第３８卷第７期 西南大学学报（自然科学版） ２０１６年７月Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．７Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｊｕｌ． ２０１６
ＤＯＩ：１０．１３７１８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｘｄｚｋ．２０１６．０７．０１３
几种忍冬属植物花粉离体萌发研究①
善待
刘安成， 尉 倩， 李淑娟， 王 庆， 王 宏， 庞长民
陕西省西安植物园，西安７１００６１
摘要：为了探讨忍冬属（Ｌｏｎｉｃｅｒａ Ｌｉｎｎ．）植物花粉萌发特性，为有性杂交奠定基础，研究了不同质量分数的蔗糖溶液（１５％，２０％，２５％，３０％）对贯月忍冬（Ｌ．ｓｅｍｐｅｒｖｉｒｅｎｓ Ｌｉｎｎ．）离体花粉的萌发作用，分别进行了不同花粉采集时间（８：００～１８：００）和不同培养温度（１５℃，２０℃，２５℃，３０℃）对４种离体花粉的萌发影响．结果表明３０％蔗糖＋０．０１％硼酸的培养液中贯月忍冬花粉萌发迅速、萌发率高，可以作为测定花粉萌发的培养基；贯月忍冬、“格雷姆”忍冬（Ｌ．ｐｅｒｉｃｌｙｍｅｎｕｍ“Ｇｅｌｅｉｍｕ”）和滇西忍冬（Ｌ．ｂｕｃｈａｎａｎｉｉ Ｌａｃｅ）早晨８：００采集的花粉萌发率高，红白忍冬（
Ｌ．ｊａｐｏｎｉｃａ ｖａｒ Ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）１８：００采集的花粉萌发率显著高于其他时间；２５℃条件下贯月忍冬离体花粉萌发速度快，４ｈ萌发率为９５．１％；３０℃条件下“京红久”忍冬（Ｌ．×ｈｅｃｋｒｏｔｔｉｉ）、滇西忍冬和红白忍冬萌发率高，４ｈ萌发率分别为１２．４％，８４．７％，３４．１％；贯月忍冬、“京红久”忍冬、滇西忍冬离体花粉在２５℃和３０℃条件下差异不具有统计学意义，红白忍冬差异具有统计学意义．不同品种间花粉萌发率存在明显差异，贯月忍冬的花粉萌发率最高．
关 键 词：忍冬属；花粉；萌发
中图分类号：Ｓ６８５．９９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－９８６８（２０１６）０７－００７６－０６
忍冬属（Ｌｏｎｉｃｅｒａ Ｌｉｎｎ．）隶属于忍冬科（Ｃａｐｒｉｆｏｌｉａｃｅａｅ），约２００种，产于北美洲、欧洲、亚洲和非洲北部的温带和亚热带地区，中国有９８种，广布于全国各省区，西南地区种类最多［１］．忍冬属植物中不仅有中国传统中药材金银花和山银花的药源植物［２］，还有许多具有很高观赏特性的种类，有花灌木、藤本和匍匐灌木类，如金银忍冬（Ｌ．ｍａａｅｋｉｉ（Ｒｕｐｒ．）Ｍａｘｉｍ．）、“京红久”忍冬（Ｌ．×ｈｅｃｋｒｏｔｔｉｉ）、贯月忍冬（Ｌ．ｓｅｍ－ｐｅｒｖｉｒｅｎｓ Ｌｉｎｎ．）等，具有很高的园艺应用价值［３－４］．迄
