全 文 ：第 39 卷 第 2 期
2015 年 3 月
南京林业大学学报(自然科学版)
Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition)
Vol． 39，No． 2
Mar．，2015
doi:10． 3969 / j． issn． 1000 － 2006． 2015． 02． 032
收稿日期:2014 － 01 － 25 修回日期:2014 － 06 － 06
基金项目:金陵科技学院重点学科建设工程资助项目
第一作者:李玉萍，副教授，博士。* 通信作者:罗凤霞，教授。E-mail:luofx@ jit． edu． cn。
引文格式:李玉萍，汤庚国，罗凤霞． 木槿属 4 种植物花粉活力和杂交亲和性研究［J］． 南京林业大学学报:自然科学版，2015，39
(2):183 － 186．
木槿属 4 种植物花粉活力和杂交亲和性研究
李玉萍1，汤庚国2，罗凤霞1*
(1．金陵科技学院园艺学院，江苏 南京 210038;2．南京林业大学生物与环境学院，江苏 南京 210037)
摘要:以木芙蓉、木槿、朱槿和重瓣朱槿为材料，对其花粉活力、花粉贮藏方法、杂交亲和性，以及杂交幼胚无菌培
养进行研究。结果表明:①4 种植物的花粉均具有较高的萌发率，依次为木芙蓉 88． 3%、重瓣朱槿 82． 5%、朱槿
77． 8%、木槿 76． 1%;②室温和 4 ℃不适宜该属植物花粉的贮藏，花粉活力最长保持 2 d;③木槿属种间杂交亲和
性较低，木芙蓉 ×重瓣朱槿、木芙蓉 ×朱槿、木芙蓉 ×木槿的结实率分别为 12%、8%、3%;④木芙蓉 ×朱槿杂交
组合获得的种子幼胚离体培养适宜培养基为 WPM + IBA 1． 0 mg /L + BA 0． 1 mg /L，此条件下的萌发率
为 56. 6%。
关键词:木槿属;花粉活力;杂交亲和性;胚培养
中图分类号:S722 文献标志码:A 文章编号:1000 － 2006(2015)02 － 0183 － 04
Studies on pollen viability and cross-compatibility of four species of Hibiscus
LI Yuping1，TANG Gengguo2，LUO Fengxia1*
(1． College of Horticulture，Jinling Institute of Technology，Nanjing 210038，China;2． College of Biology
and the Environment，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China)
Abstract:Pollen viability，storage method，crossing incompatibilities and young embryo culture were investigated for
four Hibiscus species，e． g． H． mutabilis f． mutabilis，H． syriacus var． syriacus，H． rosa-sinensis var． rosa-sinensis，and
H． roses-sinensis var． rubro-plenus，so as to provide the basis in the cultivation of new varieties of Hibiscus． The results
were shown as follows:① The pollen germination rate of all four species was relatively high． It could be arranged as:
H． mutabilis f． mutabilis 88． 3%，H． roses-sinensis var． rubro-plenus 82． 5%，H． rosa-sinensis var． rosa-sinensis 77．
8%，H． syriacus var． syriacus 76． 1%;② The pollen was not appropriate to storage at room temperature and 4 ℃，and
the longest storage time was 2 d;③ The cross incompatibilities between Hibiscus species was low and the seed setting
rate was 12% for H． mutabilis f． mutabilis × H． roses-sinensis var． rubro-plenus，8% for H． mutabilis f． mutabilis ×
