1、本科毕业论文（20 届）花龄对火棘柱头可授性及花粉活力的影响所在学院 专业班级 生物科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1目 录目录 .I摘要 .II关键词 .IIAbstract.IIKeywords.III1 前言 .11.1 火棘的开发利用现状 .11.2 研究的目的和意义 .12 材料与方法 .22.1 材料 .22.2 测定方法 .22.3 数据分析 .23 结果与分析 .23.1 散粉特性 .23.2 花粉活力及花粉密度 .33.3 柱头可受性与黏液分泌 .54 讨论 .6参考文献: .8致谢 .102花龄对火棘柱头可授性及花粉活力的影响摘要：本研究采联苯胺过氧
2、化氢测定法和 TTC 测定法对火棘、全缘火棘、细圆齿火棘与细圆齿火棘细叶变种 4 种火棘属植物的柱头可授性及花粉活力分别进行测定。研究结果表明：火棘雌雄性器官的育性具有同步性，有利于自然授粉结实。所试材料的花粉活力变化趋势相近，开花后 1d-2d 内达到峰值，然后逐渐下降，花粉寿命为 5d-6d；所有材料均在开花后 2d-3d 天内柱头分泌粘液较多，可授性最强，可授期为 4d-5d,可授性强弱和变化规律比较一致；火棘属植物人工授粉最佳时期是开花后 2d-3d。关键词：火棘；花龄；柱头可授性；花粉活力Effects of fowler age on stigma receptivity and
3、pollen viability in Pyracantha RoemAbstract: The objective of this study was to analyze the stigma may period and pollen viability and longevity of 4 Pyracantha Roem accessions by a benzidine-H2O2 method and TTC （2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride） method respectively, Pyracantha fortuneana, Pyrac
4、antha atalantioides, Pyracantha crenulata and Pyracantha crenulata variant. The results showed that the development of male and female organ was synchronization which was benefit to setting in open pollination. Pyracantha Roem of all materials were relatively high in 1 to 2 days after blooming, then
5、 decreased gradually. The longevity of pollen was about 5 to 6 days. Pyracantha Roem of all materials had in bloom 2 to 3 days the stigma of mucus secreted in more, but gives the strongest sex, can grant period for 4 to 5 days, can grant sexual potency and change rule is consistently; The fire of pl
6、ants blossom is the best period of artificial pollination after 2 to 3 days.Key words: Pyracantha Roem.; Fowler age; Stigma receptivity; pollen viability31 前言1.1 火棘的开发利用现状火棘属（Pyracantha Roem.）植物叶片四季常绿，果实色泽变化多样，挂果期可以长达 4 个月左右，即使在经历严冬大雪，仍有部分火棘果实可以挂在枝头，因此极具观赏价值，具有良好的园林绿化与盆景制作应用前景 1, 2。同时火棘对土壤的要求不严，在贫瘠的
7、沙质土上也能生长良好，具有极强的抗旱能力，适应性广，具有良好的防风固沙能力，因而其具有重要的生态价值 3。此外，火棘属植物的果实营养价值丰富，果实中除了含有糖、淀粉与有机酸等普通营养物质外，还含有 18 种氨基酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸等 5 种脂肪酸，l8 种无机盐及及 Fe、Mn、Zn 和 Cu 等多种具有保健疗效的微量元素，和果胶等 4, 5，并含有芦丁、槲皮素、胡萝卜素、维生素 E 以及 Se 等微量元素 6，这些物质具有良好的抗氧化防衰老和防癌抗癌作用 7，因而火棘又具有很高的食用和药用保健价值。另外，火棘属植物也是重要的天然色素 4、果胶 8、火棘果汁、火棘果酱和火棘酒等加工食品 9
