展毛野牡丹種子特性及花粉活力的初步研究

戴小紅等

摘 要 對(duì)展毛野牡丹的種子特性和花粉活力進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明：展毛野牡丹的種子細(xì)小、數(shù)量多，千粒重約0.053 g，每果種子數(shù)3 000粒左右；種子為不規(guī)則三角形，有深淺2種顏色，淺色與深色種子數(shù)量比約為1∶1.45。展毛野牡丹種子的適宜萌發(fā)溫度為25℃，發(fā)芽率可達(dá)64.73%；能萌發(fā)的是淺色種子，深色種子基本不萌發(fā)；光對(duì)其種子萌發(fā)有促進(jìn)作用。在展毛野牡丹的異型雄蕊中，具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊的花粉活力要高于具有黃色花藥的較短雄蕊。

關(guān)鍵詞 展毛野牡丹 ；種子特征 ；萌發(fā) ；花粉活力

分類(lèi)號(hào) S688

Abstract Seed features and pollen viability of Melastoma normale D. Don were studied. Results showed that the volume and number of the seeds of Melastoma normale were tiny and numerous. The 1000-grain weight of seeds was about 0.053g and every fruit had almost 3000 tiny seeds on average. The seeds had irregular triangular shape with either light color or dark color in the same fruit. The ratio of seeds in light color to the seeds in dark color was 1∶1.45. The optimum temperature for seed germination was 25℃ with about 64.73% rate of seed germination. The germinated seeds were the seeds in light color other than the seeds in dark color. Light was essential for the seed germination. There was an atypia of stamen of Melastoma normale. The anther of the longer stamen was purple while the anther of the shorter stamen was yellow. The viability of pollens from the purple anther was much higher than that of pollens from the yellow anther.

Keywords Melastoma normale D.Don ； seed features ； germination ； pollen viability

展毛野牡丹（Melastoma normale D. Don），又名肖野牡丹，為野牡丹科（Melastomataceae）野牡丹屬直立灌木，在我國(guó)主要分布于華南、西南各省，常生于開(kāi)朗山坡灌草叢中或疏林下[1]。其花繁色艷，花期長(zhǎng)，具有極高的園林綠化價(jià)值[2]；果可食，全株可入藥。由于具有良好的開(kāi)發(fā)利用前景，近年來(lái)展毛野牡丹引起了研究人員的關(guān)注，朱純[3]、代色平等[4]對(duì)其在廣東等地的資源分布及利用情況進(jìn)行了調(diào)查與介紹；黃祥遠(yuǎn)[5]、唐鐵鑫等[6]對(duì)其藥用特性進(jìn)行了分析；余智城等[7]研究認(rèn)為，其耐陰性較弱；唐艷等[8]利用其幼嫩莖段為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，得出了誘導(dǎo)、增殖和生根培養(yǎng)基的最佳配方；劉雪凝[9]、陳進(jìn)燎等[10]則分別對(duì)其花粉、葉片表面形態(tài)等顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。展毛野牡丹成熟植株周?chē)僖?jiàn)自然生種子幼苗，其馴化栽培中也多采用扦插方式繁殖，目前有關(guān)其種子萌發(fā)特性、花粉活力的研究也未見(jiàn)報(bào)道。為探尋影響其種子萌發(fā)成苗的可能因素，本文對(duì)展毛野牡丹的種子特性及花粉活力進(jìn)行了初步研究，以期為其資源的保護(hù)和利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用展毛野牡丹種子于2012年10月采自湛江南國(guó)熱帶花園，采集后的果實(shí)放置于避光處晾干，剝?nèi)ス?，將種子從肉質(zhì)胎座上搓落備用。于2013年4～5月盛花期采集新鮮花粉進(jìn)行花粉活力測(cè)定。

