4種繡球花粉離體萌發研究

摘 要 通過探究‘棉花糖’、‘精靈’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉離體萌發和花粉貯藏條件，為繡球雜交育種等研究工作提供參考。采用單因素試驗和正交試驗研究蔗糖、硼酸和氯化鈣濃度對4種繡球花粉離體萌發的影響，在此基礎上進一步探討光照度、萌發溫度、貯藏溫度對繡球花粉萌發的影響。結果表明，在單因素試驗中，蔗糖和硼酸在一定濃度范圍內對4種繡球花粉萌發起促進作用，超過一定濃度則抑制萌發；適量的氯化鈣對‘精靈’花粉離體萌發有促進作用，對‘棉花糖’、銀邊繡球和蠟蓮繡球花粉離體萌發均有一定程度的抑制作用。正交試驗中，適合‘棉花糖’和銀邊繡球花粉萌發的最佳培養基均為A2B3C1，即蔗糖100 g/L+硼酸300 mg/L+氯化鈣15 mg/L，萌發率分別為32.65%和35.07%；‘精靈’花粉萌發的最佳培養基為A3B2C1，即蔗糖150 g/L+硼酸150 mg/L+氯化鈣15 mg/L，萌發率為83.59%；蠟蓮繡球的最佳培養基為A1B1C1，即蔗糖30 g/L+硼酸30 mg/L+氯化鈣15 mg/L，萌發率為21.38%。4種繡球花粉萌發最佳光照度為200 lx，最適溫度為25 ℃和30 ℃；‘棉花糖’、‘精靈’和銀邊繡球花粉中短期貯藏的適宜溫度為-80 ℃，蠟蓮繡球花粉貯藏的適宜溫度為-20 ℃。

關鍵詞 繡球花粉；離體萌發；正交試驗；貯藏溫度；光照度

繡球（Hydrangea macrophylla）又名八仙花、粉團花、紫陽花，是繡球科繡球屬植物，原產于中國和日本。繡球園藝品種繁多，花色艷麗，花序碩大，花期長，可作觀賞灌木、鮮切花和盆栽花卉，具有極高的觀賞價值。我國應用的繡球品種主要是從歐洲等國家進口［1-2］。我國野生繡球資源豐富，是繡球屬植物資源的中心，但是國內繡球屬植物育種研究相對落后，野生資源開發利用不足［3-4］。

雜交育種是繡球新品種選育的重要途徑，而花粉活力是影響雜交育種的重要因素［5-6］。因此，在進行雜交前明確花粉活力，可以在一定程度上規避雜交風險，提高育種效率［7］。花粉活力測定方法有TTC染色法、I2-KI染色法、孢粉染色法和離體萌發法等［8］。花粉離體萌發法是模擬花粉在柱頭上的自然萌發狀態，可以更接近真實地反映花粉在植物體內的萌發率［9-11］。花粉離體萌發率取決于花粉本身的活力和花粉萌發條件兩個因素［12］。不同植物花粉萌發時對營養成分的需求不同。韓勇等［13］對‘愛莎’等大花繡球花粉進行了離體萌發試驗，篩選出所試品種最適培養基為“蔗糖10%+硼酸50 mg/L+氯化鈣30 mg/L”。繡球園藝品種和國內豐富的野生種雜交可以選育具有自主知識產權的兼觀賞性和適應性的優良品種，但是大多數園藝品種和野生種存在花期不遇，所以花粉的管理也尤為重要。花粉管理包括采集時間和儲存等［14］。目前關于繡球花粉的研究多集中在花粉粒形態特征方面［15-18］，關于野生繡球和園藝品種花粉活力的報道較少。本試驗選擇園藝繡球品種‘棉花糖’、‘精靈’、銀邊繡球和秦嶺的蠟蓮繡球，采用花粉離體萌發法，篩選最佳蔗糖、硼酸和氯化鈣組合作為萌發基質，研究溫度、光照度、萌發時間和貯藏溫度對繡球花粉萌發率" 的影響，為繡球雜交育種工作的開展提供參考" 依據。

1 材料與方法

1.1 花粉的采集與處理

‘棉花糖’‘精靈’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球均種植在陜西省西安植物園（陜西省植物研究所），于5月盛花期采集‘棉花糖’‘精靈’‘銀邊繡球’花粉，6月盛花期采集蠟蓮繡球花粉。均選取生長健壯、無病蟲害繡球植株，于9：00-10：00取當日散粉的花朵，用硫酸紙包裹帶回實驗室，收集花粉，進行離體萌發試驗，同時，用于后續試驗的花粉用硫酸紙包裹后立即放入干燥劑中，分別置于常溫25 ℃、4 ℃、-20 ℃和-80 ℃保存。