H． rosa-sinensis var． rosa-sinensis，and 3% for H． mutabilis f． mutabilis × H． syriacus var． syriacus;④ the appropriate
medium of young embryo of H． mutabilis f． mutabilis × H． rosa-sinensis var． rosa-sinensis in vitro culture was WPM +
IBA 1． 0 mg /L + BA 0． 1 mg /L，the germination rate was 56． 6% ．
Keywords:Hibiscus;pollen vitality;cross-compatibility;embryo culture
木槿属(Hibiscus)植物由于具有抗性强、花期
长、容易养护、观赏价值高等优良特点，已成为植物
造景中不可或缺的重要素材之一。木槿属植物多
数种类具有大型、美丽的花朵，是主要的园林观赏
花灌木，如木芙蓉、木槿、朱槿、吊灯花等［1 － 3］。目
前对木槿属植物的研究主要集中在繁殖、花粉活力
测定、染色体数目以及园林应用等方面［4 － 10］，但国
内还未见到有关新品种培育的报道及自主培育的
新品种。Katrijn 等［11］进行了木槿与庐山芙蓉、木
槿与华木槿的杂交试验，未获得果实，离体培养的
幼胚虽有萌发但由于杂交不亲和以及白化病的影
响基本没有获得后代。花粉活力是评估花粉细胞
活性的依据之一，它从很大程度上决定了授粉后花
粉能否通过花柱进入子房完成受精的过程。笔者
以木槿、木芙蓉、朱槿和重瓣朱槿为材料开展花粉
活力和种间杂交亲和性研究，以期为木槿属新品种
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 39 卷
的培育提供基础。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
以木芙蓉(原变型，Hibiscus mutabilis f． mutabi-
lis)、木槿(原变种，H． syriacus var． syriacus)、朱槿
(原变种，H． rosa-sinensis var． rosa-sinensis)、重瓣
朱槿(变种，H． roses-sinensis var． rubro-plenus)(分
别简称为木芙蓉、木槿、朱槿和重瓣朱槿)为试验材
料。木芙蓉、木槿均为粉色花、单瓣，种植于金陵科
技学院园艺站露天试验基地，朱槿和重瓣朱槿均为
红色花，盆栽放置于园艺站的玻璃温室中，夏天移至
网室并遮阴。4种植物均进行常规的田间管理。
1． 2 花粉生活力测定
试验采用蔗糖(400 g /L)+硼酸(20 mg /L)+二
氯化钙(10 mg /L)的液体培养基。把配制好的液体培
养基分别滴在载玻片的凹槽内，取少量花粉均匀播
种;再将载玻片放在垫有湿滤纸的培养皿中，加盖，放
入25 ℃恒温箱里。每隔1 h镜检，直至前后两次观察
花粉萌发数没有变化为止，重复 3次。每一重复观察
不少于 200粒花粉，统计花粉萌发率。以花粉管长度
大于花粉粒直径为花粉萌发标准。花粉萌发率 =已
萌发的花粉粒数/镜检总花粉粒数 ×100%。
1． 3 花粉贮藏试验
4 种植物分别于开花当天和大花蕾期(采下后
取花药晒裂露出花粉)采集花粉，所得花粉用硫酸
纸包裹，放入装有硅胶的小型离心管内，置于 4 ℃
冰箱和常温的实验桌上，贮藏 1、2 d 后测定花粉的
生活力，重复 3 次。培养温度 25 ℃，花粉培养液及
处理与生活力测定条件相同。
1． 4 杂交亲和性测定
以木芙蓉为母本，木槿、朱槿及重瓣朱槿为父
本进行杂交。为保证杂交的真实性，在母本花蕾完
全显色但还没有开放时去雄套袋，待花朵完全开
放，于 7:00—9:00 取父本当天开放花朵的花粉涂
抹在母本柱头上授粉，柱头用锡箔纸包好。由于 4
种植物花期相遇，故采用当天开放花朵的花粉，且
4 种植物花粉在常温下均不耐贮藏。每个杂交组
合授粉 100 朵，取不同花粉时要用酒精清洗镊子。
待果实成熟时收获果实，统计结实率。结实率 =结
实数 /授粉数 × 100%。
1． 5 幼胚离体培养
取木芙蓉 ×重瓣朱槿生长健壮、大小均匀的杂
交种子，先用 75%酒精浸泡 30 s，然后用 0． 1%的
升汞消毒 8 min，无菌水冲洗 3 ～ 4 次，接种到经过
高压灭菌的培养基中。培养基设计采用 L9(3
4)正
交试验，基本培养基为 WPM、1 /2MS、N6，设置 IBA
质量浓度依次为 0、0． 5、1． 0 mg /L，6 － BA 质量浓
