藥用植物曼陀羅開花習性及花器形態觀察

權赫根，于楷力，洪 國，趙 洋，哈 洋，全雪麗

(延邊大學 農學院，吉林 延吉 133002)

茄科曼陀羅屬植物在全世界分布有14個種，在中國分布有4個種[1]。有些物種在英國等歐洲國家作為花卉植物[2-3]，在印度等國家被作為藥用植物[4-5]。曼陀羅Daturastramonium是曼陀羅屬的1年生草本植物，全國各地都有分布，大多為野生。曼陀羅的花、葉、種子均可入藥，具有平喘、止咳、鎮痛、麻醉等作用。還有殺鼠、殺蟲、殺菌、除草等生物活性，在植保領域具有廣闊的應用前景。曼陀羅研究目前主要集中在化學成分、藥理和醫學方面[6-8]，缺少生殖生物學方面的內容。本試驗以曼陀羅為試驗材料，調查開花習性、花粉活力、柱頭可授性等，為其系統學研究提供重要資料。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗材料為種植在延邊大學農學院試驗田的曼陀羅植株。

1.2 方 法

1.2.1 曼陀羅開花習性及花器形態調查

開花習性主要調查現蕾期(花蕾開始出現)、始花期(開花數在20%左右)、盛花期(開花數在80%左右)、成熟結果期(果實出現到結果數在80%左右)和枯萎期。花器形態調查主要是在曼陀羅開花盛期，剪取不同大小新鮮花朵，調查花器各部位大小、形態及顏色變化。

1.2.2 花粉活力及柱頭可授性測定

選取4個不同發育階段(花瓣即將露出花萼、花瓣已露出花萼、花朵開放時期、花朵萎蔫時期，以下簡稱為A、B、C、D)的花粉，采用TTC法染色，測定其花粉活力。有生活力的花粉都會被染成紅色，活力一般的花粉被染成粉色，無活力的花粉呈無色。花粉活力=(被染花粉數/總花粉數)×100%。每個發育階段測定花粉活力時重復3次。剪取柱頭，依次放在載玻片上，滴加聯苯胺-過氧化氫溶液1～2滴，4～5 min后觀察柱頭可授性。根據氣泡的多少確定可授性的強弱。若有大量白色氣泡出現，說明柱頭具有強的可授性，否則可授性弱。

1.2.3 果實性狀調查

在果實成熟期，選具有代表性的5株植株，用種子袋分別采收植株上全部果實，并拿回實驗室進行果實性狀調查，包括單株果實數、單株果實質量、單果質量、果實心皮數、單果種子數、果實長度和寬度、種子百粒質量等。

2 結果與分析

2.1 曼陀羅開花習性及花器調查

曼陀羅現蕾期出現較早，5月已有個別花蕾出現，但花蕾期比較集中時期為6月到7月中旬。始花期為7月中旬到8月初，盛花期為8月，成熟結果期為8月末到9月末。10月初開始進入枯萎期。

曼陀羅處于開花盛期時，剪取不同大小新鮮花蕾并立刻帶回實驗室進行花器形態調查。調查結果見圖版Ⅰ和表1。

注：1為盛花期曼陀羅；2為不同大小曼陀羅花蕾；3為去掉花萼后的花蕾；4為去掉花瓣后的內部結構。

表1 曼陀羅花器形態調查結果 cm

從圖版Ⅰ可知，曼陀羅的花萼開始為綠色，隨著花的發育最后變成淡黃色，當花蕾長到4.7 cm左右時，花瓣從花萼內部露出(圖版Ⅰ 2)?；ò甑念伾勺畛醯狞S綠色變為黃色，再變為最后的淺黃色(圖版Ⅰ 3)。每朵花的花瓣內部有5枚雄蕊和1枚雌蕊(圖版Ⅰ 4)。花藥顏色一直沒有大變化，開始為淡黃色，最后成熟開裂時帶淺褐色。花藥最長1.0 cm，之后隨著開裂長度有所變短?；ńz伸長非常迅速，從1.0 cm開始飛速伸長至6.0 cm。當花蕾長9.0 cm左右時，內部花藥已經開裂?；ńz底部與花瓣內側粘連。雌蕊比雄蕊長，柱頭小，花柱長。子房小，表面有很多毛刺，子房上位?；ㄖc花絲一樣伸長迅速。柱頭黃綠色，花柱接近乳白色，子房淡綠色。

2.2 曼陀羅花粉活力及柱頭可授性測定

從表2可以看出，A發育階段(花瓣即將露出花萼)的花粉平均活力為53.47%，且被染成紅色的花粉數量少。B、C和D發育階段間雖然沒有顯著差異，但B發育階段染成紅色的花粉數最多，說明其花粉數量相對較多，活力強。C和D發育階段雖然花粉活力高，但染成紅色的花粉數低，說明活力強的花粉沒有B發育階段多?？傊?，花粉活力最強的階段為B發育階段，即花瓣剛從花萼露出時期。此外，從表1還可以發現，A發育階段沒有產生氣泡，說明花瓣露出花萼之前的柱頭沒有可授性。而B和D發育階段柱頭產生了一些氣泡，有一定的可授性，而C發育階段柱頭表面產生了大量的氣泡，說明這個時期柱頭具有很強的可授性。

表2 曼陀羅花粉活力測定結果及柱頭可授性

2.3 曼陀羅果實特性

從表3可以看出，每株曼陀羅產生的果實數為78～131個，平均果實數為98個。不同單株間果實質量差異較大。單果質量差異不大，平均單果質量為4.713 g。果實心皮數大部分為4個，均等，極個別有6個心皮。果實平均長度為3.48 cm，平均寬度為2.52 cm。每個果實內平均有種子508粒。種子黑色，圓腎形，種子百粒質量為0.65 g。

表3 曼陀羅果實特性調查結果

3 結論與討論

曼陀羅始花期為7月中旬到8月初，盛花期8月，成熟結果期8月末到9月末，10月初開始進入枯萎期；花瓣即將露出花萼發育階段花粉活力最低，為53.47%，花瓣已露出花萼、花朵開放時期和花朵萎蔫時期之間，花粉活力無顯著差異，而花瓣已從花萼露出時期染成紅色的花粉數最多，說明這時期的花粉活力最強。柱頭可授性結果表明，在花朵開放時期柱頭具有很強的可授性。

每株曼陀羅產生的平均果實數為98個，平均單果質量為4.713 g。果實心皮數大部分為4個，均等。果實平均長度為3.48 cm，平均寬度為2.52 cm。每個果實內平均種子數為508粒，種子平均百粒質量為0.65 g。

植物花粉活力大小一方面由環境因素決定，還有一方面是由植物本身遺傳基因所決定[9]。有些植物的花粉活力維持時間短，有些植物的花粉活力維持時間長，如海棗的花粉活力可維持數月，棉屬的花粉超過24 h沒有1粒存活，茄的花粉只能存活1天[10]。對曼陀羅花來說，花粉活力已經在開花之前具備(花瓣在花萼內還沒露出時期)，只是活力不高，之后的即將開放、花朵開放到萎蔫期一直具有較高的活力，這種長時間保持活力的優勢為曼陀羅雜交育種提供技術保證。曼陀羅柱頭可授性在花朵開放時期最強，可為今后遺傳育種工作提供參考依據。