1.2 方" 法

1.2.1 離體萌發法測定花粉活力 配制所需蔗糖、硼酸、氯化鈣質量濃度的培養基，滴1滴于載玻片上，用棉簽蘸取花粉后輕彈撒于培養液上，每種花粉3個重復。將載玻片放在有濕潤濾紙的培養皿中，蓋上蓋子，在光照培養箱中培養后，在顯微鏡下觀察萌發情況。統計萌發率時隨機選取不少于50粒花粉的5個視野，花粉管長度超過花粉粒直徑的計為萌發，計算花粉萌發率，取平均值。花粉萌發率（%）=萌發的花粉數/視野內花粉粒總數×100%。

1.2.2 培養基的單因素試驗 參照韓勇等［13］關于大花繡球花粉萌發試驗的方法，分別對蔗糖、硼酸、氯化鈣進行單因素試驗（表1）。通過萌發率統計結果確定3種成分的濃度用于下一步正交" 試驗。

1.2.3 培養基的正交試驗 在單因素試驗的基礎上，為探索繡球花粉離體萌發的最佳培養基配方，采用L9（34）正交設計，研究培養基組分中蔗糖（A）、硼酸（B）、氯化鈣（C） 3個因素的各個水平對繡球花粉離體萌發的影響，因素水平見表2。

1.2.4 不同光照度對繡球花粉離體萌發率的影響 利用篩選出的最優培養基，在25 ℃下，將繡球花粉分別置于0、50、200、500、" 1 000、2 000、" 3 000、4 000 lx光照度下離體萌發16 h，統計繡球花粉萌發率，篩選出最佳光照度。

1.2.5 不同溫度下萌發時間對繡球花粉離體萌發率的影響 利用篩選出的最優培養基及最佳光照度，研究繡球花粉在20、25、30 ℃下萌發時間為1.5、3、5、8、12、16、24 h的離體萌發率。

1.2.6 貯藏溫度對繡球花粉萌發率的影響 在篩選出的最優培養基、最佳光照度及適宜萌發溫度下，對在25、4、-20、-80 ℃貯藏0 （對照CK）、20、40、60、80、100 d的繡球花粉進行離體萌發，統計萌發率。

1.3 數據處理

采用Excel 2010軟件繪制圖表，采用SPSS19.0軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 單因素對繡球花粉萌發率的影響

通過對蔗糖、硼酸、氯化鈣的單因素試驗，結果表明，3個單因素對不同繡球花粉離體萌發的影響不同（圖1）。蔗糖對4種繡球花粉萌發作用顯著，變化趨勢整體均呈倒“V”型，當蔗糖質量濃度為100 g/L時，‘棉花糖’和‘精靈’花粉萌發率最大，分別為25.73%和42.33%；蔗糖質量濃度為30 g/L時，‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉萌發率最大，分別為26.52%和14.35%。硼酸對4種繡球花粉離體萌發的作用不盡相同，‘棉花糖’‘精靈’和‘銀邊繡球’的萌發曲線均為雙峰型，‘棉花糖’花粉萌發的兩個最大峰值分別出現在硼酸質量濃度為30 mg/L和150 mg/L，‘精靈’的兩個峰值分別出現在硼酸質量濃度為150 mg/L和300 mg/L，‘銀邊繡球’的兩個峰值分別出現在30 mg/L和300 mg/L；不同硼酸質量濃度下蠟蓮繡球花粉萌發率均較低，≤2.02%（文中未顯示蠟蓮繡球數據）。適量的氯化鈣對‘精靈’花粉離體萌發有一定的促進作用，不添加氯化鈣時萌發率為0，隨著Ca2+質量濃度增大花粉萌發率顯著提高，質量濃度為30 mg/L時萌發率最大，為2.38%，當質量濃度增加到300 mg/L時萌發率降為0；單獨添加氯化鈣對‘棉花糖’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉離體萌發均有一定程度的抑制作用，且萌發率均較低（文中未顯示數據）。通過單因素試驗對4種繡球花粉離體萌發率影響的綜合分析，確定表2中的因素水平進行正交試驗。

2.2 正交試驗對4種繡球花粉萌發的影響

在單因素試驗基礎上，為尋求蔗糖、硼酸、氯化鈣的最佳組合，從中選取適宜的質量濃度梯度設計三因素三水平L9（34）正交試驗（表3）。結果顯示，4種繡球在不同培養基上的花粉萌發率具有顯著差異。其中，‘棉花糖’在組合6（A2B3C1）上的萌發率最高為32.65%，最低組合2（A1B2C2）為13.13%，相差19.52%；‘精靈’在組合8（A3B2C1）上的萌發率最高為83.59%，最低組合2（A1B2C2）為38.76%，相差44.83%；‘銀邊繡球’在組合6（A2B3C1）上的萌發率最高為" 35.07%，最低組合9（A3B3C2）為18.14%，相差" 16.93%；蠟蓮繡球在組合1（A1B1C1）上的萌發率最高為21.38%，最低組合7（A3B1C3）為" 5.00%，相差16.38%。4種繡球花粉離體萌發率由大到小依次為‘精靈’＞‘銀邊繡球’＞‘棉花糖’＞蠟蓮繡球，最優培養分別為A3B2C1 、A2B3C1 、A2B3C1 、A1B1C1。