度依次为 0、0． 05、0． 01 mg /L。每一处理接 3 瓶，
共 159 粒，置于温度(24 ± 2)℃、光照 14 h /d、光照
度2 000 lx的室内培养。
2 结果与分析
2． 1 4 种植物花粉生活力
培养 3 h 后对花粉萌发状况进行镜检，发现 4
种植物花粉萌发率较高，均大于 70%，由高到低依
次为木芙蓉(88. 3% ±1. 59%)、重瓣朱槿(82. 5% ±
2. 33%)、朱槿(77. 8% ± 2. 52%)、木槿(76. 1% ±
3. 46%)。由此可知，4种植物作父本都比较合适。
2． 2 4 种植物花粉贮藏效果
通过对贮藏的花粉进行活力测定可知，木槿属
4 种植物的花粉在 4 ℃和室温条件下都不耐贮藏
(表 1)。由表 1 可知，4 ℃贮藏 1 d 后 4 种植物无
论是蕾期还是花期花粉活力下降均比较快，花期花
粉活力下降均大于蕾期花粉活力，花粉萌发率下降
都在 45%以上，其中重瓣朱槿花期花粉活力下降最
表 1 不同贮藏方式和条件对花粉活力的影响
Table 1 Influence of different storage methods and conditions on the pollen viability
贮藏温度 /℃
preservation
temperatures
贮藏时间 /d
preservation
time
花粉萌发率 /% pollen germination rate
木芙蓉
H． mutabilis
f． mutabilis
木槿
H． syriacus
var． syriacus
朱槿
H． rosa-sinensis
var． rosa-sinensis
重瓣朱槿
H． roses-sinensis
var． rubro-plenus
蕾期
bud stage
花期
florescence
蕾期
bud stage
花期
florescence
蕾期
bud stage
花期
florescence
蕾期
bud stage
花期
florescence
0 75． 2 ± 0． 2 88． 3 ± 0． 9 68． 4 ± 0． 7 76． 1 ± 2． 0 72． 5 ± 1． 2 77． 8 ± 1． 5 74． 6 ± 0． 6 82． 5 ± 1． 3
4 1 28． 7 ± 0． 2 20． 3 ± 0． 5 19． 4 ± 0． 4 16． 4 ± 0． 9 10． 3 ± 0． 5 8． 2 ± 0． 5 9． 6 ± 1． 0 5． 6 ± 0． 5
2 2． 5 ± 0． 4 1． 5 ± 0． 3 1． 9 ± 0． 2 1． 0 ± 0． 1 1． 3 ± 0． 3 0． 9 ± 0． 2 1． 0 ± 0． 5 0． 8 ± 0． 1
0 75． 2 ± 0． 2 88． 3 ± 0． 9 68． 4 ± 0． 7 76． 1 ± 2． 0 72． 5 ± 1． 2 77． 8 ± 1． 5 74． 6 ± 0． 6 82． 5 ± 1． 3
室温
room temperature 1 24． 1 ± 0． 3 15． 6 ± 0． 6 11． 6 ± 0． 4 9． 6 ± 0． 1 6． 6 ± 0． 3 4． 3 ± 0． 2 5． 7 ± 0． 1 3． 3 ± 0． 5
2 1． 4 ± 0． 1 1． 1 ± 0． 3 0． 6 ± 0． 4 0． 5 ± 0． 2 1． 2 ± 0． 1 0． 5 ± 0． 1 0． 9 ± 0． 1 0． 3 ± 0． 1
481
第 2 期 李玉萍，等:木槿属 4 种植物花粉活力和杂交亲和性研究
快，达到 76. 9%;木芙蓉蕾期花粉活力下降最少，
萌发率为 46. 5%。贮藏 2 d 后 4 种植物 2 种类型
的花粉萌发率均低于 3%，已不能用于授粉。而室
温贮藏 1 d后，4 种植物 2 种类型的花粉活力下降
更快，下降幅度均大于 50%，贮藏 2 d 后花粉活力
除木芙蓉仍大于 1%，其余均小于 1%。由此可知，
试验所设计的贮藏环境并不适于木槿属 4 种植物
花粉的贮藏。木槿属植物花粉适宜的贮藏环境仍
有待于进一步研究。
2． 3 4 种植物的杂交亲和性
以木芙蓉为母本，木槿、朱槿、重瓣朱槿为父本
进行杂交，待果实成熟后收获果实并统计结实率可
知，3 个杂交组合结实率均较低，最高的为木芙蓉
×重瓣朱槿，结实率达到 12%，12 个果实共获得了
589 粒种子，平均每一果实得到(49． 1 ± 6． 8)粒种
子;木芙蓉 ×朱槿的结实率为 8%，平均每一果实
得(45． 9 ± 7． 4)粒种子;最低的是木芙蓉 ×木槿，
结实率仅为 3%，但平均每一果实获得的种子数最
多(55 ± 10． 4)粒。由此可知，木槿属 4 种植物间
的杂交亲和性较低。
2． 4 幼胚离体培养结果
将获得的木芙蓉 ×重瓣朱槿杂交种子在无菌
