萬載龍牙百合開花生物學特性研究

摘要[目的]探討萬載龍牙百合開花、傳粉等生物學特性。[方法]以萬載龍牙百合為試材，對其種球重量與開花數(shù)量、花期關系，以及開花動態(tài)、開花期間花粉生活力和傳粉媒介等生物學特性進行了初步研究。[結(jié)果]種球重量在一定范圍內(nèi)與花朵數(shù)呈正相關；單花花期8～9 d，花粉在整個花期均具有活力；中片品系與柳片品系現(xiàn)蕾-開花時間差異顯著；研究地的龍牙百合的訪花昆蟲主要是菜粉蝶、蜜蜂、蠅類和螞蟻等，龍牙百合以蟲媒傳粉為主。[結(jié)論]該研究為龍牙百合雜交育種提供科學依據(jù)。

關鍵詞龍牙百合；花期；花朵數(shù)；種球重量；傳粉

中圖分類號S567文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）29-10134-02

基金項目江西省高等學校重點學科基礎研究資助項目“萬載龍牙百合品種選育”；江西省普通本科高校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育計劃資助項目（201410417001）；宜春學院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育計劃資助項目（201434）。

作者簡介李潤根（1966-），男，江西新余人，副教授，碩士，從事蔬菜栽培技術(shù)、育種研究。

萬載龍牙百合有500多年種植的歷史，是我國的三大食用百合基地之一，其產(chǎn)品是歷代貢品。目前龍牙百合產(chǎn)品已暢銷日本、韓國、西歐等地，在國際國內(nèi)享有盛譽，市場前景十分廣闊。但目前萬載龍牙百合生產(chǎn)上存在著栽培品種退化嚴重、病害發(fā)生嚴重等問題[1-2]，急需培育優(yōu)良百合新品種。

當前育成的百合新品種中，大部分采用常規(guī)雜交育種方法。在做雜交之前，熟悉掌握親本開花生物學特性，是每個育種工作者的首要工作。目前國內(nèi)外有關龍牙百合的研究主要集中在繁殖及栽培、生理、遺傳特性、花粉生活力等方面[3-8]，而對龍牙百合的開花、傳粉等相關方面的開花生物學研究還未見報道。部分學者對百合開花生物學進行了研究[9-10]，但百合種類豐富，不同種和品種的百合開花生物學差異較大。該試驗在前人研究的基礎上，對龍牙百合開花生物學特性進行了相關研究。

1材料與方法

1.1材料 試驗選用江西省萬載縣白水鄉(xiāng)百合基地龍牙百合的中片品系和柳片品系[11]種球，種植在宜春學院生命科學與資源環(huán)境學院農(nóng)學基地。

1.2試驗方法

1.2.1百合種植及生物學特性觀察。試驗百合在2013年10月12日種植，種植前用電子天平稱取每個種球重量，適時觀察記載其出苗、現(xiàn)蕾和開花等情況，其余管理同常規(guī)。

1.2.2花部綜合特征和開花動態(tài)觀察。

1.2.2.1開花時間觀察。在蕾期對校內(nèi)基地所種植的龍牙百合掛牌標記，從開花當天的06：00開始觀察至18：00，測量花背面長度、寬度、花冠直徑等各個部分尺寸以及觀察花各部的顏色、形態(tài)等特征變化，連續(xù)觀察，直到花柱脫落。

1.2.2.2單花開放動態(tài)觀察。隨機抽取5朵即將開放的花進行單花開放動態(tài)觀察，花朵開放當天每隔2.5 h觀察1次，此后，每天觀察1次，直至花朵脫落。

1.2.3花粉生活力的檢測。自花開當日至花柱脫落，每天10：30～11：30取花粉測定其生活力。采用蔗糖100 g/L+硼酸20 mg/L+氯化鈣20～30 mg/L[12]培養(yǎng)基培養(yǎng)12 h后，顯微鏡下檢測花粉活力。

1.2.4傳粉機制的檢測。

1.2.4.1蟲媒傳粉檢測。于盛花期觀察2個晴天、1個陰天。從06：00開始每隔1 h觀察一次（時間為2 h）至18：00為止。主要觀察訪花者的種類、數(shù)量、訪花者的行為及活動規(guī)律[9]。

1.2.4.2風媒傳粉檢測。采用重力載玻片法，分別在5株開花植物的東西南北4個方向，在1 m的范圍內(nèi)每20 cm平穩(wěn)放置一個涂有凡士林的載玻片，在植株的貼近根的部位放置4個涂有凡士林的載玻片，24 h后將所有的載玻片收回，在顯微鏡下檢查花粉的情況[10]。

1.3數(shù)據(jù)處理采用Excel 和 SPSS11.5統(tǒng)計軟件對樣本觀測值進行數(shù)理統(tǒng)計。

2結(jié)果與分析

2.1龍牙百合種球重量與開花數(shù)量、花期關系從表1可知，龍牙百合開花數(shù)量較少，一般為1～2朵，開花數(shù)量在一定范圍內(nèi)與種球重量呈正相關，種球重量與開花數(shù)量的關系式為y=-1.232 5x2+22.792x+12.446，R2=0.398 1，P<0.01 （x為開花朵數(shù)，y為種球重量）。從表2～3可知，龍牙百合開花期為5月中下旬；龍牙百合的中片品系與柳片品系出苗與現(xiàn)蕾時間差異不明顯，但現(xiàn)蕾-開花時間差異極顯著；不同重量種球中片品系與柳片品系百合的出苗期、花蕾期和開花期差異不顯著。