各因素在不同水平上的平均值（Ki）及極差（R）分別反映了不同因素各水平對繡球花粉萌發率的影響情況及該因素對繡球花粉萌發率的影響程度，Ki值越大，萌發率越高，R值越大，該因素影響越大［19］。由直觀分析可知，在‘棉花糖’花粉萌發中，蔗糖（A）、硼酸（B）、氯化鈣（C）3個因素的Ki最大值分別為K2、K3、K1，3個因素對花粉萌發率影響的R值大小依次為蔗糖（A）＞氯化鈣（C）＞硼酸（B）；‘精靈’花粉萌發中3個因素的Ki最大值分別為K3、K2、K1，R值大小依次為蔗糖（A）＞硼酸（B）＞氯化鈣（C）；銀邊繡球花粉萌發中3個因素的Ki最大值分別為K2、K3、K1，R值大小依次為氯化鈣（C）＞蔗糖（A）＞硼酸（B）；蠟蓮繡球花粉萌發中3個因素的Ki最大值均為K1，R值大小依次為蔗糖（A）＞氯化鈣（C）＞硼酸（B）。直觀分析結果可看出，影響花粉萌發3因素Ki最大值組合與表3中各繡球花粉萌發率最大值一致；‘棉花糖’‘精靈’和蠟蓮繡球花粉萌發率影響最大的因素為蔗糖，‘銀邊繡球’影響最大的因素為氯化鈣。方差分析結果表明，蔗糖對‘精靈’花粉萌發率達到顯著影響，是‘精靈’花粉萌發最關鍵因素，其他因素影響均不顯著；3因素對‘棉花糖’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球影響均不顯著。

2.3 光照度對4種繡球花粉萌發的影響

在25 ℃條件下，分別在最優培養基上進行光照度對花粉萌發率影響試驗。從圖2可以看出，光照度對4種繡球花粉離體萌發率有顯著影響。4種繡球花粉萌發率最大光照度均為200 lx。在0 lx（黑暗）和50 lx光照條件下，‘棉花糖’‘精靈’和‘銀邊繡球’花粉萌發率均顯著高于500 lx及更強光照下的萌發率，且隨著光照度增大花粉萌發率顯著降低，當光照度為4 000 lx時，較最大萌發率分別降低28.35%、64.55%和24.89%。蠟蓮繡球在0 lx（黑暗）和50 lx光照度與較高光照度下花粉萌發率差異不顯著。可見，4種繡球花粉萌發均在弱光照條件下進行。

2.4 不同溫度下培養時間對繡球花粉離體萌發率的影響

花粉萌發是花粉細胞內一系列生化反應的結果，溫度是影響生化反應進行的基本條件之一［20］。選擇最優培養基及200 lx光照度，分別在20 ℃、25 ℃、30 ℃下觀察4種繡球花粉離體萌發情況，結果見圖3。由圖3可知，4種繡球花粉均在20 ℃時萌發速率和萌發率最低，‘棉花糖’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球均在培養時間為16 h時達到最大萌發率，‘精靈’在24 h 達到最大萌發率。‘棉花糖’花粉在25 ℃和30 ℃下培養時間為16 h時達到最大萌發率，且差異不顯著；‘精靈’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉在25 ℃和30 ℃下均分別在16 h和12 h達到最大萌發率，且兩個溫度下的最大萌發率均差異不顯著。綜上分析可知，" 25 ℃和30 ℃均為4種繡球花粉適宜萌發溫度，溫度過低不利于花粉萌發。

