金银花开花与繁育特性研究

宋振巧 陈为序 王建华

摘要：通过田间观察和人工授粉等方法，对金银花的开花生物学和繁育特性进行了研究。结果表明，金银花盛花期在5月中旬至8月中旬。金银花花序为总状花序，开花顺序自下而上，多数花在8：00～12：00开放，开花时花药随之开裂，花冠颜色由绿色逐渐变为白色，枯萎时变为金黄色。单花期约15d花粉寿命为3d，活力最大时达到72.5％。柱头在开花当天具有较大可授性。金银花花粉与柱头的有效可遇期为2d，可同花自交。综合花粉/胚珠比、OCI值、人工授粉判断金银花属于兼性异交型。本试验还对金银花育种中适宜采用的杂交技术及育种途径进行了探讨。

关键词：金银花；开花习性；繁育特性

中图分类号S567.7⁺90.1文献标识号：A文章编号：1001-4942(2012)01-0032-04

金银花是忍冬科忍冬属植物忍冬(Lonicerajaponica Thunb.)的干燥花蕾或初开的花，属于我国常用大宗药材。金银花味甘、性寒，有清热解毒、消炎消肿的功效，是我国治疗传染性非典型肺炎等重要疾病中药的主要组成成分。我国每年金银花的用量在2000×10⁴kg，但目前全国金银花年产量仅800×10⁴kg，且我国金银花生产长期处于自由发展状态。因此，培育高产品种是提高其产量的有效途径。由于生物学研究基础的缺乏和育种周期长等原因，金银花的育种工作长期停留在选择优良植株培育无性系品种阶段，育种水平较低。授粉习性是进行品种选育的重要生物学基础，其决定植物后代遗传组成差异，是确定育种方法、繁种方法的重要依据。对金银花开花及传粉生物学的研究近年仅见初步报道。本试验利用山东道地药材金银花对其单花开放动态、花粉活力、柱头可授性、繁育习性等进行研究，旨在揭示金银花的自然传粉特性，为制定杂交育种技术和培育新品种提供科学依据。

1.材料与方法

1.1试验材料

试验于2009年4～11月在山东农业大学药用植物园进行。试验材料来自山东道地药材产区临沂市的两年生金银花，品种为大毛花，由山东农业大学药用植物研究室鉴定。

1.2试验方法

1.2.1开花习性调查在自然条件下，随机选取10～15株金银花，对50朵幼嫩一致的花蕾挂牌，连续数天定位观察并记录其单花和单株的开放进程，直至花瓣脱落。开花当天从7：30～18：30，每隔3h观察记录唇瓣、花冠、柱头、花药等部位的形态变化。

1.2.2花粉活力、柱头可授期测定氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定花粉活力：分别采集处于不同发育时期(花前48、24h，花后1、3、6、9、24、48、72h)的新鲜花朵，将0.5％TTC(2，3，5-uiphenyltet-razolium chloride)溶液1～2滴置于花粉样品中，充分混匀后盖上盖玻片，置于湿润培养皿中，37℃下置20min后在显微镜下观察，若花粉变红则表明有活力，若红色浅或无变化或变黑色则表明为无活力。在显微镜下分别计数一个视野中花粉的总数和有生活力的(深红色)花粉数，每朵花检测5个视野，按下式计算有生活力花粉的比例用以代表花粉活力：花粉活力=变深红色的花粉数目/花粉总数×100％。每朵花统计花粉数>500粒，每个时期重复10朵花。

过氧化酶(联苯胺一甲萘酸和3％H₂O₂)法检测柱头可授性：分别采集处于不同发育时期(花前48、24h，花后1、3、6、9、24、48、72h)的新鲜花朵，将柱头放入点滴板中，加入几滴检测液(1％联苯胺、1％甲萘酸、3％Na₂CO₃、30％H₂O₂等量混合)保证柱头完全浸入试剂中。5min后，观察气泡数量和柱头颜色变化。

1.2.3金银花繁育特性研究 花粉/胚珠比

(P/O)：在开花前2d随机选取金银花中1个未开裂、完整的花药，然后解剖花药，将全部花粉移入装有1ml蒸馏水的离心管中，在振荡器下振荡60s后，用移液枪吸取1μl的花粉液于载玻片上，在显微镜下观察花粉数并计数为a，每个花药重复10次，取平均值a乘以花药数，得出每朵花的花粉量，即为a×1000×5。同时将每朵花的子房置于载玻片上在解剖镜(40×)下进行解剖，观察并统计胚珠数。根据Cruden(1977)法计算其花粉/胚珠比(P/O)，并确定交配类型(表1)。

杂交指数(OCI)：按照Dafni(1993)的标准进行花序直径、花朵大小和开花行为的测量及繁育的评判。

套袋、去雄及人工授粉试验：设6个处理，①不去雄、不套袋，用于检测自然传粉情况；②去雄、不套袋，检测自然条件下异花传粉情况；③不去雄、套袋，检验自然条件下的自交结实情况；④去雄、套袋、异株异花授粉，检测杂交亲和性；⑤去雄、套袋、同株异花授粉，检测同株异花之间人工授粉是否受精；⑥去雄、套袋、不授粉，检测是否有无融合生殖现象。种子成熟后统计结果数与结果率。结果数为结有成熟种子的果实数量，结果率为成熟果实数占试验小花的理论结果数的比例。