今为止，忍冬属植物种质资源、栽培技术、化学成分、药理等方面都有系统、全面的研究报道［５－７］，金银花等在医药、花茶、饮料等领域的应用广泛．忍冬属植物花繁叶茂，但结实率却差异很大，如金银忍冬等灌木结实率很高，而一些藤本类如贯月忍冬、红白忍冬（Ｌ．ｊａｐｏｎｉｃａ ｖａｒ Ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）等的结实率相对较低，一些杂交品种如“京红久”忍冬等在栽培中一直未见结实．结实特性是植物有性繁殖和杂交育种的必要条件，植物的结实不仅受自然条件、生物因素影响，更重要的是受植株本身花粉活力、能否成功受精及正常发育等多方面因素的控制．花粉是许多植物有性生殖途径中进行遗传物质传递的载体，其活力的有无直接影响遗传物质传递的成败［８］．一般通过测定花粉萌发率来反映花粉的活力，花粉萌发率由两个因素决定：一是花粉本身的活力，二是花粉萌发的条件．曲波等人［９］通过扫描电子显微镜对４种忍冬属植物花粉的形态进行了比较；张芳等人［１０］比较了山东主产区忍冬５个农家品种花粉形态特征，发现花粉粒形态特征可作为忍冬不同农家品种划分的参考．江幸山等人［１１］对忍冬属植物花药药隔的特化结构及其生物学意义进行了论述．杨爱微等人［１２］对５个不同产地及类密闭式顶管
①收稿日期：２０１５－０１－０１
基金项目：陕西省农业科技创新与攻关项目（２０１６ＮＹ－０２２）．
住院报销需要什么材料
作者简介：刘安成（１９７３－），男，陕西山阳人，副研究员，主要从事观赏植物资源开发利用研究．
型的细毡毛忍冬（Ｌ．ｓｉｍｉｌｅｓ Ｈｅｍｓｌ．）、淡红忍冬（Ｌ．ａｃｕｍｉｎａｔｅ
Ｗａｌｌ．）花粉粒的形态特征进行了研究．黄丽华等人［
鸡蛋炒秋葵１３］
对黄褐毛忍冬花形态结构进行了研究．目前忍冬属植物花粉研究主要集中在花粉形态上，为种及种以下分类提供科学依据．花粉萌发方面研究报道有：许珂等人［
１４］
以金银忍冬为试材，研究了不同种类糖、硼酸、钙离子、ｐ
Ｈ值、光照等单因子对花粉萌发的影响，发现分别含有２５％的蔗糖、０．０１％的硼离子、０．０２％～０．０５％的钙离子以及ｐＨ＝６
．７时较适合金银忍冬的花粉萌发；王丽瑛等人［１５］
分析了鞑靼忍冬（Ｌ．ｔａｔａｒｉｃａ Ｌｉｎｎ．）、金银忍冬和忍冬（Ｌ．ｊａｐｏｎｉｃａ）花粉活力及不同贮藏温度对花粉活力的影响，结果表明３种忍冬属植物花粉活力存在极显著差别，其中鞑靼忍冬的生活力和耐贮力最强，低温有效地延长了花
粉活力的保持时间，忍冬属植物花粉最适萌发培养基成分为１０％蔗糖＋１％琼脂；孙年喜等人［１
６］
进行了灰毡毛忍冬（Ｌ．ｍａｃｒａｎｔｈｏｉｄｅｓ Ｈａｎｄ－Ｍａｚｚ）开花特性及繁育系统的研究，采用离体培养法测定了花粉活力，结果发现灰毡毛忍冬单株整个花期花粉萌发率以盛花期最高，为４３．１％，初花及末花期萌发率稍低，平均为３５．４％．在植物杂交工作中，花粉具有较高的活力是保证有效杂交的关键，也是选择父本的基础，为了探讨花粉萌发率对结实的影响，本研究对几种忍冬属藤本植物的花粉进行离体培养，观测花粉的萌发率，为下一步开展忍冬属植物杂交育种提供理论依据，也为忍冬属植物花粉的生殖生物学研究、品种改良等提供参考．
１ 材料与方法
１．１ 材 料