2.5 貯藏溫度對4種繡球花粉萌發率的影響

圖4顯示，隨著貯藏時間的延長，4種繡球花粉萌發率均逐漸降低，且總體趨勢為先快后慢。在室溫25 ℃條件下，4種繡球花粉萌發率均急速下降，第20天時，‘棉花糖’‘精靈’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉萌發率分別降低到3.29%、" 11.75%、5.24%和7.49%；當貯藏時間為60 d時，萌發率均為0，這可能是由于較高溫度下花粉呼吸作用強，營養消耗多，導致花粉活力迅速下降。隨著貯藏溫度降低，‘棉花糖’‘精靈’和‘銀邊繡球’花粉萌發率均逐漸增加，而蠟蓮繡球是在" -20 ℃貯藏時萌發率最高。繡球花粉在各低溫貯藏下萌發率降低差異顯著，‘棉花糖’花粉在貯藏100 d時，-80 ℃、-20 ℃和4 ℃條件下萌發率分別降低到對照（CK）的22.37%、16.97%和" 8.70%，‘精靈’花粉萌發率分別降低到對照（CK）的29.82%、20.91%和4.06%，蠟蓮繡球分別為對照（CK）的37.71%、43.30%和2.35%。‘銀邊繡球’花粉在-80 ℃條件下貯藏100 d萌發率降低到對照（CK）的51.13%，且與貯藏80 d差異不顯著，-20 ℃和4 ℃條件下萌發率分別降低到對照（CK）的22.29%和9.39%。綜上可知，" -80 ℃適合‘棉花糖’‘精靈’和‘銀邊繡球’花粉的中短期貯藏，且‘銀邊繡球’花粉萌發率下降最慢；-20 ℃更適合蠟蓮繡球花粉的貯藏。

3 結論與討論

花粉萌發率是衡量花粉活力的主要標志，花粉萌發受自身發育狀況、培養基組分、光照、溫度、儲存條件等環境因子的影響［21］。花粉離體萌發一般是在培養基上進行，蔗糖是培養基的主要成分之一，既是花粉粒萌發及花粉管壁合成的主要營養物質，又是花粉代謝的重要碳源及細胞的滲透調節物質［22］。蔗糖質量濃度過高過低都會影響花粉萌發，必須控制在合理范圍內。馮建文等［23］研究表明，‘嘎啦’蘋果花粉萌發率隨著蔗糖質量濃度加大而逐漸增加，當蔗糖為80 g/L時萌發率最大，當蔗糖的添加量繼續增大時，花粉萌發率呈下降趨勢。本研究中，‘棉花糖’‘精靈’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球分別在蔗糖質量濃度為100"" g/L、100 g/L、30 g/L、30 g/L時花粉萌發率最大，依次為25.73%、42.33%、26.52%、14.35%，隨著蔗糖質量濃度增大，萌發率均降低，與上述研究結果一致。硼酸的作用主要是硼離子能與蔗糖形成絡合物，易于通過質膜，促進糖的吸收與代謝［24］。本研究結果表明，硼酸對‘棉花糖’‘精靈’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉萌發均有不同程度的促進作用，且硼酸質量濃度過高或者過低均會抑制花粉萌發。Wang等［25］認為，適宜質量濃度的外源Ca2+能夠促進花粉離體萌發。本研究中，Ca2+為‘精靈’花粉萌發的必須因素，適宜質量濃度的氯化鈣對‘精靈’花粉萌發有顯著的促進作用，質量濃度為30 mg/L時萌發率最大，300"" mg/L時萌發率為0。楊界等［26］發現Ca2+抑制狹葉重樓花粉的萌發。郭麗等［27］研究表明，Ca2+對大巖桐花粉萌發雖不具備促進作用，但對花粉管的生長具有顯著的促進作用。本研究的單因素試驗中，氯化鈣對‘棉花糖’‘銀邊繡球’和蠟蓮繡球花粉萌率發均有一定程度的抑制作用，但在正交試驗中與蔗糖、硼酸的最佳組合，對萌發率有一定的促進作用，原因可能是3因素之間的協同作用，具體機制有待進一步研究。

光照對植物花粉萌發的影響因植物種類而不同。張忠鎮等［28］研究發現，1 600～2 000 lx是元寶楓花粉萌發的最佳光照度，低于800 lx不利于花粉萌發；彭向永等［29］也發現，增加光照度可以提高蒿柳花粉萌發率，低于1 200 lx不利于花粉萌發。與以上結果不同，西番蓮花粉在0 lx（黑暗）條件下的離體萌發率最高，花粉管生長最佳［30］；遮陽不僅有利于延長豬牙花花粉活力保持時間，還能增強花粉活力［31］。本研究發現，4種繡球均在0 lx（黑暗）或弱光環境下花粉萌發率較高，光照度為200 lx時萌發率最高，隨著光照度增加萌發率逐漸降低，這可能是由于繡球自身特性以及生長環境導致的。

