不同培养条件对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响

田 晶

（张家口市园林管理处，河北 张家口075000）

前言：我国具有丰富的野生和栽培花卉种质资源［1］.如何利用我国丰富的花卉种质资源，创造新的花卉品种，是花卉工作者将要面临的任务.研究园林植物花粉生活力，对园林植物育种与品种选育具有重要的理论和实践意义.目前对于果树、农作物花粉生活力的研究报道已有很多，对园林植物花粉生活力的研究报道相对较少.

紫荆（Ceris chinensis Bunge）豆科紫荆属.分布于湖北西部、辽宁南部、河北、陕西、河南、甘肃、广东、云南、四川等省.紫荆早春叶前开花，枝、干布满紫花，艳丽可爱.叶片心形，圆整而有光泽，宜丛植庭院、建筑物前草坪边缘.不但是优美的观赏植物，而且具有一定的经济用途.树皮及花梗可入药，有解毒消肿之效；种子可制农药，有驱杀害虫之效.木材纹理直，结构细，可供家具、建筑等用.

西府海棠（Malus micromalus Mark.）蔷薇科苹果属，又称小果海棠，为山荆子与海棠花之杂交种.原产中国北部，各地有栽培.本种春天开花粉红艳丽，秋季红果缀满枝头，果味甜而带酸，可鲜食及加工成蜜饯，因此是良好的庭园观赏兼果用树种.

虽然有关花粉的研究日益增多，如马锋旺［2］等人在杏花和李的研究，此三种植物却未见报道.本研究旨在了解各种环境因子对其花粉生活力的影响，为同类植物育种提供依据，对其他花粉研究提供参考.

1 材料与方法

1.1 材 料

供试材料采自园林实验站，四月中下旬采集紫荆、西府海棠两种花的花粉.

1.2 方 法

于盛花期采集紫荆、西府海棠的花粉，剥取花药在室温下自然阴干，花粉散出后立即培养.

1.2.1 花粉生活力测定

根据王钦丽、熊涛在花粉生活力测定中总结的方法中选择TTC染色法［3］.

1.2.2 Mn、Ca对花粉萌发的影响

依据谷淑芳、张旭东、李淑华［4］在丁香花粉贮藏及生命力的测定方法，本试验选择15%的蔗糖＋1%的琼脂的培养基中分别加入矿质元素Mn（硫酸锰）、Ca（氯化钙），其浓度分别为Mn：0.1%、0.3%、0.5%、0.7%；Ca：0.1%、0.2%、0.3%、0.4%，以基本培养基为对照，每处理重复三次.将花粉播于载有不同培养基的载玻片上，置于放有湿毛巾的方盘中，保持一定湿度，然后置于25℃恒温培养箱中.在10＊16的显微镜下镜检，每片观察4个视野（约100-200个花粉粒），统计花粉萌发率.花粉萌发标准以花粉管超过花粉粒半径为准.

1.2.3 NAA、GA对花粉萌发的影响

在基本培养基上分别加入不同浓度的激素，分别是 NAA：0.5%、1.0%、2.0%、3.0%；GA：0.1%、0.5%、1.0%、2.0%.方法与观测标准同上.

1.2.4 不同温度和蔗糖浓度对花粉的影响

分别以0%、15%、20%的蔗糖＋1%的琼脂＋0.01%的硼酸的条件下在20℃、25℃、30℃时进行培养，方法与观测标准均同上.

1.2.5 不同贮藏时间、干燥方法对花粉萌发的影响

将花粉置于硅胶干燥器常温干燥2 h，然后放入冰箱常低温保存5、7、9、12 h；鲜花粉不经干燥处理直接放入冰箱保存5、7、9、12 h，然后置于15%的蔗糖＋1%的琼脂＋0.01%的硼酸的培养基上培养.

1.2.6 不同采集时间对花粉萌发率影响

于一天中8：00-18：00，每隔2个小时采集花粉一次，播于15%蔗糖＋1%琼脂＋0.01%硼酸的培养基上培养.

萌发率＝（花粉萌发个数／花粉总数）×100%

2 结果与分析

2.1 TTC染色法对两种花粉生活力的染色测定

试验结果表明，紫荆、西府海棠两种花粉的生活力分别为95.39%、94.29%（表1）.但是TTC染色法将染色程度的深浅（细胞完全染成红色为生活力最强，染成淡红色的细胞看起来含有较多的水分，其生活力次之）作为标准来衡量花粉生活力的强弱.虽然可染率很高，但染红色的很少，依次为11.54%、26.92%.即西府海棠花粉的生活力相对于紫荆花粉更强些.