“京红久”忍冬、贯月忍冬、红白忍冬、滇西忍冬（Ｌ．ｂｕｃｈａｎａｎｉｉ Ｌａｃｅ）和“格雷姆”忍冬（Ｌ．ｐｅｒｉｃｌｙｍｅｎｕｍ“Ｇｅｌｅｉｍｕ”）为２０１０年来分别从北京植物园、云南腾冲、银川植物园等地引种栽培在西安植物园植物资源圃中．试验于２０１４年４－６月在西安植物园植物生理实验室进行．１
．２ 方 法１．２．１ 不同蔗糖质量分数对贯月忍冬花粉萌发的影响
采用离体萌发法，配制质量分数为１５％，２０％，２５％，３０％的蔗糖溶液（Ｓｕｃｒｏｓｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，简写为Ｓ），另一组为同样质量分数的蔗糖溶液，但加入０．０１％的硼酸（Ｂｏｒｉｃ Ａｃｉｄ，简写为Ｂ）．用胶头滴管在载玻片上滴１滴培养液，将３～５朵贯月忍冬花的花粉混合，用棉签轻弹撒于培养液上，每种花粉做３个重复．载玻片放入铺有湿滤纸的培养皿内，在２５℃条件下培养，３，６，９，２４ｈ后分别在显微镜下观察萌发情况，镜检时每视野花粉粒在５０粒以上，取平均值．花粉萌发率（％）＝（花粉管长度大于或等于花粉直径的花粉粒的数量／观察花粉数量）×１
００％．１．２．２ 不同采集时间对离体花粉萌发的影响
于晴天８：００－１８：００每隔２ｈ采集“格雷姆”忍冬、贯月忍冬、红白忍冬、滇西忍冬的花粉，置于３０％蔗糖＋０．０１％硼酸的培养基中，于２０℃恒温箱内暗光培养．２，４ｈ后分别观察萌发情况，并统计萌发率．１
．２．３ 不同萌发温度对不同种花粉离体萌发的影响采集“京红久”忍冬、贯月忍冬、红白忍冬、滇西忍冬的花粉，采用３０％蔗糖＋０．０１％硼酸的培养基，分别放置在１５℃，２０℃，２５℃，３０℃散射光条件下培养．２ｈ，４ｈ后分别观察萌发情况，并统计萌发率．１
．３ 数据处理利用ＳＰＳＳ软件对所取得的实验数据进行统计分析．
２ 结果与分析
２．１ 不同蔗糖质量分数对贯月忍冬花粉萌发的影响
贯月忍冬花粉在培养基不加硼酸的情况下，蔗糖质量分数在１５％～２５％之间，随蔗糖质量分数的增加花粉萌发率呈递增趋势．３ｈ内３０％蔗糖溶液条件下萌发率最高，随着培养时间的延长，２５％蔗糖溶液条件下萌发率迅速超过３０％蔗糖溶液，２
４ｈ萌发时间内，最高萌发率为２５％蔗糖溶液条件下，萌发７
７第７期 刘安成，等：几种忍冬属植物花粉离体萌发研究
率为２９．２％（图１）．加入０．０１％硼酸后，贯月忍冬花粉萌发率迅速提高，由３０％蔗糖３ｈ的１３．５％提高到３０％蔗糖＋０．０１％硼酸３ｈ的７９．７％，并且随着培养时间的延长，不同质量分数的蔗糖溶液条件下萌发率都在缓慢增长（图２），说明０．０１％的硼酸对花粉萌发起促进作用，并且抑制高质量分数蔗糖溶液对花粉的损伤；含３０％蔗糖＋０．０１％硼酸的培养基３ｈ萌发率为７９．７％，６ｈ内就达到９０．８％，６ｈ与９ｈ的９１．８％、２４ｈ的９２．４％差异不具有统计学意义，说明可以选择３０％蔗糖＋０．０１％硼酸溶液作为测定贯月忍冬花粉萌发
试验的培养基
．
图１ 贯月忍冬离体花粉在不同质量分数蔗糖（Ｓ
）
溶液中的萌发率图２ 贯月忍冬离体花粉在含０．０１％硼酸（Ｂ）
的不同质量分数蔗糖（Ｓ
）溶液中的萌发率２．２ 花粉不同采集时间对离体萌发的影响