1.2 方法

1.2.1 種子形態(tài)特征與基本參數(shù)測(cè)定

在體視顯微鏡下觀察種子的顏色、數(shù)量、形狀等特點(diǎn)。將種子置于載玻片上，在光學(xué)顯微鏡下用測(cè)微尺測(cè)量種子的長(zhǎng)寬，并計(jì)算長(zhǎng)寬比，隨機(jī)挑選5個(gè)果實(shí)，每果測(cè)量3～5粒種子，每粒種子為1次重復(fù)，重復(fù)20次。選取5個(gè)果實(shí)，分別從每果凈種子中數(shù)取100粒種子稱重，計(jì)算其1 000粒種子的重量，每果為1次重復(fù)，重復(fù)5次。稱取單果種子重量，根據(jù)千粒重估算單果種子數(shù)，每果為1次重復(fù)，重復(fù)5次。根據(jù)《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分別剝?nèi)?個(gè)果實(shí)的種子在室溫下晾干1～2 d后稱重，在120℃下烘干后再稱重，計(jì)算含水量，每果為1次重復(fù)，重復(fù)5次。

1.2.2 種子萌發(fā)試驗(yàn)

分別設(shè)置20、25、30℃三個(gè)不同的恒溫處理，進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)，光照設(shè)置為周期性光照2 000 lx，光暗比14 h/10 h。同時(shí)在25℃恒溫條件下設(shè)置全暗遮光處理，考察光照對(duì)種子萌發(fā)的影響，全暗處理15 d天后轉(zhuǎn)入周期性光照。每個(gè)處理各設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)均數(shù)取120粒種子，置于直徑為90 mm的培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)皿中放置1層濾紙，加純凈水為發(fā)芽基質(zhì)，以胚根露出種皮5 mm作為萌發(fā)的標(biāo)志，發(fā)芽率計(jì)算公式如下：2.2 種子萌發(fā)特性

在不同處理?xiàng)l件下，展毛野牡丹均表現(xiàn)出發(fā)芽期較長(zhǎng)，發(fā)芽整齊度較低的特點(diǎn)，其深淺色種子的萌發(fā)也存在差異，表現(xiàn)為能萌發(fā)的多為淺色種子，深色種子基本不萌發(fā)，其原因還有待進(jìn)一步研究。endprint

2.3 花粉活力

展毛野牡丹的花為紫紅色，雄蕊異型，其中5枚雄蕊較長(zhǎng)，花絲伸長(zhǎng)彎曲，位于柱頭下方兩側(cè)，稍長(zhǎng)于雌蕊，具有紫色花藥；5枚雄蕊較短，花絲不伸長(zhǎng)彎曲，明顯短于雌蕊，具有黃色花藥。展毛野牡丹二色花藥的花粉生活力存在差異，紫色花藥中有活力的花粉占比達(dá)57.84%，且18.50%的花粉生活力較強(qiáng)；黃色花藥中44.74%的花粉有活力，但活力較強(qiáng)者僅占9.26%。花粉生活力的差異可能暗示著異型雄蕊在傳粉中存在功能分化，相較于具有黃色花藥的較短雄蕊，具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊可能承擔(dān)著更多的傳粉功能。

3 結(jié)論與討論

展毛野牡丹的種子細(xì)小、數(shù)量多，千粒重僅為0.053 g，每果種子數(shù)量高達(dá)3 000粒左右。種子多呈不規(guī)則三角形，分淺色和深色兩種，且淺色種子數(shù)要少于深色種子。種子萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度與光照均為展毛野牡丹種子萌發(fā)的影響因素。展毛野牡丹種子較適宜的萌發(fā)溫度是25℃，種子萌發(fā)早，發(fā)芽率高，且萌發(fā)具有需光性。由于種子微小，貯藏物少，如果深埋于土下，則貯藏物不足以支撐種子萌發(fā)出土，故展毛野牡丹種子萌發(fā)時(shí)對(duì)光的需求是一種保護(hù)，是其自身繁殖對(duì)周?chē)h(huán)境適應(yīng)的結(jié)果，同時(shí)通過(guò)產(chǎn)生大量的種子，使得種子到達(dá)適宜萌發(fā)環(huán)境的機(jī)會(huì)增加，從而提高種子萌發(fā)成苗的幾率。

