两种连翘的花粉萌发力研究

赵秀玲，杨　露，史宝胜，高群英，任士福，刘红霞

（1.秦皇岛林业局，河北 秦皇岛，066000；2.河北农业大学园林与旅游学院，河北 保定 071000；3.河北农业大学林学院，河北 保定 071000）

两种连翘的花粉萌发力研究

赵秀玲1，杨露1，史宝胜2，高群英2，任士福3，刘红霞3

（1.秦皇岛林业局，河北 秦皇岛，066000；2.河北农业大学园林与旅游学院，河北 保定 071000；3.河北农业大学林学院，河北 保定 071000）

通过测定不同蔗糖浓度、硼酸、4种生长调节剂以及不同培养时间对2种连翘花粉萌发情况的影响，阐明连翘花粉的适宜萌发条件。结果表明：适宜散粉条件为阴干，适宜蔗糖和硼酸浓度分别为15%和400mg/L，大部分生长调节剂对花粉萌发起抑制作用，花粉活力随培养时间的延长而下降，连翘花粉抗寒性较差。

连翘；花粉萌发；蔗糖；硼酸；生长调节剂

连翘（Forsythia suspense）是木犀科连翘属落叶灌木，别名黄花杆、黄寿丹、绥带等，主要分布于我国中西部地区的99个县（市）［1］，蕴藏量达1.6×107kg，其中山西、陕西、河南3省占全国总量的80%以上。连翘喜光、抗寒、对土壤要求不严、耐干旱瘠薄、适应性强。其枝条细长柔软，可做编织材料；叶能制茶，果实为著名中药；种子是制作香皂和油漆的原料。连翘集医药保健、绿化生态等作用于一身，是优良的观花植物和理想的水保经济灌木树种，开发利用前景广阔。

花粉是植物携带遗传信息的雄性生殖细胞，与其它组织器官相比其性状更稳定，环境因素对它形态特征的影响较小。因此，植物的花粉形态特征也可用来研究种类间的亲缘关系，为研究植物的演化关系提供一定的参考价值［2］。目前对于连翘的研究主要集中于连翘药理活性的研究，而对连翘花粉生物学特性的研究较少。本研究通过测定不同条件下连翘花粉活力和萌发率，为提高连翘的人工授粉效果及连翘的结实率提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

2010年3～4月连翘盛花期的上午8：00～10：00，在河北农业大学苗圃采集长花柱、短花柱两个类型的连翘花朵，立即带到实验室进行各项测定。

1.2方法

1.2.1适宜散粉条件的测定

采集含苞待放时的花粉，在日光灯照射、自然光照和阴干3种条件下散粉，收集散粉后的花粉，测定其活力。

1.2.2不同蔗糖浓度下花粉萌发率的测定

试验设置5%、10%、15%、20%、25%共5个不同蔗糖浓度［3］，以不加蔗糖为对照（CK），培养基均含6g/L琼脂、pH5.8～6.0。将开花前1d的花粉播在滴有培养基的载玻片上，显微镜察匀后放入用湿滤纸垫的培养皿中，加盖，标明品种、培养基蔗糖浓度、时间，然后放置于20℃的恒温培养箱中培养3h，培养完毕，转入4℃的冰箱中终止花粉管的生长，在OLYMPUS CH-2光学显微镜（10×40）下镜检，每个处理重复3次［4-5］，每个重复随机观察3个有代表性的视野，共观察300粒以上的花粉粒，花粉萌发标准以花粉管长度超过花粉粒直径的1/2以上的花粉认定为萌发花粉，统计花粉萌发率［6］。

1.2.3不同硼酸浓度下花粉萌发率的测定

利用1.2.2中筛选的适宜蔗糖浓度，添加100、200、300、400、500mg/L硼酸，以不加硼酸为对照（CK），筛选适宜花粉萌发和花粉管生长的硼酸浓度。测定方法同1.2.2。

1.2.4不同植物生长调节剂下花粉萌发率的测定

在1.2.2试验选出的适宜蔗糖浓度的情况下，在含6g/L的琼脂培养基中，分别添加不同浓度的萘乙酸（NAA）、赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）和2，4-D配制试验用培养基，放入恒温培养箱中培养4h，测定方法同1.2.2。植物生长调节物质浓度分别为：①NAA、IAA、2，4-D：分别设置5、10、25、50、100mg/L 4个浓度；②GA3：100、200、300、400、500、1000mg/L；上述设计均以不添加生长调节剂的培养基为对照（CK）。

1.2.5开花不同天数的花粉活力的测定

分别采集2个连翘品种开花前1d及开花1～9d的花粉。以1%琼脂+15%蔗糖+400mg/L硼酸作培养基，pH值5.8～6.0，测定方法同1.2.2。

1.2.6花粉抗寒力的测定

选取开花散粉1d的花放入4℃的冰箱内进行冷藏4h，试验方法同1.2.2，试验结果与未进行冷处理的对比。

2　结果与分析

2.1散粉条件对萌发率的影响

自然光照和日光灯照射下的花粉萌发率均小于5%，而阴干时花粉萌发率达到29.58%，因此花粉在阴干状态下散粉时的萌发率最高（图1）。

2.2蔗糖和硼酸浓度对萌发率的影响随蔗糖浓度的升高花粉萌发率呈现“先增大后减小”的趋势（表1）。在蔗糖浓度为15%时，长花柱和短花柱连翘花粉的萌发率分别为15.44% 和34.60%，萌发率均为最高值，因此可认为15%蔗糖是花粉萌发的适宜浓度。