花粉貯藏是植物種質資源保存和花期不遇品種進行雜交工作的關鍵，有效的花粉貯藏方法是保育工作順利進行的重要基礎［32］。花粉在貯藏期間持續地進行呼吸等代謝活動，不間斷地消耗著自身營養物質，導致花粉生活力下降直至喪失，而貯藏溫度是影響花粉活力保持物質降解或者轉化速度的最主要因素之一［33］。對大多數植物而言，貯藏溫度越低，花粉壽命越長；貯藏時間越長，花粉生活力越低。趙萍等［34］試驗結果表明，與" 4 ℃和-20 ℃相比，-80 ℃儲存190 d的紫斑牡丹花粉仍有較高活性和萌發率，適用于花粉的長期保存。本研究中，‘棉花糖’‘精靈’和‘銀邊繡球’花粉在-80 ℃中短期貯藏優于25 ℃、4 ℃和-20 ℃，與上述研究結果基本一致。Kumari等［35］發現-20 ℃比-80 ℃更適宜羅勒屬植物花粉貯藏。蠟蓮繡球花粉貯藏的各個階段，-20 ℃條件下的花粉萌發率均高于-80 ℃，這可能一方面是由于在超低溫條件下，蠟蓮繡球中的保護酶受低溫刺激活性迅速下降，對花粉內部清除活性氧的能力減弱，導致花粉極易衰老與死亡；另一方面可能由于蠟蓮繡球花粉濕度過高，花粉細胞結冰導致細胞膜受損［36］。繡球花粉貯藏過程中花粉濕度對萌發率的影響有待進一步研究。適宜的花粉貯藏方式和條件可以為繡球育種工作的順利進行提供技術保障。

參考文獻 Reference：

［1］ 屈連偉.繡球花新品種選育——種子收獲和播種［J］.中國花卉園藝，2013（8）：30-32.

QU L W.Breeding of new varieties of Hydrangea macrophylla—seed harvesting and sowing［J］.China Flower Horticulture，2013（8）：30-32.

［2］ 鄧衍明，韓 勇，齊香玉，等.繡球屬植物種質資源分析及其花色可調性和葉斑病抗性比較［J］.植物資源與環境學報，2018，27（4）：90-100.

DENG Y M，HAN Y，QI X Y，et al.Analysis on germplasm resources of species in Hydrangea Linn.and comparisons on their flower color variability and resistance to leaf-spot disease［J］.Journal of Plant Resources and Environment，2018，27（4）：90-100.

［3］ 陳 爽.秦嶺地區八仙花屬植物種質資源調查保存與評價研究［D］.陜西楊凌：西北農林科技大學，2021.

CHEN SH.Investigation，preservation and evaluation of Hydrangea germplsm resources in Qinling Mountains［D］.Yangling Shaanxi：Northwest Aamp;F University，2021.

［4］ 吳 凡，江俊浩，盧 山，等.中國繡球屬種質資源及其利用研究進展［J］.園藝學報，2022，49（9）：2037-2050.

WU F，JIANG J H，LU SH，et al.Research progress on germplasm resources and utilization of Hydrangea in China［J］.Acta Horticulturae Sinica，2022，49（9）：2037-2050.

［5］ 李振勤，耿 芳，聶瑞敏，等.不同貯藏條件下滇山茶花粉萌發與花粉活力保存［J/OL］.分子植物育種，2021［2022-03-16］.https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=1u4N9e-cd2SdOwOLW7p_IMXTCBR-RGilJ02 GmRXjtdj B7MOGhIfH-uHOo8J7emgAKqTfG6-ZZuXREw Tgypgkiz_pWyhXG4WOx7N1jzBDk4heWH0mzkACuA==amp;unip latform=NZKPTamp;language=gb.

LI ZH Q，GENG F，NIE R M，et al.Pollen germination and viability preservation of Camellia reticulata under different storage conditions［J/OL］.Molecular Plant Breeding，2021［2022-03-16］.https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=1u4N9e-cd2SdOwOLW7p_IMXTCBR-RGilJ02 GmRXjtdjB7MOGhIfH-uHOo8J7emgAKqTfG6-ZZuXREw Tgypgkiz_pWyhXG4WOx7N1jzBDk4heWH0mzkACuA==amp;uniplatform=NZKPTamp;language=gb.

［6］ 張 偉，關文靈，宋 杰，等.4個三角梅品種花粉離體萌發及活力測定優化［J/OL］.分子植物育種，2022［2022-09-20］.https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=1u4 N9e-cd2S243Xd_3dW9jCeHka2kL" EOPHqE0v1i BwmqVpIrNrHBvd_6oG7YQLHm0dskmG_YnU9lZF beb3777IWsaK2dfCskTo8W1pe1a-Zv36hFXdFg Cg==amp;uniplatform=NZKPTamp;language=gb.

ZHANG W，GUAN W L，SONG J，et al.Optimization of in vitro pollen germination and viability determination of four Bougainvillea cultivars［J/OL］.Molecular Plant Breeding，2022［2022-09-20］.https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=1u4N9e-cd2S243Xd_3dW9jCeHka2kL" EOPHqE0v1iBwmqVpIrNrHBvd_6oG7YQLHm0dskmG_YnU9lZFbeb3777IWsaK2dfCskTo8W1pe1a-Zv36hFXdFg Cg==amp;uniplatform=NZKPTamp;language=gb.

