紫丹参花粉活力和柱头可授性研究

潘琼 陈光明 杨艳娟

摘要[目的]研究紫丹参花粉活力和柱头可授性。[方法]通过扫描电子显微镜观察花粉粒的形态特征，采用TTC染色法测定紫丹参花粉活力，并通过联苯胺+过氧化氢反应液和3%过氧化氢测定其柱头可授性。[结果]紫丹参的花粉粒为椭圆形，具有6条萌发沟，表面具有网孔状雕纹;花粉活力最强的时期是散粉时期。在散粉初期，紫丹参均具有较高的柱头可授性，雄蕊开始萎蔫柱头可授性达到最强。[结论]该研究可为紫丹参的育种与扩繁提供指导。

关键词紫丹参;花粉粒;花粉活力;柱头可授性

中图分类号S567.5+3文献标识码A文章编号0517-6611（2018）28-0004-02

Study on Pollen Vitality and Stigma Receptivity of Radix Salvia Yunnanensis

PAN Qiong， CHEN Guangming，YANG Yanjuan et al

（Yunnan Xinxing College of Professional Technology，Kunming， Yunnan 650501）

Abstract[Objective]Pollen vitality and stigma receptivity of Radix Salvia Yunnanensis were studied.[Method] The pollen submicroscopic morphology of Radix Salvia Yunnanensis was observed with scanning electron microscopy（SEM） . Pollen vitality of Radix Salvia Yunnanensis was evaluated by TTC.Stigma receptivity was estimated by the method of Benzidinehydrogen peroxide and 3%hydrogen peroxide. [Result]The shape of pollen grain of Radix Salvia Yunnanensis was elliptic with 6 germination grooves and the surface has a mesh pattern. The period for strongest pollen vitality was pollinating period by using TTC for Radix Salvia Yunnanensis. The pollen receptivity of Radix Salvia Yunnanensis generally was higher in early pollinating period ，and the stigma with the strongest pollen receptivity of period of stamens began to wilt.[Conclusion]The research can provide guidance for breeding and expanding propagation.

Key wordsRadix Salvia Yunnanensis;Pollen grain;Pollen vitality;Stigma receptivity

紫丹參作为云南省的地方习用药材，来自于唇形科鼠尾草属植物云南鼠尾草（Salvia yunnanensis C.H.Wright）干燥的根及根茎 [1]。紫丹参的分布区域为云南、贵州、四川等省[2]，与丹参的药理活性相似，在临床中作为治疗心脑血管疾病的常用药物之一[3-4]。长期以来紫丹参主要来源于野生资源，但随着需求量的增加及自身繁殖特性的限制导致其野生资源量正在逐渐减少，目前紫丹参几乎没有人工栽培。目前，紫丹参主要是有性繁殖，无性繁殖的研究极少，进行紫丹参有性繁育系统的研究，可以为紫丹参的良种选育及有性繁殖方式应用于实际生产奠定坚实的基础。通过对紫丹参植株在不同时期的花粉活力和柱头可授性进行研究，得出紫丹参花粉活力和柱头可授性的变化规律，以确定其最佳的授粉时期，紫丹参后期的育种及扩繁工作提供一定的理论依据。

1材料与方法

1.1材料

选取云南省曲靖市富源县墨红镇关山头村委会稻堆山村（103°58′18″E，25°19′17″N，海拔2 358 m，年平均气温13 ℃，昼夜温差大，全年无霜期为230 d，年均降雨量为1 290 mm）野外3年生以上的植株观察研究。据笔者观察，紫丹参的花期比较长可达5个多月，植株花序开花天数可持续30～50 d，单花开花天数5～8 d，且开花第2或3天开始散粉。

1.2方法

1.2.1花粉粒形态特征。

采集紫丹参正在开放且花药已经成熟的新鲜花朵数朵，用卡诺固定液固定。滤纸吸干固定液，从花药内取出花粉，真空干燥、离子溅射镀金膜后于Sigma 300扫描电子显微镜下观察花粉粒的形态特征，并拍照、测量直径。

1.2.2花粉活力测定。

用TTC法测定花粉活力[5]，紫丹参开花前在不同植株上随机选取20朵花标记并套袋至单花花期结束。对不同开花时期的花取花粉于洁净的载玻片上，加1～2 滴0.5 %TTC溶液，搅匀后盖上盖玻片，36 ℃下水浴30 min，置于光学显微镜下观察5个视野，并统计花粉粒中红色花粉粒数所占总花粉粒数的比例，重复10 次。