展毛野牡丹具有異型雄蕊，根據(jù)花粉活力測(cè)定結(jié)果，其紫、黃二色花藥中的花粉活力存在差異，紫色花藥中的花粉活力百分比要高于黃色花藥，由此推測(cè)具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊在傳粉中可能起主要作用。另?yè)?jù)觀察，在展毛野牡丹種子中能萌發(fā)的多為淺色種子，深色種子基本不萌發(fā)，其深淺2種顏色種子的產(chǎn)生可能與二色花藥產(chǎn)生的花粉粒的活力有關(guān)，深色種子不萌發(fā)可能是因?yàn)槭芫邤∮?。有關(guān)展毛野牡丹異型雄蕊功能分化、種子的產(chǎn)生與敗育等研究還有待進(jìn)一步深入。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì). 中國(guó)植物志：第53（1）卷[M]. 北京：科學(xué)出版社，1984：155.

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[6] 唐鐵鑫，吳 鴻，李啟垓. 野牡丹屬藥用植物黃酮類(lèi)成份比較[J]. 中藥材，2007，30（8）：912-913.

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[8] 唐 艷，汪衛(wèi)星，郭啟高，等. 展毛野牡丹組培快繁技術(shù)的研究[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，30（2）：122-124.

[9] 劉雪凝，屈 平. 5種野牡丹屬植物花粉形態(tài)研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35（5）：63-66.

[10] 陳進(jìn)燎，蘭思仁，吳沙沙，等. 6種野牡丹屬植物葉片表面特征及其分類(lèi)學(xué)意義研究[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，33（2）：106-112.

[11] 高俊鳳. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社，2006：183-184.endprint

2.3 花粉活力

展毛野牡丹的花為紫紅色，雄蕊異型，其中5枚雄蕊較長(zhǎng)，花絲伸長(zhǎng)彎曲，位于柱頭下方兩側(cè)，稍長(zhǎng)于雌蕊，具有紫色花藥；5枚雄蕊較短，花絲不伸長(zhǎng)彎曲，明顯短于雌蕊，具有黃色花藥。展毛野牡丹二色花藥的花粉生活力存在差異，紫色花藥中有活力的花粉占比達(dá)57.84%，且18.50%的花粉生活力較強(qiáng)；黃色花藥中44.74%的花粉有活力，但活力較強(qiáng)者僅占9.26%?；ǚ凵盍Φ牟町惪赡馨凳局愋托廴镌趥鞣壑写嬖诠δ芊只?，相較于具有黃色花藥的較短雄蕊，具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊可能承擔(dān)著更多的傳粉功能。

3 結(jié)論與討論

展毛野牡丹的種子細(xì)小、數(shù)量多，千粒重僅為0.053 g，每果種子數(shù)量高達(dá)3 000粒左右。種子多呈不規(guī)則三角形，分淺色和深色兩種，且淺色種子數(shù)要少于深色種子。種子萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度與光照均為展毛野牡丹種子萌發(fā)的影響因素。展毛野牡丹種子較適宜的萌發(fā)溫度是25℃，種子萌發(fā)早，發(fā)芽率高，且萌發(fā)具有需光性。由于種子微小，貯藏物少，如果深埋于土下，則貯藏物不足以支撐種子萌發(fā)出土，故展毛野牡丹種子萌發(fā)時(shí)對(duì)光的需求是一種保護(hù)，是其自身繁殖對(duì)周?chē)h(huán)境適應(yīng)的結(jié)果，同時(shí)通過(guò)產(chǎn)生大量的種子，使得種子到達(dá)適宜萌發(fā)環(huán)境的機(jī)會(huì)增加，從而提高種子萌發(fā)成苗的幾率。