表1 TTC染色法对两种花粉生活力的测定

2.2 矿质元素对花粉萌发的影响

Mn对两种花粉的影响见表2，在一定浓度范围内，萌发率随浓度的上升而上升，而后随浓度的升高而降低.0.1%-0.7%Mn均显著促进了紫荆花粉的萌发，其中0.3%与对照达到极显著水平，而0.1%与0.3%差异显著.0.5%Mn明显促进西府海棠花粉萌发，某些浓度低于对照但差异不明显.由图1看出硫酸锰总体对紫荆花粉的影响较西府海棠花粉的明显.与对照相比，紫荆处理后对其有不同程度的促进作用，但西府海棠花粉萌发率有三个浓度低于对照.

紫荆花粉的萌发随浓度上升而先升后降（表2）.0.2%-0.3%显著促进了花粉的萌发，各处理间差异不显著.西府海棠花粉萌发率随Ca2＋浓度升高，而先升后降，在0.2%时极显著的促进了花粉的萌发.

表2 矿质元素对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响

图1 硫酸锰对花粉萌发的影响

图2 氯化钙对花粉萌发的影响

2.3 植物生长调节剂对花粉萌发的影响

由图3，表3看出，紫荆花粉萌发率随浓度的升高，而先上升而后下降.0.5%、1.0%、2.0%极显著促进了花粉萌发，但三个浓度间差异不显著，3.0%时抑制了花粉的萌发.西府海棠花粉的萌发率也是随着浓度的升高先升后降.2.0%显著促进了萌发，其它各处理间差异不显著，但0.5%水平的NAA的萌发率低于对照.

GA在所选浓度范围内，对两种植物花粉的影响见图4、表3，紫荆花粉萌发率随着浓度的升高而升高，2.0%显著高于对照和0.1%，0.1%时抑制花粉萌发.1.0%的GA显著促进了西府海棠花粉的萌发，2.0%抑制萌发，其它各处理也均促进了萌发，但差异不显著.

表3 植物生长调节剂对紫荆、西府海棠花粉萌发的影响

2.4 不同温度和蔗糖浓度对花粉萌发的影响

由表4、图5、6、可看出，20 ℃时，20%的蔗糖极显著的促进了紫荆的花粉萌发，15%的蔗糖与对照差异不显著；15%的蔗糖促进了西府海棠的花粉萌发但差异不显著，20%的蔗糖与对照差异不显著.25℃时，两种花粉加蔗糖的萌发率均低于对照，其中15%蔗糖极显著抑制紫荆和西府海棠花粉的萌发；20%显著抑制紫荆和西府海棠花粉的萌发.15%的蔗糖显著促进了紫荆花粉的萌发，20%与对照无差异；20%蔗糖极显著促进了西府海棠花粉的萌发.

不加蔗糖时，25℃时显著利于紫荆和西府海棠花粉的萌发.在30℃、20℃时分别极显著的促进了紫荆、西府海棠花粉的萌发.20%蔗糖浓度时，20℃极显著促进了紫荆花粉的萌发；30℃显著促进了西府海棠花粉的萌发.温度与蔗糖浓度两个因素综合作用的结果是，蔗糖浓度为20%时，紫荆在20℃、20%蔗糖及30℃、15%蔗糖时，花粉萌发率较高分别为35%、41.43%，蔗糖浓度对其花粉萌发的影响比温度影响力差；西府海棠的花粉在30℃、20%，25℃未加蔗糖及20℃、15%蔗糖时，花粉的萌发率较高，其花粉对温度和蔗糖浓度的反应都不明显.

图3 NAA对花粉的萌发的影响

表4 不同温度和蔗糖浓度对花粉萌发的影响

2.5 不同干燥方法和贮藏时间对花粉萌发的影响

由表5可以看出，各处理花粉的活力均随着贮藏时间的延长而降低.紫荆除经过12小时贮藏的花粉萌发率降为0外，其它各处理间差异不显著.但在7 h时出现萌发率高峰.西府海棠干燥后贮藏5小时时花粉萌发达极显著水平，经方差分析可知，各处理之间差异显著.紫荆、西府海棠在经过干燥后贮藏花粉萌发率高.但是两种花粉分别在贮藏7 h、9 h出现萌发率高峰.紫荆和西府海棠的结果和白淑娟等人试验结果一致［5］.

图4 不同温度和蔗糖浓度对紫荆花粉萌发的影响

表5 不同贮藏时间和干燥方法对两种植物花粉萌发的影响

2.6 不同采集时间对花粉萌发的影响

由图8可以看到，两种花粉在一天不同时间采集，萌发率较高的时间段分布在上午.紫荆在10∶00-16∶00萌发率较高，其中12∶00萌发率最高为50.22%；西府海棠在8∶00-12∶00，8∶00萌发率较高，其中8∶00萌发率最高为49.20%.