［7］ DENG Y M，TENG N J，CHEN S M，et al.Reproductive barriers in the intergeneric hybridization between Chrysanthemum grandiflorum （Ramat.） Kitam. and Ajania przewalskii Poljak.（Asteraceae） ［J］.Euphytica，2010，174：41-50.

［8］ 段 青，蔡晶晶，杜文文，等.大麗花花粉活力及離體萌發研究［J］.中國農學通報，2022，38（7）：52-61.

DUAN Q，CAI J J，DU W W，et al.Pollen viability and in vitro germination of Dahlia cultivars［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2022，38（7）：52-61.

［9］ STONE J L，THOMSON J D，DENT-ACOSTA S J.Assessment of pollen viability in hand-pollination experiments：a review［J］.American Journal of Botany，1995，" 82（9）：1186-1197.

［10］ 張超儀，耿興敏.6種杜鵑花屬植物花粉活力測定方法的比較研究［J］.植物科學學報，2012，30（1）：92-99.

ZHANG CH Y，GENG X M.Comparative study on methods for testing pollen viability of the six species from genus Rhododendron［J］.Plant Science Journal，2012，" 30（1）：92-99.

［11］ 郝麗紅，陳 燕，楊柳慧，等.不同品種觀賞貝母花粉活力與萌發率比較［J］.西北農業學報，2016，25（7）：1062-1066.

HAO L H，CHEN Y，YANG L H，et al.Pollen vitality and germination rate of different varieties of ornamental Fritillaries［J］.Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica，2016，25（7）：1062-1066.

［12］ "劉安成，尉 倩，李淑娟，等.幾種忍冬屬植物花粉離體萌發研究［J］.西南大學學報（自然科學版），2016，38（7）：76-81.

LIU A CH，YU Q，LI SH J，et al.Study on pollen germination in vitro for several species of Lonicera［J］.Journal of Southwest University （Natural Science Edition），2016，38（7）：76-81.

［13］ 韓 勇，刁春武，施亞晨，等.大花繡球花粉離體萌發培養基的篩選及花粉萌發率和花藥含粉量的測定試驗［J］." 上海蔬菜，2022（1）：70-72，91.

HAN Y，DIAO CH W，SHI Y CH，et al.Screening of pollen germination medium in vitro and determination of pollen germination rate and anther powder content of Hydrangea macrophylla［J］.Shanghai Vegetables，2022（1）：70-72，91.

［14］ SIDHU R K.Pollen storage in vegetable crops：a review［J］.Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry，2019，1，599-603.

［15］ 郝 剛，胡啟明.繡球亞科花粉形態的研究［J］.熱帶亞熱帶植物學報，1996，4（3）：26-31.

HAO G，HU Q M.A study of pollen morphology of Hydrangeoideae （Hydrangeaceae） ［J］.Journal of Tropical and Subtropical Botany，1996，4（3）：26-31.

［16］ 張 梅，夏常英，傅連中，等.繡球屬（Hydrangea L.）及近緣屬花粉形態的研究［J］.廣西植物，2019，39（3）：297-311.

ZHANG M，XIA CH Y，FU L ZH，et al.Pollen morphology of" Hydrangea L.（Hydrangeaceae）" and its related genera［J］.Guihaia，2019，39（3）：297-311.

［17］ 黃麗娟，孫 強.不同類型繡球屬花粉形態特征觀察［J］.安徽農業科學，2020，48（5）：1-3，8.

HUANG L J，SUN Q.Observation on pollen morphology of different types of Hydrangea L.［J］.Journal of Anhui Agricultural Sciences，2020，48（5）：1-3，8.

［18］ 周靜偉，吳曉夢，周慧晶，等.10個八仙花品種花粉粒形態掃描電鏡觀察［J］.分子植物育種，2021，19（21）：7240-7250.

ZHOU J W，WU X M，ZHOU H J，et al.Observation of pollen grains of ten Hydrangea varieties with scanning"" electron microscope （SEM） ［J］.Molecular Plant Breeding，2021，19（21）：7240-7250.

［19］ 張慧會，祝遵凌.香水蓮花花粉活力測定最適培養條件分析［J］.分子植物育種，2020，18（2）：553-560.

ZHANG H H，ZHU Z L.Analysis of optimum culture conditions for determination of" Nymphaea hybrida" pollen vigor［J］.Molecular Plant Breeding，2020，18（2）：553-560.

［20］ 常海龍，張 偉，陳俊呂，等.甘蔗花粉離體萌發研究［J］.熱帶作物學報，2019，40（10）：2068-2075.

CHANG H L，ZHANG W，CHEN J L，et al.Sugarcane pollen germination in vitro［J］.Chinese Journal of Tropical Crops，2019，40（10）：2068-2075.