如图３－４所示，“格雷姆”忍冬、贯月忍冬、滇西忍冬早晨８：００采集的花粉萌发率最高，贯月忍冬花粉离体培养２ｈ萌发率为９０．４％，４ｈ后达到９７．３％；红白忍冬花粉培养２ｈ未见萌发，４ｈ后萌发率仅２
．７％．上午随着气温升高，花粉的萌发率迅速下降，１４：００采集的花粉萌发率最低，贯月忍冬花粉离体培养２ｈ萌发率仅为４．７％；下午气温下降，采集的花粉萌发率又缓慢升高．红白忍冬１８：００采集的花粉培养２ｈ萌发率为１％，培养４ｈ为１
０％，高于其他时间点采集的花粉．４个种间的花粉萌发率差异具有统计学意义，其原因是物种间花粉活力存在差异，也与物种不同开花时间特性、温度、太阳直射等各种因素的影响共同作用．本试验主要目的是探讨花粉的采集时间和授粉时间，因而未统计更长时间的花粉萌发率
．
图中相同图形上不同小写字母表示差异具有统计学意义（ｐ＜０
．０５）．图３ 不同时间采集花粉培养２ｈ后的萌发率
２．３ 不同萌发温度对不同种花粉萌发的影响
在１５℃条件下，滇西忍冬和红白忍冬培养４ｈ内花粉未见萌发，贯月忍冬和“京红久”忍冬也与２５℃和３０℃条件下差异具有统计学意义．随着培养温度的升高，萌发率呈上升趋势，供试的几种忍冬属植物花粉离体萌发最佳温度为２５～３０℃，贯月忍冬在２５℃时萌发率最高，４ｈ萌发率为９５．１％；“京红久”忍冬、滇西忍冬和红白忍冬在３０℃萌发率最高，４ｈ萌发率分别为１２．４％，８４．７％，３４．１％，贯月忍冬、“京红久”忍冬、滇西忍冬离体花粉在２５℃和３０℃条件下差异不具有统计学意义，红白忍冬差异具有统计学意义．
８
７西南大学学报（自然科学版） ｈｔｔｐ：／／ｘｂｂｊ
ｂ．ｓｗｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 第３８卷
种间比较可看出，贯月忍冬和滇西忍冬的花粉萌发率明显高于“京红久”忍冬和红白忍冬（图５－６）．“格雷姆”忍冬花期在西安地区是４月，花期为１５ｄ左右，测定萌发温度对花粉萌发的影响时盛花期已过，无法进行测试，因而增加了“京红久”忍冬．从试验结果看不同种类适宜温度存在差异，进行人工授粉时也需要考虑温度因素，合适的温度条件更有利于授粉萌发
．
图中相同图形上不同小写字母表示差异具有统计学意义（ｐ＜０
．０５）．图４ 不同时间采集花粉培养４ｈ
全品高考复习方案
后的萌发率
图中相同图形上不同小写字母表示差异
具有统计学意义（ｐ＜０
．０５）．图５ 不同温度条件下培养２ｈ
花粉萌发率图中相同图形上不同小写字母表示差异
具有统计学意义（ｐ＜０
．０５）．图６ 不同温度条件下培养４ｈ花粉萌发率
３ 讨 论
３．１ 植物花粉萌发条件
测定花粉生活力的方法很多，与染色法相比，虽然离体萌发法操作较复杂、耗时长，但花粉在离体萌发培养基中可萌发出花粉管，这种测定方法与花粉在自然状态的生长萌发相似，故数据更科学可靠．因此，
目前离体萌发法仍为花粉生活力测定的首选方法［１
７］．糖类物质是花粉萌发及花粉管生长的重要营养物质，在花粉萌发过程中能够为花粉提供能源、调节渗透压［１
８］
，
糖质量分数过低，能量不足；质量分数过高，对花粉细胞会造成损伤，这与本实验中采用３０％蔗糖溶液培养时，随着培养时间的延长，统计出的花粉萌发率反而下降一致．不同植物的花粉萌发条件是不相同的，通常认为２０～３０℃是适宜的温度范围，含有硼、