8、-11与饲料资源。近 20 多年来，关于火棘属植物的研究报道相对较少，国内外学者对火棘属植物的相关研究主要集中在形态特征和花果物候等生物学 12,13、火棘生长生态条件 13,14、引种栽培技术 15,16、化学调控在果实生长与造型上的应用 17,19等方面，在火棘属植物果实营养成分的研究与开发利用方面取得了重要进展。国内研究主要集中在火棘果酱、果丹皮的生产工艺 9, 明胶法沉淀单宁脱涩结合果胶酶浸渍取汁技术生产火棘果汁饮料10,和火棘保健酒 11等果实营养价值分析、药理作用和食品加工方面。国外对火棘的研究主要集中在以火棘果实提取物为主要成分先后研制出了美白皮肤、抗皱、防衰老等作用的系列护肤用
9、化妆品 20-22 ，这些化妆品可以改善粗糙皮肤，使之美白亮丽 21,22。由此可见火棘具有广泛的用途和良好的开放前景。1.2 研究的目的和意义贵州省火棘种质资源极其丰富，花粉活力和授粉时期是授粉成功的关键，然而关于火棘柱头可授性及花粉活力 23方面的研究尚未见报道，因此本研究对火棘属 4 种植物材料的花粉活力及柱头可授性在开花传份后不同时间进行试验观察，旨在探讨火棘属花粉活力及柱头可授性变化规律，为进一步研究该属植物的有性生殖性和人工杂交育种积累资料。42 材料与方法2.1 材料以凯里学院周边的火棘、全缘火棘、细圆齿火棘与细圆齿火棘细叶变种 4 种火棘属植物果实为材料。每种火棘选取生长健壮且
10、生长势一致的 10 株为取材对象，于盛花期在树冠外围四周采取花朵，采后立即混匀备用。2.2 测定方法2.2.1 散粉规律观察于盛花期，每个品种的植株上选取 7 朵大蕾期的花挂牌作为观察参照，从开花第一天至花药变褐为止，每天从上午 7:00 开始至傍晚 19 :00，每隔 1 个小时用放大镜随机观察树冠外围上、中、下部健壮花枝上 7 朵花的散粉情况，然后随机取各发育阶段的花各 7 朵放置于 OLYMPUS-CX21 型体视显微镜下，详细观察花药散粉及柱头黏液分泌情况。2.2.2 不同花发育阶段花粉活力与柱头可受性差异于盛花期，以散粉观察挂牌大蕾期花为参照，从大蕾期开始至花药变褐为止，每天上午 1
11、1:0012:00 取与挂牌参照花开放程度一致的自然开放花每个种各 7 朵带回实验室。材料带回实验室后用镊子将各种材料的雄蕊分别取下，用镊子抖动雄蕊使花粉掉进 1.5ml 的离心管内，再向离心管加入 500l 含有 0.5%TTC 的磷酸缓冲液，震荡混匀得到花粉悬液，黑暗条件下 37水浴 2.5h。每个处理取 20l 花粉悬液制片，在OLYMPUS-BX51 型光学显微镜（1010）下统计 5 个视野中花粉粒总量（计算花粉密度）及红色花粉占总花粉量的比例（花粉生活力） ，并用 DP70 摄像头拍照。用镊子取下各种材料的花柱，先用 OLYMPUS-CX21 型解剖镜观察花柱柱头黏液分泌情况；再参
12、照红雨等 24的方法，用解剖刀从花柱基部切取花柱，并将花柱置于凹面载玻片上，用联苯胺-过氧化氢法（1%联苯胺:3% 过氧化氢:水=4:11:22，体积比）检测柱头的可受性，用解剖镜观察并照相。2.3 数据分析实验所得数据运用 Excel 软件进行数据的录入和计算，运用 SPSS11.5 （SPSS Inc. Chicago, IL, USA） 软件进行统计分析，处理间差异在 5%的显著度上进行SNK 检验。3 结果与分析53.1 散粉特性花期跟踪观察发现，四种火棘均为复伞房花序，火棘总花梗和花梗近无毛，花白色，直径约 1 厘米，萼筒钟状，无毛，裂片三角卵形，花瓣梨形近圆形。全缘火棘总花梗和花梗
13、被黄褐色柔毛；花白色，直径 7-9 毫米；萼筒钟状，外面被柔毛，裂片宽卵形，花瓣卵形。细圆齿火棘总花梗幼时基部有褐色柔毛，老时无毛，花白色，直径6-9 毫米，萼筒钟状，无毛，裂片三角形；花瓣圆形。细圆齿火棘细叶变种总花梗、花梗、萼筒和萼片均密被灰白色绒毛，萼筒钟状，萼片三角形，花瓣近圆形，花白色，直径 6-9 毫米。四种火棘花序上小花数量变化均较大，少的只有 3-5 多，多的可达 20朵，花一般着生在枝条顶部，无香气。花蕾期花瓣为白色偏淡黄色，随着花的不断发育至开放，花瓣变为白色，常具花柱 5 枚离生位于花的中央，部分花朵具花柱 4 枚或6 枚，花药 20 枚，花丝较短，着生于雌蕊周围。在花蕾