2.结果与分析

2.1金银花单花开放动态

金银花花序为总状花序，开花顺序自下而上，多数花在8：00～12：00开放。在山东泰安，金银花的初花期在4月下旬至5月上旬，盛花期在5月中旬至8月中旬，末花期在8月下旬至9月中旬。对盛花期的单花开放进程及花形态进行调查发现，金银花从孕蕾到枯萎持续时间10～15d。金银花开花前花蕾逐渐增大，花色由绿色渐浅至白色，花冠的弯曲程度逐渐减少，由顶端开始逐渐膨大。花药在开花前2d几乎不开裂。雄蕊和雌蕊逐渐增长。开花后花冠逐渐展开，开花当天花色转变为白色或浅黄色称为银花期，此时雄蕊和雌蕊位于同一高度，花药开始散粉。花后1d花色转为金黄色即金花期，可持续2d，花后3d花冠枯萎。

2.2金银花花粉活力、柱头可授性

测定金银花的花粉活力结果(表1)表明，开花前2d具有较低活力，花前24h60％以上的花粉具有活力，开花后1h活力达到最大，约为72.5％。开花后3h至花后48h花粉活力逐渐下降，花后24h活力明显下降，降至约15％以下，花后48h花粉丧失活力。开花前24h至花后3h花粉活力大于60％。金银花花粉活力呈现弱-强-弱的趋势，花粉的寿命约为3d。因此进行杂交试验时，为避免自交结实，去雄套袋应在开花前2d之前进行。

金银花柱头可授性试验结果(表1)表明，开花前24h至花后72h柱头可授性呈现弱-强-弱的趋势。开花前2d柱头的可授性最低。开花前2d至花后6h柱头可授性逐渐增强，花后6h达到最强。开花6h后柱头可授性逐渐减小，开花后48h柱头几乎没有活力。花后3～9h是柱头可授性最强期，杂交授粉应选择在金银花开花

当天进行。

2.3金银花繁育特性研究

2.3.1花粉/胚珠比(P/0)

金银花的雄蕊个数为5个。每朵花的花粉量平均为12500±85。每朵花胚珠数为15±2.4，其种群花粉/胚珠比(P/0)为833.3。依据Cruden(1977)的标准，繁育系统属于兼性异交类型。

2.3.2杂交指数(0CI)金银花的花朵直径在4.26cm左右，大于6mm，花朵直径指数为3；花粉从开花前2d至花后24h均有活力，柱头活力在开花当天最大，因此花粉活力与柱头可授期没有时间间隔；金银花柱头与花药同等高度，指数为零；三者合计金银花杂交指数(0CI)为3，按照Dafni(1992)的方法繁殖方式为兼性异交，部分自交亲和、需要传粉者。

2.3.3套袋、去雄及人工授粉表2结果显示，在自然条件下借助风力和昆虫传粉金银花的结果率为88％，自然结果率较高。在去雄、不套袋条件下自然异花结果率为62％，去雄、套袋、人工授粉的结果率为85％，说明金银花具有较高的异交率，但去雄、套袋、人工授粉的结果率高于自然条件下的异花授粉结果率，说明人工授粉有助于结果率的提高。此外，金银花在开花前去雄套袋隔离传粉条件下，结果率为零，表明金银花不能进行无融合生殖。金银花单花自交可结实，但结果率较低，约25％，表明金银花具有一定的自交亲和性。

3.讨论

3.1金银花花粉活力、柱头可授性与杂交技术

本研究表明，金银花花粉从花前48h到花后24h都具有活力，花粉寿命约3d，金银花花粉在花前24h到花后9h内有较强的活力，最大活力72.5％，低于刘会超等(2010)采用TTC染色法测定的金银花花粉生活力达80.46％的结果，原因可能由于使用的材料和花药所处的时期不同造成。金银花柱头从花前24h到花后24h具有可授性，柱头寿命约为2d，但开花当天的9h内均有较强的可授性。金银花花粉与柱头的有效可遇期约为2d。

金银花为雌雄同花植物，有5枚花药且较大，去雄方便，而且异交结果率高，因此金银花的杂交育种具有较强的可操作性。根据花粉活力和柱头可授期，初步拟定金银花的杂交技术为：选用开花前2d的花朵去雄，去雄2d后进行授粉，采集开花当天的花粉，在9：00至15：00之间授粉结果率高。

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(上接第34页)

3.2金银花的授粉习性与育种方法

根据花粉/胚珠比和杂交指数表明，金银花的发育系统为兼性异交类型。去雄、套袋、人工控制授粉试验表明金银花具有异花传粉特点，金银花在生产上主要利用扦插等无性繁殖方法进行繁种，直接利用金银花的自然变异培育无性系品种是金银花初期最有效的育种方法，在此基础上对遗传组成不同的无性系品种采用组合育种或优势育种，利用优良基因型相互杂交，在其杂交后代中选择符合育种目标的优良重组个体或优势个体，再经无性繁殖加以固定可用于生产。

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