展毛野牡丹具有異型雄蕊，根據(jù)花粉活力測(cè)定結(jié)果，其紫、黃二色花藥中的花粉活力存在差異，紫色花藥中的花粉活力百分比要高于黃色花藥，由此推測(cè)具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊在傳粉中可能起主要作用。另?yè)?jù)觀察，在展毛野牡丹種子中能萌發(fā)的多為淺色種子，深色種子基本不萌發(fā)，其深淺2種顏色種子的產(chǎn)生可能與二色花藥產(chǎn)生的花粉粒的活力有關(guān)，深色種子不萌發(fā)可能是因?yàn)槭芫邤∮?。有關(guān)展毛野牡丹異型雄蕊功能分化、種子的產(chǎn)生與敗育等研究還有待進(jìn)一步深入。

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[9] 劉雪凝，屈 平. 5種野牡丹屬植物花粉形態(tài)研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35（5）：63-66.

[10] 陳進(jìn)燎，蘭思仁，吳沙沙，等. 6種野牡丹屬植物葉片表面特征及其分類(lèi)學(xué)意義研究[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，33（2）：106-112.

[11] 高俊鳳. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社，2006：183-184.endprint

2.3 花粉活力

展毛野牡丹的花為紫紅色，雄蕊異型，其中5枚雄蕊較長(zhǎng)，花絲伸長(zhǎng)彎曲，位于柱頭下方兩側(cè)，稍長(zhǎng)于雌蕊，具有紫色花藥；5枚雄蕊較短，花絲不伸長(zhǎng)彎曲，明顯短于雌蕊，具有黃色花藥。展毛野牡丹二色花藥的花粉生活力存在差異，紫色花藥中有活力的花粉占比達(dá)57.84%，且18.50%的花粉生活力較強(qiáng)；黃色花藥中44.74%的花粉有活力，但活力較強(qiáng)者僅占9.26%?；ǚ凵盍Φ牟町惪赡馨凳局愋托廴镌趥鞣壑写嬖诠δ芊只噍^于具有黃色花藥的較短雄蕊，具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊可能承擔(dān)著更多的傳粉功能。

3 結(jié)論與討論

展毛野牡丹的種子細(xì)小、數(shù)量多，千粒重僅為0.053 g，每果種子數(shù)量高達(dá)3 000粒左右。種子多呈不規(guī)則三角形，分淺色和深色兩種，且淺色種子數(shù)要少于深色種子。種子萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度與光照均為展毛野牡丹種子萌發(fā)的影響因素。展毛野牡丹種子較適宜的萌發(fā)溫度是25℃，種子萌發(fā)早，發(fā)芽率高，且萌發(fā)具有需光性。由于種子微小，貯藏物少，如果深埋于土下，則貯藏物不足以支撐種子萌發(fā)出土，故展毛野牡丹種子萌發(fā)時(shí)對(duì)光的需求是一種保護(hù)，是其自身繁殖對(duì)周?chē)h(huán)境適應(yīng)的結(jié)果，同時(shí)通過(guò)產(chǎn)生大量的種子，使得種子到達(dá)適宜萌發(fā)環(huán)境的機(jī)會(huì)增加，從而提高種子萌發(fā)成苗的幾率。

展毛野牡丹具有異型雄蕊，根據(jù)花粉活力測(cè)定結(jié)果，其紫、黃二色花藥中的花粉活力存在差異，紫色花藥中的花粉活力百分比要高于黃色花藥，由此推測(cè)具有紫色花藥的較長(zhǎng)雄蕊在傳粉中可能起主要作用。另?yè)?jù)觀察，在展毛野牡丹種子中能萌發(fā)的多為淺色種子，深色種子基本不萌發(fā)，其深淺2種顏色種子的產(chǎn)生可能與二色花藥產(chǎn)生的花粉粒的活力有關(guān)，深色種子不萌發(fā)可能是因?yàn)槭芫邤∮?。有關(guān)展毛野牡丹異型雄蕊功能分化、種子的產(chǎn)生與敗育等研究還有待進(jìn)一步深入。

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