14、期，四种火棘花药为淡黄色或淡绿色，随花的发育至花开，花药逐渐呈黄色或黄褐色，且部分花药此时以纵裂方式开裂，花药饱满并具有一定的光泽。阴天或雨天开花当日花药不能纵裂散粉，直至天气转晴，温度较高时才纵裂散粉；晴天开花当日多数花药能随即纵裂散粉，花粉量较多，呈粉状散于开裂的药室腔中，与此同时也可以观察到柱头表面乳突细胞多而明显，并附着一层黏性水膜，属于湿性柱头，花药纵裂散粉后可以观察到柱头表面附着大量花粉粒，如果从初花期开始就长时间持续阴雨天气则只有极少量花粉粒附着在柱头表面，但如果阴雨天气在花药散粉后 1d-2d才开始同样可以观察到大量花粉粒附着在柱头表面。随花的不断发育，到花后第 4d 花药与柱
15、头表面变为浅褐色，并且附着在花药上的花粉较少；到花后第 5d 花药变为深褐色，同时花柱随花的发育由柱头表面逐渐至花柱中上部变为褐色，但如果从开花当天就开始持续阴雨天气，花药与花柱柱头表面直到开花后第 5d 才开始变色，此时如果天气转晴，温度较高，花药也能纵裂散粉，但只能观察到柱头表面有少量黏性水膜。此外，在花期，蜜蜂及其他昆虫主要在晴天 9:3017:30 时出现，但蜜蜂出现高峰为上午11:0012:30，之后蜜蜂出现的频率越来越低，有时在气温较高的晴天下午 16:0017:00也有较多的蜜蜂出现；在温度较低的阴天很少观察到蜜蜂及其他昆虫，而在雨天根本就观察不到蜜蜂。3.2 花粉活力及花粉密度
16、从表 1 可以看出，开花当天四种火棘已具有一定的花粉活力。随着花的不断发育，火棘开花后 1d3d 花粉活力保持在较高水平（40.41%60.58%） ，其中开花后第 2d 时花6粉活力最高，为 60.58%；花开后第 4d，花粉活力与花粉密度明显下降，花粉活力低于10%；开花后第 5d 花粉活力极低（5.93%） ，开花后第 6d 花粉活力下降至 0。全缘火棘开花后 1d3d 花粉活力保持在较高水平（41.55%67.69%） ，特别是开花1后 1d2d，花粉活力保持在 60%以上，其中开花后第 2d 时花粉活力最高，为 67.69%；花开后 3d5d，花粉活力与花粉密度明显下降，到开花后第
17、6d 天花粉活力极低，为 6.12%，开花后第 7d 花粉活力下降至 0。细缘齿火棘开花后 2d 时花粉活力最高，为 72.15%，花开后第 3d，花粉活力明显下降，花粉活力低至 23.31%；开花后 4d5d 花药上花粉粒处于较低水平，花粉活力极低，开花后第 6d 花粉活力下降至 0。细缘齿火棘细叶变种开花后第 2d 时花粉活力最高，为62.78%，花开后第 3d，花粉活力明显下降，花粉活力下降至 37.93%，到开花后 4d5d 花粉活力逐渐降低，开花后第 6d 花粉活力下降至 0。 表 1 花龄对 4 种火棘花粉活力的影响Table 1 Affects of flower age on
18、pollen viability among 4 Pyracantha Roem accessions 花后天数/Day after blooming种名Species -1 1 2 3 4 5 6 7 8火棘Pyracantha fortuneana 040.411.01b 60.582.80b 41.441.50a 7.101.34b 5.932.97c0b 0 0全缘火棘 Pyracantha atalantioides 065.371.99a 67.691.44ab41.552.38a 19.262.61a 8.251.30c6.121.87a 0 0细缘齿火棘Pyracantha c
19、renulata 049.262.58b 72.152.86a 23.311.59b 9.241.12b 5.762.30c 0b 0 0细缘齿火棘细叶变种Pyracantha crenulata variant 020.601.59c 62.781.66b 37.930.96a 21.022.52a 8.061.90c 0b 0 0数据是平均值和标准差，不同的字母表示相同花龄不同种间花粉活力用 SNK 检验在 5%置信水平上差异显著。下同。Data are means and standard deviations, different letters represent significa
20、nt different species means by SNK test at 5% level of significance within the same flower age. Notes are the same as follows.2从表 2 可以看出，开花当天四种火棘已开始散粉。随着花的不断发育，火棘开花后 1d3d 花粉密度保持在较高水平（205.50664.40） ，其中开花后第 2d 花粉密度最高，为 518.00；花开后第 4d，花粉密度明显下降，开花后第 5d 花药上花粉粒极少（27.00） ；开花后第 8d 花粉密度下降至 0。全缘火棘开花后 1d3d 花粉密度