1.2.3柱头可授性测定。

在开花前随机标记将要开花的花序，自开花前至花萎蔫分别取不同时期10朵花的雌蕊，将其浸入含有联苯胺+过氧化氢反应液（1%联苯胺∶3%过氧化氢∶水=4∶11∶22（体积比））和3%过氧化氢的凹面载玻片中[6]观察，根据柱头周围是否呈现蓝色、有无气泡及气泡的多少来判断柱头可授性的有无和强弱。

2结果与分析

2.1花粉粒的形态特征

紫丹参花粉粒为椭圆形，长51.58～61.51 μm，平均57.04 μm，宽40.17～51.27 μm，平均46.45 μm，具6条萌发沟（图1），萌发沟内能看到萌发孔，表面具网孔状雕纹。

2.2花粉活力变化规律

由图2可以看出，紫丹参在开花前花粉就具有较高的活力为55.92%;花刚开放时稍有降低，花粉活力为46.08%，此时为紫丹参整个花期花粉活力最低值时期;花开放后花粉活力逐渐增强，至大部分花药散粉时花粉活力达整个花期最强为90.86%;之后花粉活力逐渐减弱，但直至花冠脱落时仍有一定活力，为46.19%。

2.3紫丹参的柱头可授性

由图3可以看出，紫丹参在开花前柱头是不具有可授性的，随着花开放的程度柱头开始具有可授性并且逐渐增强，至雄蕊开始萎蔫前柱头可授性达到最强，随后逐渐减低，但直至花冠开始萎蔫并脱落时柱头仍具有可授性。

3结论与讨论

通过扫描电镜的观察，可以看出紫丹参的花粉粒形态为椭圆形，长为51.58～61.51μm，宽为40.17～51.27 μm，根据花粉粒直径大小分类，属于小型花粉，表面具网孔状雕纹符合蜂类传粉的特征[7]。

紫丹参在花未开放时花粉开始具有活力，花粉活力在大多数花药散粉时期达到最强，后期逐渐减弱，但在花冠开始萎蔫并脱落时期也具有一定活力，紫丹参整个花期一直具有如此强的花粉活力与其所处的野生环境息息相关。

柱头可授性作为花朵成熟过程中的一个重要时期，它能在很大程度上影响自花传粉率的高低、开花不同阶段的传粉成功率、雌性和雄性功能之间的相互干扰等[8]。紫丹参在开花前柱头不具有可授性，随着花的开放柱头开始具有可授性并且逐渐增强，直至花冠开始萎蔫并脱落时柱头仍具有可授性。

综上所述，大多数花药散粉时期是紫丹参授粉的最佳时期。这一时期，不仅花粉活力高，且柱头具有较强的可授性。

自然界中大多数植物的花粉活力和柱头可授性多保持在几天至十几天，紫丹参与普通的植物相比，其花粉活力和柱头可授性保持的时间相对较长，可达几个月之久，这是由于其生态环境所限制的。紫丹参生长的环境为高原草坡，处在高山地区的植物为了适应严酷的环境条件必须采取一定的生殖策略来应对其严酷的生长季节[9-10]，紫丹参在适生环境下，盛花期正处于其生境地高温、少雨、干旱时期，这一时期传粉昆虫因气候的原因也较少，对于这样的情况紫丹参选择通过较长的花粉活力和柱头可授性的持续时间来完成传粉，这对其有性生殖的顺利进行及种群的延续具有重要的意义。

参考文献

[1] 云南省食品药品监督管理局.云南省中药材标准[M].昆明：云南美术出版社，2005：45.

[2] 钱子刚，梁晓原，侯安国，等.滇丹参药用植物资源[J].中药材，2002，25（9）：628-629.

[3] 张正付，陈鸿珊，李健蕊，等.滇丹参中酚酸类化学成分研究[J].中国中药杂志，2007，32（18）：1886-1890.

[4] 闫彩珍，李惠兰，张荣平，等.滇丹参、甘西鼠尾、褐毛甘西鼠尾对离体豚鼠心脏的影响[J].昆明医学院学报，2002，23（1）：14-17.

[5] 张荻.长白鸢尾生殖生物学研究[D].哈爾滨：东北林业大学，2007：1-53.

[6] ECOLOGY D A.A practical approach[M].Oxford：Oxford University Press，1992：1-57.

[7] 张大勇.植物生活史进化与繁殖生态学[M].北京：科学出版社，2004：302-321.

[8] 赵金花，李青丰，那仁图雅，等.3种野生葱属植物花粉活力和柱头可授性研究[J].草业科学，2010，27（4）：93-96.

[9] HEDBERG O.Adaptive evolution in a tropical alpine environment[M]//HEYWOOD V H.Taxonomy and ecology.London：Academic Press，1975：71-93.

[10] HLBER K，WINKLER M，GRABHER G.Intraseasonal climate and habitat-specific variability controls the flowering phenology of high alpine plant species[J].Functional ecology，2010，24（2）：245-252.