实验综合3 园林植物花器观察及有性杂交

实验指导五园林植物花器结构及开花习性的观察

一、实验目的

通过对园林植物花器结构及开花授粉习性的观察，了解不同园林植物种类的花器官结构特征与开花授粉特点，以及两者之间的关系；熟悉园林植物开花习性调查的主要观察项目和观察方法。二、实验材料

矮牵牛、香石竹、三色堇、非洲菊、鹤望兰、月季、蜀葵、时钟花等园林植物。

三、实验用具

放大镜、解剖针、镊子、剪刀、直尺、记录板等。

四、实验原理

不同的园林植物因其自身的发育特点不同，往往具有不同的花器官结构特征和开花授粉习性。如有的园林植物为风媒花，而有的园林植物则靠蜜蜂、蝴蝶等传粉媒介进行授粉；有的植物花器官结构便于自花授粉，而有的则便于异花授粉。此项观察可作为识别品种、制定杂交计划的主要依据，也可为采留种子，选育自交系等提供理论指导。

五、实验内容

以矮牵牛、香石竹、三色堇、非洲菊、鹤望兰、月季、蜀葵、时钟花等园林植物为材料，详细观察其花器官的组成与结构特征，了解其开花授粉特点。

1．花器结构的观察

一般两性花植物的花朵由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等花器官组成，多数植物的花朵基部还着生有花苞片，而单性花则缺少其中的雄蕊或雌蕊。通过观察比较，明确不同园林植物的花部构造及其形态特征，了解授粉习性与其之间的关系。

2．开花授粉习性的观察

1）花芽类型：植物花芽的类型基本上可以分为纯花芽和混合花芽两种类型。纯花其芽内只有花器官，芽萌发后，只开花结果，不抽生枝条，多数花卉属于此类；混合花芽在芽内除有花器官外，还存在枝叶或叶的原始体，开花的同时可抽生枝条，如悬铃木等。

2）开花时间及花期长短：不同的园林植物其开花时间差异较大，如梅花、玉兰、连翘等在早春开花，悬铃木、牡丹、芍药等春季开花，荷花夏天开，菊花秋天开，蜡梅则怒放于冬季，而月季、矮牵牛、四季桂等一年四季均能开花。此外，不同品种的始花期、盛花期、终花期及整个开花过程的长短也不相同。通过观察明确不同植物及品种的花期和开花规律对于人工杂交具有重要的指导意义。

3）花型：包括单瓣、重瓣，大花、小花等。花型的表现对于植物的传粉和结实会产生影响。

4）花性：包括雌雄异株、雌雄同株异花和雌雄同花（两性花）。有些植物在一个植株上既有两性花又有单性花；还有些植物尽管具有两性花，但表现为雄蕊或雌蕊退化。

5）花瓣：花瓣的颜色、形态等表现往往与植物的传粉方式和授粉习性有较大的关系。如开花时花瓣紧闭者（金鱼草等）一般采用自花授粉。

6）雄蕊和雌蕊：雄性和雌蕊的生长发育状态、着生方式与植物的授粉特点、结实能力等有很大的关系。

7）花粉：花粉是植物自然授粉和人工杂交的主要物质基础。同样的两性花品种，花药中产生花粉的多少是不同的，有些很多，有些中等，有些则很少。

六、实验方法与步骤

1．实验准备：查阅资料了解几种园林植物开花授粉的相关知识。

2．分组：每3～4人为1组，领取实验工具。

3．观察：每组选择不同的园林植物开花植株各1－2株，进行观察记载。

七、作业及思考题：

1、自己设计表格并填写包括植物种类、花性、花瓣、雄蕊、雌蕊、花丝、花粉、授粉习性等各

月季的花结构 西番莲花结构

3、观察并解释矮牵牛重瓣花的可能情况， 鹤望兰的花器官，并尝试用叶与茎、花器官生长发育的逻辑关系解释各物种花器结构的可能本质。

答：矮牵牛的重瓣类型有：大花重瓣类、重瓣丰花类、重瓣多花类。矮牵牛重瓣的可能原因：1. 在人工选择的条件下,从多一、两个花瓣的单株开始,经过若干代的选择,可使花瓣数目逐年增加,最后形成重瓣花。2.雌雄蕊的重瓣性，一方面雄蕊或雌蕊消失或退化,另一方面伴随着花瓣数目的增加。3.通过人类的不断杂交来改变其遗传特性，获得重瓣性。4.通过改变其基因型而获得重瓣性，由ABC 模型可知，A 类基因的突变影响萼片和花瓣。B 类基因的突变影响花瓣和雄蕊。C 类基因的突变则影响雄蕊和心皮。A 与B 基因能共同表达诱导花瓣的瓣性。鹤望兰的花器官特征：鹤望兰属的花大多具长梗，橙黄色或浅蓝色，有2枚直立而尖的

