桔梗传粉的生物学研究.docx
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1、桔梗传粉的生物学研究【摘要】 目的对桔梗传粉的生物学特性进行了观察研究,确定桔梗的开花动态特征及其传粉方式,为桔梗规范化生产提供依据。方法采用挂牌标记定株观察开花习性和传粉昆虫访花行为,人工控制授粉测定花粉和柱头可受性。结果桔梗Platycodon grandiflorum (Jacq.) 花期从6月底到8月下旬,单株花期约41 d,单株花粉50110朵,单花花期一般为23 d,当遇到低温天气时,单花花期延长至34 d。在田间条件下,桔梗花粉受精活力可保持2 d,花后3 d花粉已完全失去受精活性;开花当天至花后3 d柱头可受性逐渐升高,之后开始下降,呈单峰曲线变化。花冠和花蜜对授粉昆虫具有较强
2、的招引作用,而柱头和花粉的招引作用似乎不明显。结论这些规律的研究为桔梗规范化栽培和良种繁育提供了理论依据。【关键词】 桔梗; 开花生物学; 结实率; 传粉Abstract:ObjectiveIn order to provide more reason foundation for building the GAP(Good Agriculture Process) of Platycodon, we observed the flowering characteristics of dynamic state and its pollinatingthe flowering season,
3、we observed the continuous time on the behaviour of the petals opening and the habit of the pollinators. The pollen viability and the stigma acceptability were measured by the artificialto our observation, flowering of Platycodon took place from late June to late August. The flowering period of indi
4、vidual lasted on average 41 d, and there were 50110 flowers in a single individual. Anthesis of a single flower lasted 23 d, however, prolonged to 34 d when it was a low temperature. Field experiments indicated that pollen vibability of Platycodon lasted to 2 d, it would absolutely lose fertilizatio
5、n ability three days after petals opening. Stigma acceptability gradually rise to last out 3 days after the petals opening, subsequently started to decline, the fluctuation of stigma acceptability was single peak curve. Many insects pollinated Platycodon. The effective and frequent pollinators were
6、honeybee and scoliid, which visited the flowers mostly for nectar. Petal and nectar may be a advertisement in attracting pollinators, however, stigma and pollen were indistinctive in attractinglaws provide more reason foundation for breeding of high-quality seed and standardized cultivation of Platy
7、codon.Key words:Platycodon grandiflorum; Flowering; Fructification percentage; Pollination 桔梗Platycodon grandiflorum(Jacq.)属于桔梗科、桔梗属,为多年生双子叶草本植物,是一种药、食、赏兼用植物。桔梗根部入药,其主要活性成分是皂苷,具有镇咳、抗炎、降血压、降血糖、减肥、抗肿瘤、提高人体免疫力等广泛的药理活性。桔梗嫩苗、根均可食用,在我国东北地区以及日、韩、朝等东亚国家是一种常见蔬菜,具有很高的营养价值。桔梗花期长,花色鲜艳,有紫色、白色、黄色和粉色等多种;花冠钟形,合瓣花,近
8、年还发现漏斗形花冠桔梗和重瓣桔梗2个变种,提高了桔梗的观赏价值。 目前国内外对桔梗的研究主要集中在栽培技术、药物有效成分、制药及疗效等方面1,2,但桔梗生物学研究报道较少,仅杨美全等35对桔梗的花芽分化、雄配子体发育和雄性不育性进行了研究,李今等6研究了桔梗自交亲和性问题,认为桔梗柱头上异花花粉较少是天然授粉结实率低的主要原因,而魏建和等7认为自交结果率低的原因是雌雄蕊异熟。本文对栽培状态的桔梗居群进行传粉生物学研究,旨在探讨其传粉生物学特性及其繁育系统,为桔梗新品种选育和良种繁育工作提供科学依据。1 材料与方法1 植物和观察地点 试验材料 研究材料为陕西省商州市境内的沙河子植物药园2年生桔梗
9、居群,200503播种,200604移栽,68月花期间观察研究。 观察地点 该植物药园位于北纬,东经,地处秦岭南坡受东南季风影响,降水丰富,年平均降水量 mm,平均海拔722 m,砂壤土。最热为7月,平均气温24 ,最冷为1月,平均,年平均气温 。绝对无霜期为180 d左右。2 开花生物学特性的观察开花前从桔梗居群中随机选取10个单株进行标记,从始花开始至终花结束,每天6:30分别记录标记单株每日开花数和单株开花总数。 于花期选择20朵次日将开放的花蕾挂牌标记,观察单花开花习性。次日6:3018:30每隔2h观察记录每朵花的柱头位置、花药开裂时间、花冠的形态变化。3 花粉活力与柱头可受性的检测
10、 花粉活力测定 开花时在健壮植株上选择即将开放,但还未散粉的花蕾200朵去雄,分别授以当天新鲜花粉、花后1,2,3,4 d不同活力的花粉,同一活力花粉授4050个柱头,授粉后套袋防止串粉,并挂牌标记,10 d后去除纸袋,成熟时考察结果数、饱满粒数和瘪粒数,并计算结果率和结籽率。 结果率(%)=获得的果数/授粉花朵数100% 结籽率(%)=饱满粒数/100% 柱头可受性的检测 于花期在生长良好的桔梗单株上,选择即将开放花蕾300朵去雄,分别于开花当日至花后6日,每日选择4050个柱头授以当日新鲜花粉,授粉后套袋挂牌标记,成熟后统计结果数、饱满粒数和瘪粒数,并计算结果率和结籽率。4 单花花粉量、胚
11、珠数和花粉/胚珠比率测定分别随即选取即将开放的花蕾各10朵,每株采1朵,固定于FAA中,带回实验室备用。从花中取下花药,用 ml/L HCl软化花粉壁。然后细心的解剖花药,将花粉全部移入1个有刻度的离心管,用蒸馏水定容至4 ml。在振荡器上振荡2 min后,用移液枪吸取1 l的花粉液于载玻片上,在显微镜下观察并统计花粉数,每个花药重复5次。将子房置于在载玻片上,将胚珠从胎座中解开,观察并计数。每朵花的花粉/胚珠比率用其花药中的花粉数除以其子房中的胚珠数得出。5 访花昆虫及其行为观察随机标记当天开放的花朵20朵,从8001100观察、统计每标记的花朵上各种访花昆虫的数量,对每种昆虫的访花行为进行
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