二型花植物藍花丹生殖特性研究

張碩，高素萍，劉松青，王芳

（1.成都師范學院 化學與生命科學學院，四川成都 611130；2.四川農業大學 風景園林學院，四川成都 611130）

二型花有長花柱型（L型）、短花柱型（S型）兩種花型[1-2]。二型花植物藍花丹（Plumbagoauricuiata）具有較高的藥用價值，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]。有性繁殖過程需要在性器官上完成。為了交接藍花丹長短花柱與自交不親和性的關系，本研究試圖調節藍花丹性器官的空間分布，并探究調節后的空間分布與結實率之間的關系。

1 材料與方法

1.1 材料

多年實生苗藍花丹，栽種于四川農業大學成都校區校內苗圃基地，常規管理，長勢良好且基本一致。

1.2 方法

1.2.1 花柱高度調控

選花冠破綻期L和S型植株各10個花序，每個花序留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照。待花盛開后，測量雌蕊高度，計算雌雄蕊高度差。

1.2.2 授粉

對處理后的L型花柱進行型內、型間的自然授粉和人工授粉。授粉套袋，半天后再進行一次授粉套袋處理，統計結實率。以未經試劑處理植株授粉為對照。

2 結果與分析

2.1 花柱高度調控

矮壯素對雌蕊高度的調控作用不顯著；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對雌雄蕊高度差的影響

2.2 雌雄性器官空間格局調控與授粉結實率的關聯

型內人工和自然授粉（L×L、S×S）結實率為零，表現了藍花丹極強的自交不親和性（圖2、圖3）。L型的人工授粉結實率為66%左右，S型為52%左右，可以推測藍花丹在避免自交的同時，也阻止了部分的合法異交。但兩種花型植株經6-BA處理后的自然和人工授粉結實率與對照組相比都沒有顯著差異。說明藍花丹性器官的空間格局與型內自交不親和性無關聯。

3 討論

在異型花柱植物中，不同的植物表現出不同強度的自交親和性。例如鳳眼蓮、滇丁香等自交親和，金蕎麥型內異交有一定的親和性但自交不親和[12]。從藍花丹型內授粉不結實看，藍花丹具有較強的自交不親和性。

圖2 自然授粉狀態下型間、型內授粉結實率

圖3 人工授粉狀態下型間、型內授粉結實率

型外授粉，在人工授粉條件下，藍花丹長花柱型花的結實率為66%左右，短花柱型花為52%左右。自然授粉條件下，藍花丹長花柱型花的結實率為31%左右，短花柱型花為28%左右，說明蟲媒傳遞合法花粉的效率遠低于人工授粉，也反映了在自然狀態下，藍花丹的授粉受到了很大程度的限制。在人工授粉下，藍花丹的結實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在抑制自交的同時，也可能阻斷了部分的合法異交。

通過實驗組和對照組的比較，發現利用調節劑調控了花柱高度的實驗組的授粉結實率與未經任何處理的對照組相比并沒有顯著差異。說明雌蕊和雄蕊的空間格局與藍花丹的自交不親和性無關聯，異型花柱對于自交不親和機制的影響還有待進一步深入研究。