花瓣，雄蕊5枚；外有一舟形佛焰苞，形态犹如仙鹤。花可视为节间缩短并具繁殖能力的茎的变态，而其节结构也可看作是叶的高度变态。从本质上说，花的结构是由顶端分生组织的花芽和“体轴”分化形成的。

实验指导六花粉贮藏及花粉生活力的测定

花期不遇给杂交工作造成困难，有的园林植物可通过调整花期来解决，有的则不得不进行花粉贮藏，或者从外地寄运花粉。为了避免杂交工作失误，在使用外地寄来的花粉或经过一段时间贮藏的花粉之前，必须对花粉的生活力进行检测，以便对杂交结果进行分析与研究。因此我们必须掌握花粉贮藏及花粉生活力测定的原理和技术

八、实验目的

掌握花粉贮藏及花粉生命力鉴定的方法和原理。

九、实验材料

矮牵牛、石竹、三色堇、非洲菊、鹤望兰、鸢尾、马蹄莲、月季、野蔷薇等植物的花粉。十、仪器及药品

载玻片、盖玻片、解剖针、镊子、毛笔、干燥器、小指形管、标签、记号笔、显微镜、天平、烧杯、培养皿、滴管、玻璃棒、量筒、电炉、石棉网、冰箱；

凡士林、无水氯化钙、蔗糖、琼脂、蒸馏水、硼酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、碘、碘化钾、氯化二苯基四氮唑（TTC）。

十一、实验原理

花粉在低温（0～2℃）、干燥、黑暗等条件下代谢强度降低，花粉贮藏的原理就是要创造这样低代谢的环境条件，从而延长花粉的寿命。

花粉的形态、花粉中酶的活性以及积累淀粉的多少（淀粉质花粉）通常与其生活力密切相关，因此可以利用花粉的形态观察、过氧化物酶、脱氢酶的活性高低、淀粉的含量以及在人工培养基上花粉管萌发的情况作为鉴定花粉生活力高低的标准。

鉴定花粉生活力的方法很多，概括起来主要有如下几种：

1．直接测定法将待测花粉直接授粉，然后统计结实情况。此法最准确，但需时较长，且实验结果易受气候条件的影响。也可在授粉后隔一定时间切下柱头，在显微镜下压片检查花粉的萌发情况，根据萌发率的高低来鉴定花粉的生活力。

2．形态观察法直接在显微镜下观察花粉的形态，根据品种花粉的典型性（如具有正常的大小、形状、色泽等）判断花粉的生活力，即形态正常的花粉有生活力，而一些小的、皱缩的、畸形的花粉不具有生活力。此法简便易行但准确性差，一般只用于测定新鲜花粉的生活力。

3．染色观察法1）碘－碘化钾染色法：以碘－碘化钾溶液（0.3g碘＋1.3g碘化钾溶于100ml 蒸馏水）染色后于显微镜下观察，花粉被染成蓝色者表示具有生活力，花粉呈黄褐色者不具有生活力。2）TTC染色法：TTC染色是一种鉴定去氢酶活性的组织化学反应，凡具有生活力的花粉在其呼吸过程中都有氧化还原作用，当TTC渗入有活力的花粉时，其去氢酶在催化去氢过程中与TTC 结合，使无色的TTC变成TTF而呈现红色。

4．培养基发芽法在培养基上进行花粉的人工萌发，鉴定待测花粉萌发率的高低。此法若采用适宜的培养基能较精确地测定出花粉的生活力，但不同植物的花粉萌发条件存在较大的差异，所以很多时候测定的结果也只是相对可靠。

十二、实验步骤：

1．花粉的贮藏：

（1）将采集的花粉进行干燥（凉干或放入盛有无水氯化钙的干燥器中干燥），一般以花粉不相互黏结为度。