钙以及碳源的培养基适于花粉萌发［１４，１８］
．糖单独应用时２００ｇ／Ｌ的质量浓度使榛子花粉萌发率最高，而糖和硼酸同时应用时糖的质量浓度只要１５０ｇ／Ｌ就使花粉萌发率达到最大［１８］
．硼对植物的生殖过程有重要的影响，与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系［
１
９］，硼酸作为微量元素虽对花粉的萌发具有促进作用，但不是越多越好［８］
．本试验结果也表明培养基中加入０．０１％的硼酸能提高离体花粉萌发率和萌发速度，不
９
女性排卵期一般是什么时候７第７期 刘安成，等：几种忍冬属植物花粉离体萌发研究
同质量分数硼酸对忍冬属各个种有性生殖的影响将需要进一步试验研究．本研究主要探讨这几种藤本类忍冬属植物的花粉活力情况，为种间杂交父母本的选择提供依据，因而未进行钙、镁、钾及ｐＨ值等因素对离体花粉萌发的影响试验．３
．２ 忍冬属植物花粉活力金银忍冬花粉在培养基为２５％蔗糖＋０．０１％硼离子＋０．０２％钙离子，光照为０．５６２
５μｍｏｌ（ｍ２·Ｓ）和ｐ
Ｈ值为６．７的条件下，６ｈ萌发率可达８８．１％［１４］
．鞑靼忍冬、金银忍冬和忍冬在１０％蔗糖的培养基３ｈ花粉萌发率分别为９１．４３％，９２．２２％，９４．４４％［１５］
．灰毡毛忍冬盛花期花粉于蔗糖质量分数为２０％，硼酸质量浓度为５０ｍｇ／Ｌ，ｐ
Ｈ ５的培养基上，置于２５℃下暗培养１．５ｈ后，萌发率为４３．１％［１６］
．本研究发现贯月忍冬离体花粉在３０％蔗糖＋０．０１％硼酸培养基，２５℃条件培养２ｈ萌发率为９１．６％，４ｈ为９５．１％；“京红久”忍冬、滇西忍冬和红白忍冬在３０℃条件下，４ｈ萌发
率分别为１２．４％，８４．７％，２４．５％．说明虽然不同试验采用的花粉萌发条件不同、原植物生长环境不同，但可以看出忍冬属植物花粉活力差异比较大．
３
．３ 花粉萌发情况对植物授粉结实的影响花粉必须在具有活力时到达适宜的接受柱头才能完成传粉过程，花粉活力和柱头可授性是影响传粉成
功率的重要因素［１６］
．
开花时期、开花时天气等都会影响花粉活力，晴天中午太阳照射会使忍冬属植物花药迅速干褐，花粉失去活力．从实验中发现贯月忍冬和滇西忍冬的花粉活力强，花期也长，在栽培中发现其结实率也相对较高，判断花粉活力是这几种忍冬属植物传粉成功率的一个更重要的影响因素，因而在人工杂交过程中，单从花粉活力因素考虑，选择贯月忍冬和滇西忍冬作父本比“京红久”忍冬和红白忍冬成功授粉结实的几率高，另外授粉时间和气温也是需要考虑的因素．试验所选择的几种材料中，贯月忍冬、滇西忍冬和红白忍冬是引种栽培的原变种或变种，而“格雷姆”忍冬、“京红久”忍冬为栽培品种，从其花粉萌发率上看，花粉活性差异较大，说明野生种类的有性生殖能力更强．参考文献：
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ｂ．ｓｗｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 第３８卷
