翠南报春传粉生物学研究

园艺学报 2011，38（3）：519–526 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@ 翠南报春传粉生物学研究周蕴薇*，申丽丽，王晓丽，韩立群（东北林业大学园林学院，哈尔滨 150040）摘 要：对黑龙江省森林植物园内引种的翠南报春（Primula sieboldii E. Morren）的花期、花部形态、访问昆虫种类、访问行为及访花频率等进行观察，同时对其花粉活力、柱头可授性、花粉胚珠比（P/O）及繁育系统进行了检测。

结果显示：翠南报春是典型的花柱二型植物，在同一居群中同时具有长花柱（Pin型）和短花柱（Thrum型）两种花型；花期在5月份；开花后3 d内花粉活力和柱头可授性均较强；杂交指数OCI值为3或4，P/O比值幅度244 ~ 361，按照OCI值，其繁育系统属于异交、部分自交亲和、需要传粉者；依据P/O数据，其繁育系统属于兼性异交型。

翠南报春的主要访花昆虫有：鳞翅目的绿带翠凤蝶（Papilio maackii M.）、黑纹粉蝶（Pieris melete M.）、草地螟（Loxostege sticticalis L.）、黑边天蛾（Haemorrhagia sp.）、金凤蝶（Papilio machaon L.）；双翅目的短腹管蚜蝇（Eristalis arbustorum L.）。

天气晴朗时，10：00—15：00昆虫访花频率较高；阴雨天或气温骤降时，访花频率明显降低。

关键词：翠南报春；传粉生物学；繁育系统中图分类号：S 682.1+5 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）03-0519-08The Pollination Biology of Primula sieboldiiZHOU Yun-wei*，SHEN Li-li，WANG Xiao-li，and HAN Li-qun（College of Landscape Architecture，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China）Abstract：To investigate the pollination characteristics of Primula sieboldii E. Morren，we observed the flowering phenology，flower morphology，the kinds of insects visited Primula sieboldii，the behavior of insects visited Primula sieboldii，the frequency of insects visited Primula sieboldii，and examined the pollen viability，the stigma acceptability，P/O（pollen /ovule rate）and the breeding system of Primula sieboldii，which was introduced to the forest botanical garden of the Heilongjiang Province. The results showed：Primula sieboldii is typically distylous and had two floral morphs within a population：long-styled （Pin）and short-styled（Thrum）morph；The flowering of P. sieboldii take place in May；The pollen viability and the stigma acceptability were both stronger within three days after blossoming；According to Dafni （1992），if the outcrossing indexes were three or four，the breeding system of Primula sieboldii was outcrossing，partially self-compatible，and demanded for pollinators. But by Cruden（1977），if the pollen-ovule ratio（P/O）of Primula sieboldii was from 244 to 361，the breeding system of Primula sieboldii was facultative xenogamy. The pollinators for this species include Papilio maackii M.，Pieris melete M.，Loxostege sticticalis L.，Haemorrhagia sp.，Papilio machaon L. of the Lepidoptera and Eristalis arbustorum L. of the Diptera. In the sunny days，the peak visiting frequencies of vistors is from收稿日期：2010–09–30；修回日期：2011–03–02* E-mail：yunwei_zhou@520 园艺学报38卷10：00 to 15：00 and when it was rainy or the temperature sharply declined，the frequency of visitors was lower obviously.Key words：Primula sieboldii；pollination biology；breeding system报春花属（Primula）是北半球寒湿地区较大的和分布较广的属之一（Richards，1993），有近500 种，主要分布于北温带，只有极少数分布于非洲、热带亚洲和南美洲地区，中国约有300种（胡启明和陈封怀，1990）。

目前这些资源基本处于野生状态，关于报春栽培和育种方面的研究较少，在传粉生物学方面仅对少数种类有观察报道（陈明林，2007；朱兴福，2009）。

国外对报春花属的传粉生物学研究较多（Larson & Barrett，1998；Yosuke et al.，2007）。

翠南报春（Primula sieboldii E. Morren）又名樱草，是中国报春花属分布最北的一个种类，花色鲜艳，花期早，抗寒，是适宜在东北寒冷地区种植的较有开发潜力的早春野生花卉（周蕴薇，2006）。