条件下培养 30 d，统计发芽种子数和发芽率，并对
各因素进行极差分析，结果见表 2。
表 2 杂交种子萌发状况
Table 2 Germination condition of hybrid seeds
试验号
test No．
基本培养基
basic medium
c(IBA)/
(mg·L －1)
c(BA)/
(mg·L －1)
接种数 /粒
number of
inoculations
成活数 /粒
number of
survival embryos
成活率 /%
survival rate
1 WPM 0 0 159 21 12． 2
2 WPM 0． 5 0． 05 159 69 43． 4
3 WPM 1． 0 0． 1 159 90 56． 6
4 1 /2MS 0 0． 1 159 22 13． 8
5 1 /2MS 0． 5 0 159 36 22． 6
6 1 /2MS 1． 0 0． 05 159 78 49． 1
7 N6 0 0． 05 159 18 11． 3
8 N6 0． 5 0． 1 159 56 35． 2
9 N6 1． 0 0 159 45 28． 3
K1 37． 4 12． 5 21． 1
K2 28． 5 33． 8 34． 6
K3 25． 0 44． 7 45． 0
Ｒ 12． 5 32． 2 23． 9
由表 2 可知，培养基各组成成分对杂交幼胚萌
发的影响不同，影响的大小依次为 IBA ＞ BA ＞基
本培养基。影响胚生长的主要因子是生长素和细
胞分裂素，基本培养基对其有一定的影响，但相对
较小。基本培养基 WPM + IBA (1． 0 mg /L)、BA
(0． 1 mg /L)的组合最有利于幼胚的萌发，此条件
下萌发率达到了 56. 6%，高于平均值 26. 3%。因
此，木芙蓉 ×重瓣朱槿杂交胚培养的最佳培养基为
WPM + IBA(1. 0 mg /L)+ BA (0. 1 mg /L)。
3 讨 论
1)采用液体培养基法测定木槿属 4 种植物花
粉活力，其萌发率有一定的差异，但均大于 70%。
其中:木芙蓉花粉萌发率最高，为 88. 3%;木槿最
低，为 76. 1%。但试验仅为 1 a 的观察结果，而影
响花粉萌发的因素较多，如培养基组成成分、气候
条件和试验设备条件等，因此木槿属植物花粉活力
测定还有待更加深入的研究。
2)花粉贮藏是解决花期不遇或异地杂交最常
用的方法，木槿属 4 种植物的花粉在室温和 4 ℃环
境中均不耐贮藏，最多只能贮藏 2 d。适当的低温
贮藏可延长花粉的寿命:耿兴敏等［12］通过对唐菖
蒲的研究认为 － 80 ℃可保存花粉活力 1 a 以上;周
楠楠等［13］认为红桤木花粉适宜贮藏温度为 － 20
℃;李广清［14］对 20 个不同品种的山茶花粉进行低
温储藏后发现保存温度越低，花粉的寿命越长。这
是因为低温贮藏中可溶性糖类和有机酸类消耗较
少，致使花粉生活力下降较慢［15 － 17］。该试验仅设
置了 2 种花粉贮藏环境，更适宜木槿属植物花粉贮
藏的温度还有待进一步研究。
3)以木芙蓉为母本，其他 3 种植物为父本的
种间杂交组合亲和性较低，其中以重瓣朱槿为父本
的结实率最高(为 12%)，木槿为父本的结实率仅
为 3%。影响杂交亲和性的因素比较多，如染色体
581
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 39 卷
数目及倍型、花粉萌发率、授粉方式和时间、柱头可
授性以及亲本组合等［18］。有研究得出木芙蓉为二
倍体，2n = 96，但也有研究认为木芙蓉染色体数目
在 84 ～ 120 之间，朱槿染色体数目在 36 ～ 170 之
间［18 － 19］;木槿有二倍体、三倍体和四倍体［20］，复杂
的染色体数目和倍型致使种间杂交亲和性降低。
罗凤霞等［21］曾经对百合杂交的 4 种授粉方法进行
了比较，认为花柱嫁接法和切割柱头法是克服远源
杂交不亲和的最佳方法。因此，在木槿属育种中也
可通过改变常规授粉方式，探讨柱头可授性以及最
佳授粉时间，改变亲本组合等方式提高育种的成
功率。
4)杂交种幼胚无菌培养过程中，适宜培养基
是促成胚发育成熟的关键环节之一。木芙蓉 ×重
瓣朱槿杂种幼胚萌发适宜的培养基为 WPM + IBA
(1. 0 mg /L)+ BA (0. 1 mg /L)。不同杂交种幼胚
培养的最适培养条件可能会有差异，该试验仅得出
了木芙蓉 ×重瓣朱槿杂交胚的最佳培养基，该培养
基是否适应其他组合杂种胚的萌发还有待于进一
步确定。
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(责任编辑 郑琰燚)
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