
每一因素水平下的数据平均值 ki 反映了影响因素水平
对萌发率的影响情况，ki 值越大，萌发率越好。由表 3 可以看
出，京山梅花的最佳萌发条件为:蔗糖质量分数 10% +硼酸质
量分数 10×10－6，培养温度 20 ℃;欧洲山梅花的最佳萌发条件
为:蔗糖质量分数 15% +硼酸质量分数 10×10－6，培养温度 25
℃;均与正交试验结果相符。东北山梅花的最佳萌发条件为:
蔗糖质量分数 10% +硼酸质量分数 20×10－6，培养温度 20 ℃;
庆典山梅花的最佳萌发条件为:蔗糖质量分数 15% +硼酸质
量分数 10×10－6，培养温度 20 ℃;3 个因素的最佳水平组合并
没有在正交表中出现。因此，在使用正交设计进行反应体系
优化时，各因素的最佳水平组合不一定能获得最佳的试验结
果，可根据结果直接选择来获得较好的培养体系。
表 3 山梅花花粉萌发率正交试验结果分析
山梅花 平均值和极差 蔗糖 硼酸 培养温度
京山梅花 k1 58． 33 43． 25 34． 88
k2 21． 33 32． 10 34． 82
k3 8． 14 12． 44 18． 02
R 150． 58 92． 42 50． 58
东北山梅花 k1 32． 55 27． 44 34． 55
k2 19． 55 34． 77 17． 88
k3 15． 55 5． 44 15． 22
R 51． 00 66． 01 50． 00
欧洲山梅花 k1 20． 08 26． 18 19． 48
k2 26． 91 17． 47 20． 21
k3 7． 00 10． 33 14． 30
R 59． 73 47． 54 15． 56
庆典山梅花 k1 8． 99 18． 27 17． 99
k2 23． 22 3． 00 10． 00
k3 3． 50 14． 44 7． 72
R 59． 16 45． 83 30． 83
2． 2 贮藏温度对花粉生活力的影响
花粉的长期贮藏对种质保存和杂交育种十分重要。低
温、干燥有利于花粉活力的保存，这是由于花粉贮藏期间可溶
性糖类和有机酸消耗减少，在花粉贮藏过程中，贮藏温度条件
对花粉生活力影响最大［5］。
对 3 种不同贮藏温度:常温(20 ℃)、冷藏(3 ℃)和冷冻
(－23 ℃)下花粉生活力进行单因素对比试验(见表 4)。结果
表明，在冷冻条件下，4 种山梅花的花粉萌发率最低。可能是
由于冷冻条件会使细胞脱水，不利于花粉生命力的维持。在
低温冷藏条件下，加拿大引进品种欧洲山梅花和庆典山梅花
的花粉萌发率明显高于常温条件下贮藏的花粉。而对于国内
2 个山梅花品种来说，常温贮藏的花粉萌发率略高于冷藏处
理，但冷藏方法可以延长花粉寿命 40 ～ 50 d。因此，4 种山梅
花植物的最佳贮藏条件为 3 ℃低温冷藏。
表 4 不同贮藏温度对山梅花花粉萌发率的影响 %
贮藏温度 京山梅花 东北山梅花 欧洲山梅花 庆典山梅花
常温(20 ℃) 36． 00 50． 80 25． 60 52． 80
冷藏(3 ℃) 34． 60 43． 20 45． 20 65． 80
冷冻(－23 ℃) 10． 00 13． 20 6． 02 1． 73
3 结论与讨论
对 4 种山梅花的最佳花粉萌发条件进行正交试验，结果
表明:山梅花花粉萌发率在种间存在差异。欧洲山梅花和庆
典 山梅花2个加拿大引进品种的花粉萌发率相(下转79页)
84 东 北 林 业 大 学 学 报 第 39 卷
则较均匀。这是由于远红外物质采用的是微纳米级微粒，对
远红外辐射具有一定的吸收作用，且随着微粒质量浓度的增
加，这种吸收作用越强。因此，试件表面的远红外辐射透射率
和反射率有所降低。这与计算出的各试样的远红外辐射吸收
率呈递增趋势(1#、2#、3#、4#、5#试件的远红外辐射吸收率分
别为 1． 78%、9． 65%、16． 33%、19． 44%、21． 47%，质量浓度为
10 g /L的 5#试件吸收远红外辐射的能力较强，该试件的远红
外辐射性能较好)相吻合。
图 5 远红外辐射透射率与处理液质量浓度的关系
图 6 远红外辐射反射率与处理液质量浓度的关系
由上可知，本文的测试原理及计算方法，可以用来分析远
红外木质功能材料的远红外辐射热效应、透射率、反射率和吸
收率，说明这些方法可以用来表征远红外木质功能材料的远
红外辐射效果。
3 结论
本文提出了具有远红外辐射功能的木质材料的一种制作
方法和对其远红外辐射热效应、透射率、反射率和吸收率等性
能的测试方法。测试和分析了材料在不同质量浓度的远红外
粉 /MF处理液处理后的远红外辐射效果。结果表明:本文的
测试原理及计算方法，可以用来表征远红外木质功能材料的
远红外辐射效果;随着处理液质量浓度的增加，试件表面的远
红外辐射透射率和反射率有所降低，远红外辐射吸收率呈递
增趋势。这说明，随着远红外粉 /MF 处理液质量浓度的增
加，试件的远红外辐射性能有所提高。在本研究范围内，远红
外粉 /MF处理液质量浓度为 10 g /L 的试件的远红外辐射性
能最好。
参 考 文 献
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154－156．
(上接 48 页)似，均较国内品种京山梅花和东北山梅花低。
但主产华北地区的京山梅花花粉萌发率却比黑龙江省乡土树
种东北山梅花高，这可能是由于试验所用京山梅花为上世纪
70 年代从辽宁引进，引种驯化时间较长所致。在实验中还发
现，乡土树种东北山梅花的花粉萌发所需时间最短。
正交试验中 3 个影响因素对东北山梅花花粉萌发率的影
响，从大到小的顺序为硼酸、蔗糖、培养温度;对其余 3 种山梅
花花粉萌发率的影响，从大到小的顺序为蔗糖、硼酸、培养温
度;培养温度对花粉萌发率影响不显著。除京山梅花的最佳
萌发条件与正交试验最佳实验组合吻合外，其余 3 种山梅花的
各因素最佳水平组合并没有在正交表中出现。因此，本实验依
据正交试验结果直接获得 4种山梅花的最佳花粉萌发条件。
对 3 种不同贮藏温度下花粉生活力进行单因素对比试
验，结果表明:3 ℃低温冷藏是 4 种山梅花植物的最佳贮藏条
件。这可能是由于低温能明显地阻止花粉的衰老。一般来
说，温度越低，花粉保存效果越好，主要原因是降低了呼吸强
度和酶活性［6］。对百合品种花粉贮藏特性的研究表明，冷冻
贮藏有利于保持百合花粉生活力［7］。而在本试验中，冷冻条
件下贮藏的 4 种山梅花的花粉萌发数最低，可见，不同物种间
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