［21］ 李旭新，張艷青，馮獻賓，等.不同培養條件對黃連木花粉萌發和花粉管生長的影響［J］.西北植物學報，2009，29（5）：867-873.

LI X X，ZHANG Y Q，FENG X B，et al.In vitro" pollen germination and pollen tube growth of Pistacia chinensis Bunge［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2009，29（5）：867-873.

［22］ FEI S，NELSON E.Estimation of pollen viability，shedding pattern，and longevity of creeping bentgrass on artificial media［J］.Crop Science，2003，43（6）：2177-2181.

［23］ 馮建文，鄒養軍，董 軍，等.‘嘎啦’蘋果花粉萌發中培養基組分和培養條件優化［J］.西北農業學報，2016，25（11）：1643-1649.

FENG J W，ZOU Y J，DONG J，et al.Optimization of in vitro liquid medium component and culture condition for pollen of ‘Gala’ apple［J］.Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica，2016，25（11）：1643-1649.

［24］ 王 彪，趙 楊，仇 杰.七姊妹薔薇花粉萌發特性研究［J］.西部林業科學，2022，51（3）：18-23，39.

WAGN B，ZHAO Y，QIU J.Pollen germination characteristics of Rosa multiflora var.carnea［J］.Journal of West China Forestry Science，2022，51（3）：18-23，39.

［25］ WANG Q L，LU L D，WU X Q.Pollen storage and viability determination［J］.Chinese Bulletin of Botany，2002，19（3）：365-372.

［26］ 楊 界，李 燕，羅 莉，等.無機元素對狹葉重樓花粉萌發及花粉管生長的影響［J］.四川農業大學學報，2009，27（2）：199-202.

YANG J，LI Y，LUO L，et al.Effects of mineral elements on pollen germination and pollen tube growth of Paris polyphylla var.stenophylla［J］.Journal of Sichuan Agricultural University，2009，27（2）：199-202.

［27］ 郭 麗，胡云飛，張李玲，等.大巖桐花粉萌發特性探究［J］.分子植物育種，2020，18（21）：7196-7202.

GUO L，HU Y F，ZHANG L L，et al.Study on pollen germination characteristics of" Sinningia speciosa［J］.Molecular Plant Breeding，2020，18（21）：7196-7202.

［28］ 張忠鎮，李岱龍，王文文，等.影響元寶楓花粉離體萌發的因素研究［J］.山東林業科技，2018（5）：40-43，49.

ZHANG ZH ZH，LI D L，WANG W W，et al.Study on factors affecting pollen germination in vitro of Acer truncatum Bunge［J］.Shandong Forestry Science and Technology，2018（5）：40-43，49.

［29］ 彭向永，劉俊祥，李振堅，等.蒿柳花粉離體萌發及花粉管生長特性［J］.北京林業大學學報，2017，39（3）：81-86.

PENG X Y，LIU J X，LI ZH J，et al.Characteristics of pollen germination and pollen tube growth in Salix viminalis" in vitro［J］.Journal of Beijing Forestry University，2017，39（3）：81-86.

［30］ 蔡昭艷，蘇偉強，董 龍，等.鈣、鎂、鉀濃度及光照、溫度對西番蓮花粉離體萌發的影響［J］.果樹學報，2022，39（1）：86-94.

CAI ZH Y，SU W Q，DONG L，et al.Effects of calcium，magnesium，potassium，light and temperature on pollen germination and pollen tube elongation of passion fruit" in vitro［J］.Journal of Fruit Science，2022，39（1）：86-94.

［31］ 古麗江·賈曼拜，古力西拉·沙菩西.不同光照條件對新疆豬牙花花粉生活力及柱頭可授性的影響［J］.南方農業學報，2013，44（9）：1444-1447.

GU LI JIANG·J M B，GU LI XI LA·SH P X.Effects of different light conditions on pollen viability and stigma receptivity of Erythronium sibiricum［J］.Journal of Southern Agriculture，2013，44（9）：1444-1447.

［32］ 夏春英，謝小敏，劉江楓，等.竹葉蘭花粉離體萌發及其貯藏特性［J］.森林與環境學報，2019，39（5）：454-459.

XIA CH Y，XIE X M，LIU J F，et al.In vitro" germination and storage characteristics of Arundina graminifolia pollen［J］.Journal of Forest and Environment，2019，39（5）：454-459.

［33］ 徐葉挺，張校立，木巴熱克·阿尤普，等.不同活力花粉與其內含物及水分含量變化及相關性［J］.新疆農業科學，2018，55（8）：1452-1456.

XU Y T，ZHANG X L，MUBAREK A，et al.Study on the change and correlation of inclusion and water content under different pollen vitality［J］.Xinjiang Agricultural Sciences，2018，55（8）：1452-1456.