目前关于翠南报春的传粉生物学研究方面仅见传粉昆虫的报道（Yosuke et al.，2007）。

本试验中以黑龙江省森林植物园的翠南报春为研究对象，从花部形态、花粉活力、柱头可授期及访花昆虫、繁育系统等方面开展传粉生物学研究，一方面旨在揭示翠南报春的传粉机制、繁育系统类型等自然特性，另一方面通过花粉活力和柱头可授性试验判断最佳授粉时间，为今后杂交育种提供科学依据。

1 材料与方法1.1材料翠南报春已引种多年。

2008年5—9月和2009年5—9月在黑龙江省森林植物园进行观察。

1.2方法1.2.1 花部形态、花期和开花进程观察挂牌标记长柱花和短柱花各15株，同时在每个伞形花序上选位置相同的单花标记1朵。

连续多天定位观察花朵的开放进程，直至花瓣脱落，用肉眼观察花部形态，记录花期和开花进程，比较长柱花和短柱花的花部形态结构。

用扫描电镜观察花部微形态结构（金飚等，2007）。

取翠南报春的长柱花与短柱花各10朵。

样品用2.5%戊二醛和1%锇酸双固定，经0.1 mol · L-1磷酸缓冲液冲洗，丙酮梯度（50%→70%→80%→90%→95%→100%）脱水，醋酸异戊酯置换，临界点干燥，粘样和喷金后置于XL30ESEM环境扫描电镜下观察样品并摄影。

1.2.2 花粉活力测定采用离体萌发法测定花粉活力。

花粉样品置于凹玻片上，加1 ~ 2滴培养液（15%蔗糖，少量0.5%硼酸），加盖玻片后置于30 ℃恒温箱中培养48 h，低倍镜观察。

每个制片观察5个视野，统计100粒左右，以花粉管长度超过花粉粒直径作为萌发标准，重复3次，取平均值。

萌发率（%）= 已萌发的花粉粒数/花粉粒总数 × 100。

1.2.3 柱头的可授性采用联苯胺—过氧化氢检验柱头的可授性（叶要妹和张俊卫，2007）。

每天取开放的长柱花和短柱花各10朵，计算具有可授性的柱头数占供检小花柱头总数的百分率。

1.2.4 扫描电镜观察柱头表面花粉粒的萌发取翠南报春授粉前后的雌蕊，置于扫描电镜下，观察样品的表面结构并摄影，以探明花粉粒在3期 周蕴薇等：翠南报春传粉生物学研究 521柱头表面的萌发。

1.2.5 访花昆虫观察2008年5月和2009年5月初步观察了访花昆虫。

从9：00到18：00每0.5 h 观察1次。

不定时地网捕昆虫，检查它们是否携带花粉。

选择晴朗、温暖天气的中午，定位观察访问昆虫的访花行为和访花频率。

1.2.6 繁育系统检测采用Cruden （1977）的方法检测花粉胚珠比P/O （Pollen/Ovule rate ），按照Dafni （1992）的方法计算杂交指数OCI （Out-crossing Index ）。

分别采用自花授粉、异型授粉（即长柱花的花粉授给短柱花的柱头或短柱花的花粉授给长柱花的柱头）、同型授粉（即长柱花的花粉授给长柱花的柱头或短柱花的花粉授给短柱花的柱头）、自然对照4种处理方式，2年重复，套袋用硫酸纸袋，各处理5 ~ 10个花序，每花序处理3 ~ 10朵花，统计不同处理的结实率。

2 结果与分析2.1 花部形态、花期和开花进程翠南报春的花朵呈淡紫色至深紫色，由9 ~ 10朵单花组成一个伞形花序，单花具花柱二型现象，两种类型的花冠都呈高脚碟状，花冠檐基部具白色附属物（图1，a 、b ）。

长柱花的柱头和雄蕊高分别为（10.59 ± 0.18）mm 和（8.57 ± 0.12）mm ，短柱花则为（7.06 ± 0.09）mm 和（1.09 ± 0.08）mm （图1，c 、d ）。

长柱花的花药位于花冠筒中上部，柱头位于花冠筒口或略高；短柱花的花药接近花冠筒口，柱头位于花冠筒中部（图 1，e 、f ）。