3 结论和讨论

图6 不同采集时间对花粉萌发的影响

3.1 TTC染色发现两种花粉活力强度不同，虽然可染率都很高.这可能与花粉形态和花器构造有关［7］.

3.2 适宜浓度的 Mn、Ca对两种观赏植物花粉萌发均有促进作用，但不同植物种类适宜的浓度不同，其中Mn、Ca对紫荆花粉萌发促进作用较强.Mn最佳浓度是紫荆0.3%，西府海棠0.5%.Ca对两种花粉萌发率都有不同程度的促进作用，但萌发率随浓度加大而降低，紫荆和西府海棠均为0.2%.高浓度的Ca2＋可能造成Ca2＋中毒，以及过高的细胞膨压抑制了花粉的萌发［8］.矿质元素是促进还是抑制可能和花粉本身对此种元素的含量和需求量也有关.

3.3 不同植物花粉萌发适宜的激素浓度条件不同，且在不同浓度下植物调节剂对花粉的影响不同.NAA有促进提高内源激素水平和疏去雄花花蕾的作用，使雄花花量大大减少，提高座果率.NAA对两种花粉萌发最佳浓度依次是1.0%、2.0%.花粉萌发时酶的活性大大加强，GA能诱导α—淀粉酶的合成［9］.此外，花粉萌发使蛋白质的合成速度加快，而GA能诱导蛋白酶的形成.适当的浓度可促进花粉的萌发.试验结果表明：紫荆、西府海棠最佳浓度依次是2.0%、1.0%.花粉萌发时内部进行着复杂的酶促反应，适合的浓度利于酶作用的发挥.GA对花粉萌发率的影响是逐渐上升的，如果浓度继续升高结果怎样还需要进一步研究.

3.4 30℃，15%的蔗糖；30℃，20%的蔗糖浓度分别最有利于紫荆、西府海棠花粉萌发.试验结果表明，温度是紫荆花粉萌发的关键因素之一；西府海棠花粉对蔗糖和温度反应都不敏感.蔗糖可以供给花粉粒生长所需要的养分，对花粉萌发有很重要作用.但是每种花粉萌发适宜的浓度不同，对于每种花粉应进行试验确定较佳的浓度.温度同样是个重要的影响因素，但是培养基的温度对花粉的影响同样因花粉不同而不同.但据报道一旦超过30℃花粉萌发力下降［11］，但对于此两种植物还有待于进一步的研究.

3.5 紫荆、西府海棠花粉经过硅胶干燥后贮藏后活力保持较好，这可能与花粉本身的含水量有关.一定的安全含水量有利于花粉的贮藏.同时贮藏时间越短越好，可是两种花粉都在贮藏一段时间后出现一个萌发高峰，其原因，有待于进一步的研究.

3.6 于一天中采集花粉的活力较好是在上午但是紫荆早晨采集的花粉活力低于下午，这可能与花朵开花时间有关.离开花时间越近，花粉活力越强［6］.所以在采集花粉时不仅需要考虑最佳的采粉时间也要注意花朵的开放时间.

［1］程金水.园林植物遗传育种学［M］.中国林业出版社.

［2］马锋旺.几种激素和矿质元素对杏和李花粉萌发的影响［J］.陕西农学科学.1994，（2）：29～32

［3］王钦丽，熊涛.花粉生活力的测定［J］.植物杂志.2002（5）：45～46

［4］谷淑芳，张旭东，李淑华.丁香花粉贮藏及生命力测定［J］.农林科技.1998，23（6）：18～19

［5］白淑娟，顾洪如.象草花贮藏的研究［J］.江苏农业科学.1994（5）：61～63

［6］董玉芝.中亚鸢尾的花粉生活力及其授粉［J］.东北林业大学学报.2003，31（6）：78～79

［7］许桂芳，张朝阳.红畿木的花器构造与花粉生活力的研究［J］.吉林农业大学学报.2003.25（5）：520～522

［8］MalhoR，Read ND，Trewavas AJ，er al.Calcium channel acticity during pollen tube growth and reorientation.Plant Cell.1995，7：1173～1184

［9］潘瑞炽，董愚得.植物生理学（上册）（第2版）［M］.北京：高等教育出版社.1984.38

［10］符碧.尿素和硼及生长调节剂对荔枝花粉萌发与生长的影响［J］.云南师范大学学报.2001（5）：62～65

［11］周蕴薇，杜平.翠南报春生长及花粉发育特性的初步研究［J］.林业勘察设计.2003（3）：56～57