［34］ 趙 萍，唐 紅，劉興宇，等.儲存溫度對單瓣和重瓣紫斑牡丹花粉活力及生理特性的影響［J］.西北植物學報，2022，42（12）：2052-2060.

ZHAO P，TANG H，LIU X Y，et al.Effect of storage temperature on the activity and physiological characteristics of single and double petal Paeonia rockii peony pollens［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2022，42（12）：2052-2060.

［35］ KUMARI M，PRASAD A，RAHMAN L，et al.In vitro" germination，storage and microscopic studies of pollen grains of four Ocimum species［J］.Industrial Crops amp; Products，2022，177：114445-114456.

［36］ 杜晉城，涂美艷，周正華，等.核桃離體花粉貯藏條件及活力研究［J］.西南農業學報，2014，27（4）：1682-1685.

DU J CH，TU M Y，ZHOU ZH H，et al.Research of storage conditions and viability of walnut pollen in vitro［J］.Southwest China Journal of Agricultural Sciences，2014，27（4）：1682-1685.

Pollen Germination in vitro of Four Hydrangea Species

LIU Guoyu1，2， WANG Qing1，2， ZHANG Wenbo3，

LIU Ancheng1，2，ZHAO Xueyan1，2 and" LI Yan1，2

（1. Xi’an Botanical Garden of Shaanxi Province （Institute of Botany of Shaanxi Province）， Xi’an 710061， China;

2. Shaanxi Engineering Research Centre for Conservation and Utilization of Botanical Resources， Xi’an

710061， China; 3. Xi’an Agricultural" Technology Extension Center， Xi’an 710061，China）

Abstract In order to serve as a reference for Hydrangea crossbreeding studies， we conducted a study on the in vitro germination and storage conditions of pollen from four varieties：Hydrangea macrophylla ‘Cotton Candy’， Hydrangea macrophylla ‘Pillnitz’， Hydrangea macrophylla ‘Tricolor’ and Hydrangea strigosa.We investigated the effects of factors including sucrose， boric acid and calcium chloride concentration， on in vitro pollen germinationof four Hydrangea species using single factor and orthogonal design. Additionally， we investigated the effects of other factors including light intensity and temperature during germination and， storage temperature of pollen， on pollen germination of Hydrangea.The results showed that appropriate concentration of sucrose and boric acid promoted the pollen germination of four Hydrangea species.However， the pollen germination was inhibited in case of the concentration beyond the appropriate values. The appropriate amount of calcium chloride promoted the pollen in vitro germinations of Hydrangea macrophylla ‘Pillnitz’ but inhibited that of Hydrangea macrophylla ‘Cotton Candy’， Hydrangea macrophylla ‘Tricolor’ and" Hydrangea strigosa. The orthogonal experiment indicated that the optimal culture medium compositions for the pollen germination of Hydrangea macrophylla ‘Cotton Candy’ and， Hydrangea macrophylla ‘Tricolor’ were 100 g/L sucrose， 300 mg/L boric acid and， 15 mg/L calcium chloride， and the corresponding germination rates were 32.65% and 35.07%， respectively. The best medium composition for the pollen germination of Hydrangea macrophylla ‘Pillnitz’ was 150 g/L sucrose， 150 mg/L boric acid and， 15 mg/L calcium chloride， and the corresponding germination rate was 83.59%. The optimal medium composition for the pollen germination of Hydrangea strigosa was 30 g/L sucrose， 30 mg/L boric acid and， 15 mg/L calcium chloride， and the corresponding germination rate was"" 21.38%. The optimum light intensity and temperatures for the pollen germinations of four Hydrangea species were 200 lx and 25-30 ℃， respectively. The optimum temperatures of the short-term pollen storage was -80 ℃ for Hydrangea macrophylla ‘Cotton Candy’， Hydrangea macrophylla ‘Pillnitz’ ， Hydrangea macrophylla ‘Tricolor’ and， -20 ℃ for Hydrangea strigosa.

Key words Hydrangea pollen; Germination in vitro; Orthogonal design;Storage temperature; Light intensity

Received "2023-04-23 """Returned 2023-06-12

Foundation item The Key Research and Development Program of Shaanxi Province（No.2022NY-180）; the Key Research and Development Program of Shaanxi Province， Key Industry Innovation Chain （Group）-Agricultural Project（No.2022ZDLNY03-09）.

First author LIU Guoyu， female， associate research fellow.Research area：introduction and acclimation， cultivation， variety breeding and medicinal composition of ornamental plant. E-mail：liuguoyu1983@126.com

Corresponding"" author LI Yan， female， research fellow.Research area：introduction and acclimation， cultivation physiology and landscape configuration of ornamental plant. E-mail：5214352@126.com

（責任編輯：郭柏壽 Responsible editor：GUO Baishou）