21、保持在较高水平（676.20700.40） ，其中开花后第 2d 时花粉密度也最高，为 700.40，特别是开花后 1d2d,花粉密度保持在 650.00 以上。花开后 3d5d，花粉花粉密度明显下降，到开花后第 6d 天花药上花粉粒极少，仅为 9.80，开花后第 8d 花粉密度下降至 0。表 2 花龄对 4 种火棘花粉密度的影响Table 2 Affects of flower age on pollen density among 4 Pyracantha Roem accessions 花后天数/Day after blooming种名Species -1 1 2 3 4 5 6 7 8
22、火棘Pyracantha fortuneana 0 205.5011.13c 518.0033.93b 664.4022.44a 86.406.31b 27.004.74b 9.205.99b 6.804.76a 0全缘火棘 Pyracantha atalantioides 0 676.2036.47a 700.4038.98a 403.6025.94b 162.0012.55a 41.006.33a 9.804.41b 4.902.89b 0细缘齿火棘Pyracantha crenulata 0 274.2023.61b 723.6032.06a 216.8022.63c 155.207.8
23、8a 41.609.10a 15.605.22a 0c 0细缘齿火棘细叶变种Pyracantha crenulata variant 0 200.2020.81c 598.6034.75b 204.0018.06c 164.0011.44a 38.401.54a 10.405.21b 7.204.17a 0细缘齿火棘开花后 2d 时花粉密度最高，为 723.60。花开后第 3d，花粉花粉密度明显下降，开花后 4d5d 花药上花粉粒处于较低水平，开花后第 7d 花粉密度下降至 0。1细缘齿火棘细叶变种开花后第 2d 时花粉密度最高，为 598.60。花开后第 3d，花粉密度明显下降，花粉活力下降
24、至 37.75%，到开花后 4d5d 花药上花粉粒逐渐减少，开花后第 8d 花粉密度下降至 0。3.3 柱头可受性与黏液分泌实验结果表明，四种火棘在大蕾期时的花柱头不具可授性，其柱头可授性从开花后第 1d 开始，开花第 1d 就具有一定可授性，并可持续 5d 左右。随着花的发育，火棘、全缘火棘的花到花开后第 2d 时柱头具有强的可授性。火棘、全缘火棘柱头分泌粘液的情况与柱头可授性检测结果略有不同，在大蕾期时，火棘花蕾、全缘火棘花蕾的部分柱头乳突细胞表面能观察到粘液，其柱头分泌粘液的时间从开花后第 1d 开始，火棘柱头分泌粘液持续时间可到开花后 4d，全缘火棘柱头分泌粘液持续时间可到开花后 5d
25、，均是开花第 2d 柱头有大量粘液分泌。从开花第 3d 开始，火棘花柱头粘液分泌量逐渐减少，火棘柱头到开花后第 5d 时基本上不具有分泌粘液的能力，全缘火棘柱头到开花后第 6d 时基本上不具有分泌粘液的能力。表 3 四种火棘不同发育阶段花柱柱头可受性与黏液分泌情况Table 3 4 stigmas receptivity and mucus secretion of Pyracantha Roem accessions at different developmental stages种名火棘 全缘火棘 细圆齿火棘 细缘齿火棘细叶变种花后天数Day after blooming 可受性Rece
26、ptivity1）黏液分泌secrete mucus2）可受性Receptivity1）黏液分泌secrete mucus2）可受性Receptivity1） 黏液分泌secrete mucus2）可受性Receptivity1）黏液分泌secrete mucus2）-1123456_+/_+/_+/_+/_+/_+/_+/_+/_+_+/_+/_+/_+/_+/_+_注: 1） 不具可受性；/部分具可受性；具可受性；具较强可受性；具强可受性；2） 无黏液分泌；/有很少黏液分泌；柱头分泌黏液；有大量黏液分泌。Note: 1） means stigmas had no receptivity;
27、/ means some stigmas had receptivity, some did not; means stigmas had receptivity; means stigmas had higher receptivity; means stigmas had the highest receptivity. 2） means stigmas had no mucus; / means stigmas had a little mucus; means stigmas secreted mucus; means stigmas secreted the most mucus.