表1　不同蔗糖浓度对花粉萌发率的影响（%）

在筛选到的适宜蔗糖浓度基础上添加硼酸表明（表2）：硼酸可促进花粉萌发，且当硼酸浓度为400mg/L时花粉萌发率最高，长花柱和短花柱的萌发率分别达到22.67%和61.30%。因此，促进连翘花粉萌发的适宜硼酸浓度为400mg/L。

2.3生长调节剂对花粉萌发的影响

2.3.1生长素类调节剂对花粉萌发的影响

对比3种生长素类调节剂对花粉萌发的影响可知：NAA与IAA的作用相似，随处理浓度的升高，花粉萌发率呈先升高后降低的趋势（表3）；25mg/L的NAA和IAA处理下萌发率最高，IAA的效果比NAA明显，此时长花柱和短花柱花粉的萌发率分别达到49%和52.1%，高于对照；其它浓度处理的萌发率降低，低于对照水平。2，4-D处理的均表现为抑制作用。

表2　不同硼酸浓度下花粉萌发率的变化（%）

表3　不同生长素类调节剂处理下花粉萌发率的变化（%）

2.3.2GA3对花粉萌发的影响

赤霉素对花粉萌发率也有影响（表4）。当GA3浓度达400mg/L和500mg/L时，长花柱花粉的萌发率大于对照，分别是对照的1.32倍和1.74倍，其余浓度下均表现为抑制萌发，且低浓度的抑制作用大于高浓度。对于短花柱连翘，GA3均表现为抑制作用，这种抑制作用随浓度的增大呈现先减小后增大的趋势。

表4　不同GA3浓度下花粉萌发率的变化（单位：%）

2.4开花后时间对花粉萌发率的影响

连翘花粉的生活力随着开花后时间的延长而逐渐降低（图2）。开花第1d时花粉活力最高，长花柱的萌发率达到43.52%，短花柱为29.72%；在开花的前4d，长花柱的萌发率一直高于短花柱；随着开花时间的延长，长、短花柱的萌发率均降低，在第7d时其萌发率降低为0，花粉活力丧失；第8d一直到第9天d两天没有出现回升，可认定花粉在第7d失去活力。

图2　开花后花粉萌发率随时间变化情况

2.5不同贮藏条件对花粉萌发率的影响

经4℃的低温冷藏后，长花柱连翘的花粉萌发率比对照降低了34.27个百分点，短花柱连翘的花粉萌发率比对照降低了11.21个百分点。因此，低温可导致连翘花粉活力下降，即花粉的抗寒性较弱；且长花柱的抗寒性比短花柱的抗寒性差（图3）。

图3　不同贮藏条件对花粉萌发率的影响

3　结论与讨论

通过研究不同条件下连翘两个类型花粉的萌发情况，表明：适宜连翘的散粉条件是阴干，且花粉萌发所需要的适宜蔗糖浓度和硼酸浓度分别15%和400mg/L，这与李进宇［6］等人得出的适宜蔗糖浓度为14%基本一致。

不同植物生长调节剂对连翘花粉萌发均有一定影响，其中大部分种类和浓度对花粉萌发起抑制作用，如NAA、GA3、2，4-D对连翘花粉萌发表现为抑制作用，只有IAA在10～25mg/L的条件下对花粉萌发起到促进作用，这与李学强［7］、王忠［8］等人得出的结论略有不同，其原因可能与植物生长调节剂种类、浓度及不同植物花粉的特点等有关。

随开花时间的延长，连翘花粉活力急剧降低，这说明在花药开始散粉时立即授粉是提高连翘坐果率的关键。同时，连翘花粉抗寒性较弱，倒春寒对连翘的结实也有显著影响。

［1］徐茂杰，玉庆，牛颜冰.连翘在黄土高原防治水土流失的作用浅析［J］.中国生态农业学报，2005，13（4）：194-195.

［2］倪穗，李纪元.山茶属植物花粉形态的研究进展［J］.江西林业科技，2007，（3）：1006-2505.

［3］张鲁刚，惠麦侠，张明科.温度敏感大白菜胞质雄性不育系微量花粉活力研究［J］.园艺学报，2003，30（6）：663-667.

［4］赵长星，刘成连.培养基种类及蔗糖浓度对部分果树花粉发芽率的影响［J］.河北林果研究，2001，16（3）：240-243.

［5］Xie Shenxi，Luo Xianshi，Lovatt C J.Pollen viability of Asian Pear and effect of PGR B and sucrose on germination and pollen tube development［J］.Journal of Fruit Science，2004，21（4）：289-294.

［6］李进宇，张志翔，尹五元.连翘花的结构与繁育系统研究［J］.西北植物学报，2006，26（8）：1584-1553.

［7］李学强，李秀珍，司凤云，等.不同贮藏条件及生长调节剂对欧李花粉生活力的影响［J］.西北植物学报，2007，27（11）：2251-2256.

［8］王忠，廖康.植物生长调节剂对全球红葡萄花粉活力的影响［J］.新疆农业大学学报，2004，27（4）：43-46.

A

1002-3356（2015）06-0001-02

2015-10-26