二型花植物藍(lán)花丹生殖特性研究

張碩，高素萍，劉松青，王芳

（1.成都師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，四川成都 611130；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，四川成都 611130）

二型花有長(zhǎng)花柱型（L型）、短花柱型（S型）兩種花型[1-2]。二型花植物藍(lán)花丹（Plumbagoauricuiata）具有較高的藥用價(jià)值，它只在不同型的花藥和花柱間授粉能成功，同型授粉不能成功[3-11]。有性繁殖過(guò)程需要在性器官上完成。為了交接藍(lán)花丹長(zhǎng)短花柱與自交不親和性的關(guān)系，本研究試圖調(diào)節(jié)藍(lán)花丹性器官的空間分布，并探究調(diào)節(jié)后的空間分布與結(jié)實(shí)率之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 材料

多年實(shí)生苗藍(lán)花丹，栽種于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)校內(nèi)苗圃基地，常規(guī)管理，長(zhǎng)勢(shì)良好且基本一致。

1.2 方法

1.2.1 花柱高度調(diào)控

選花冠破綻期L和S型植株各10個(gè)花序，每個(gè)花序留3朵花，去掉雄蕊，用棉簽分別蘸100、200、400、800 mg/L矮壯素和6-BA于花柱上，套袋。以未做任何處理的花作對(duì)照。待花盛開(kāi)后，測(cè)量雌蕊高度，計(jì)算雌雄蕊高度差。

1.2.2 授粉

對(duì)處理后的L型花柱進(jìn)行型內(nèi)、型間的自然授粉和人工授粉。授粉套袋，半天后再進(jìn)行一次授粉套袋處理，統(tǒng)計(jì)結(jié)實(shí)率。以未經(jīng)試劑處理植株授粉為對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 花柱高度調(diào)控

矮壯素對(duì)雌蕊高度的調(diào)控作用不顯著；6-BA處理后，隨著施加濃度的增加，雌雄蕊的高度差逐漸增大，不同濃度梯度的處理之間差異顯著。當(dāng)濃度為800 mg/L雌雄蕊高度差最大（圖1）。

圖1 矮壯素和6-BA對(duì)雌雄蕊高度差的影響

2.2 雌雄性器官空間格局調(diào)控與授粉結(jié)實(shí)率的關(guān)聯(lián)

型內(nèi)人工和自然授粉（L×L、S×S）結(jié)實(shí)率為零，表現(xiàn)了藍(lán)花丹極強(qiáng)的自交不親和性（圖2、圖3）。L型的人工授粉結(jié)實(shí)率為66%左右，S型為52%左右，可以推測(cè)藍(lán)花丹在避免自交的同時(shí)，也阻止了部分的合法異交。但兩種花型植株經(jīng)6-BA處理后的自然和人工授粉結(jié)實(shí)率與對(duì)照組相比都沒(méi)有顯著差異。說(shuō)明藍(lán)花丹性器官的空間格局與型內(nèi)自交不親和性無(wú)關(guān)聯(lián)。

3 討論

在異型花柱植物中，不同的植物表現(xiàn)出不同強(qiáng)度的自交親和性。例如鳳眼蓮、滇丁香等自交親和，金蕎麥型內(nèi)異交有一定的親和性但自交不親和[12]。從藍(lán)花丹型內(nèi)授粉不結(jié)實(shí)看，藍(lán)花丹具有較強(qiáng)的自交不親和性。

圖2 自然授粉狀態(tài)下型間、型內(nèi)授粉結(jié)實(shí)率

圖3 人工授粉狀態(tài)下型間、型內(nèi)授粉結(jié)實(shí)率

型外授粉，在人工授粉條件下，藍(lán)花丹長(zhǎng)花柱型花的結(jié)實(shí)率為66%左右，短花柱型花為52%左右。自然授粉條件下，藍(lán)花丹長(zhǎng)花柱型花的結(jié)實(shí)率為31%左右，短花柱型花為28%左右，說(shuō)明蟲(chóng)媒傳遞合法花粉的效率遠(yuǎn)低于人工授粉，也反映了在自然狀態(tài)下，藍(lán)花丹的授粉受到了很大程度的限制。在人工授粉下，藍(lán)花丹的結(jié)實(shí)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親和系統(tǒng)在抑制自交的同時(shí)，也可能阻斷了部分的合法異交。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的比較，發(fā)現(xiàn)利用調(diào)節(jié)劑調(diào)控了花柱高度的實(shí)驗(yàn)組的授粉結(jié)實(shí)率與未經(jīng)任何處理的對(duì)照組相比并沒(méi)有顯著差異。說(shuō)明雌蕊和雄蕊的空間格局與藍(lán)花丹的自交不親和性無(wú)關(guān)聯(lián)，異型花柱對(duì)于自交不親和機(jī)制的影響還有待進(jìn)一步深入研究。