二型花植物蓝花丹生殖特性研究

张硕，高素萍，刘松青，王芳

（1.成都师范学院 化学与生命科学学院，四川成都 611130；2.四川农业大学 风景园林学院，四川成都 611130）

二型花有长花柱型（L型）、短花柱型（S型）两种花型[1-2]。二型花植物蓝花丹（Plumbagoauricuiata）具有较高的药用价值，它只在不同型的花药和花柱间授粉能成功，同型授粉不能成功[3-11]。有性繁殖过程需要在性器官上完成。为了交接蓝花丹长短花柱与自交不亲和性的关系，本研究试图调节蓝花丹性器官的空间分布，并探究调节后的空间分布与结实率之间的关系。

1 材料与方法

1.1 材料

多年实生苗蓝花丹，栽种于四川农业大学成都校区校内苗圃基地，常规管理，长势良好且基本一致。

1.2 方法

1.2.1 花柱高度调控

选花冠破绽期L和S型植株各10个花序，每个花序留3朵花，去掉雄蕊，用棉签分别蘸100、200、400、800 mg/L矮壮素和6-BA于花柱上，套袋。以未做任何处理的花作对照。待花盛开后，测量雌蕊高度，计算雌雄蕊高度差。

1.2.2 授粉

对处理后的L型花柱进行型内、型间的自然授粉和人工授粉。授粉套袋，半天后再进行一次授粉套袋处理，统计结实率。以未经试剂处理植株授粉为对照。

2 结果与分析

2.1 花柱高度调控

矮壮素对雌蕊高度的调控作用不显著；6-BA处理后，随着施加浓度的增加，雌雄蕊的高度差逐渐增大，不同浓度梯度的处理之间差异显著。当浓度为800 mg/L雌雄蕊高度差最大（图1）。

图1 矮壮素和6-BA对雌雄蕊高度差的影响

2.2 雌雄性器官空间格局调控与授粉结实率的关联

型内人工和自然授粉（L×L、S×S）结实率为零，表现了蓝花丹极强的自交不亲和性（图2、图3）。L型的人工授粉结实率为66%左右，S型为52%左右，可以推测蓝花丹在避免自交的同时，也阻止了部分的合法异交。但两种花型植株经6-BA处理后的自然和人工授粉结实率与对照组相比都没有显著差异。说明蓝花丹性器官的空间格局与型内自交不亲和性无关联。

3 讨论

在异型花柱植物中，不同的植物表现出不同强度的自交亲和性。例如凤眼莲、滇丁香等自交亲和，金荞麦型内异交有一定的亲和性但自交不亲和[12]。从蓝花丹型内授粉不结实看，蓝花丹具有较强的自交不亲和性。

图2 自然授粉状态下型间、型内授粉结实率

图3 人工授粉状态下型间、型内授粉结实率

型外授粉，在人工授粉条件下，蓝花丹长花柱型花的结实率为66%左右，短花柱型花为52%左右。自然授粉条件下，蓝花丹长花柱型花的结实率为31%左右，短花柱型花为28%左右，说明虫媒传递合法花粉的效率远低于人工授粉，也反映了在自然状态下，蓝花丹的授粉受到了很大程度的限制。在人工授粉下，蓝花丹的结实率只比自然授粉的方式高出1倍，也表明二型花柱的自交不亲和系统在抑制自交的同时，也可能阻断了部分的合法异交。

通过实验组和对照组的比较，发现利用调节剂调控了花柱高度的实验组的授粉结实率与未经任何处理的对照组相比并没有显著差异。说明雌蕊和雄蕊的空间格局与蓝花丹的自交不亲和性无关联，异型花柱对于自交不亲和机制的影响还有待进一步深入研究。