2.2龍牙百合單花開花動態(tài)及花朵大小變化情況龍牙百合從5月12日便已有開花植株，多數(shù)在17～22日開花，整個花期約12 d；單花自花蕾開放至脫落約8～9 d，花瓣長、寬和花冠直徑隨花朵開放尺寸逐漸加大（表4）。

2.3龍牙百合不同開花時期花粉生活力情況從圖1可知，龍牙百合不同開花時期花粉生活力開花前1 d和第8、9天生活力較弱，第1～3天生活力最強，且整個開花期間花粉均具生活力。

2.4傳粉機制龍牙百合的雄蕊6個環(huán)繞于雌蕊四周，當花瓣展開時花絲不明顯彎曲，只是花柱逐漸上彎，且難與花藥接觸；主要訪花昆蟲有鳳蝶、菜粉蝶、蠅類、螞蟻等，且訪花頻率較高；在試驗地擺放的載玻片上均未發(fā)現(xiàn)有均勻散落的風媒特征的花粉。而在2株正下方的5個載玻片上發(fā)現(xiàn)有大量花粉存在，花粉聚集成塊狀，肉眼可見。載玻片上花粉可能是被昆蟲采集的花粉碰落，或是在風或重力作用下幾乎垂直下落的結(jié)果，且與花粉濕度較大相關。因此可以判斷，龍牙百合以蟲媒傳粉為主，與條葉百合相似[10]。

表4萬載龍牙百合單花開花動態(tài)及花朵大小變化情況

開化時期單花動態(tài)描述花瓣長∥cm花瓣寬∥cm花冠直徑∥cm花開當天06：30花瓣略微張開但未翻卷，可見向上彎曲柱頭，和中間乳黃，邊緣深紅未張開的花藥，花藥環(huán)繞柱頭下方生長。外三瓣花背面先端紫紅色，背部中肋也為紫紅色16.6±0.944.9±0.534.4±0.57花開當天09：00整個花朵看起來鮮嫩，花內(nèi)下方呈綠色，6瓣花瓣微微往后翹，花藥邊緣紅色區(qū)域擴大，顏色加深，柱頭自然往上彎曲，不與花藥接觸17.1±0.755.4±0.757.4±0.56花開當天11：30花內(nèi)下方變?yōu)榍嗑G色，花瓣開始翻卷，花藥邊緣紅色區(qū)域再擴大，加深，但微微裂開，露出密生的花粉17.1±0.786.2±0.7110.1±0.29花開當天14：00花瓣翻卷，仍鮮嫩，花藥全部裂開，露出密生的深紅色的花粉，但柱頭仍不與花藥接觸，仍干凈，青綠鮮嫩17.2±0.786.3±0.7311.5±0.56花開當天16：30花瓣明顯翻卷，花內(nèi)上方變白，下方青綠色減少，有少量花粉散出，柱頭仍不與花藥接觸，花伴有淡香17.3±0.736.6±0.7812.7±0.51花開當天19：00花瓣明顯翻卷，花內(nèi)幾乎全部變白，花粉略顯分散，仍有花粉散出，柱頭不與花藥接觸，但有的柱頭粘有花粉粒，有的不粘有花粉粒17.4±0.716.9±0.7714.5±0.17花開第2天花瓣充分翻卷，花背面紫紅色減少，花藥縮小，花粉顏色變淺，柱頭不與花藥接觸，花伴有重香味17.6±0.757.4±1.0014.8±0.26花開第3天花瓣充分翻卷，花粉顏色變?yōu)槌燃t色，花粉明顯散出落在花瓣上，柱頭不與花藥接觸，但柱頭上有較多粘液產(chǎn)生17.7±0.837.6±0.9815.1±0.22花開第4天花已無先前那么鮮嫩，花背面紫色變淡，花粉粒很松散，柱頭不與花藥接觸17.8±0.837.7±0.9715.8±0.51花開第5天花失去鮮嫩，花尖端紫色變?yōu)辄S色，柱頭不與花藥接觸17.9±0.857.8±1.0516.1±1.05花開第6天花瓣皺縮，顏色變暗泛黃，花藥明顯小了很多，且花粉顏色變?yōu)辄S色，柱頭不與花藥接觸，但柱頭上仍有粘液，花香味變淡花開第7天花瓣皺縮明顯，黃色加深，區(qū)域擴大，柱頭不與花藥接觸，花香味消失花開第8天花瓣連同花絲和花藥從花蒂部將要脫落或已經(jīng)脫落花開第9天花瓣、花絲花藥已完全脫落，僅剩柱頭、雌蕊、子房或僅存子房注：表中數(shù)據(jù)為實測5朵花的平均值。

3小結(jié)與討論