本研究针对药用植物湖北麦冬(学名:Liriope spicata var. prolifera)的传粉特性与其不育关系进行了系统性研究。湖北麦冬在中国传统医学中具有重要地位,其块根被用作中药山麦冬的主要来源,具有养阴生津、润肺清心等功效。研究的目的是明确湖北麦冬的传粉机制,并探求其不育的生物学原因,以期为湖北麦冬的品种改良和质量提升提供理论支持。
研究发现,湖北麦冬的花期集中在每年的6月下旬至8月下旬,单花花期约为一天,开花时间一般在上午9:20左右开始,到下午16:30左右结束。研究还指出,在单花花期内,柱头具有过氧化氢酶活性,且在开花后1到2小时柱头的可授性达到最高。通过花粉计数,得出花粉数量为25778±9682,花粉数与胚珠比(P/O)为4296±1614,这一结果表明湖北麦冬的繁殖系统为专性异交。此外,研究还揭示了花期内散播出的花粉没有活力,并且畸形率高达约95.55%。鉴于湖北麦冬花期内不存在风媒花粉流,因此其传粉方式为虫媒传粉。
由于传粉者对湖北麦冬花粉的传粉频率及效率较低,以及花粉本身的高畸形率和缺乏活力,这些因素共同作用导致了湖北麦冬的不育。研究还表明,湖北麦冬的种植生产中,由于长期依赖无性繁殖,种质出现退化趋势,对产量和质量造成了显著影响。
为了详细考察湖北麦冬的生殖生物学特性,研究者采用了多种实验方法。通过在试验地内随机选取一定数量的湖北麦冬花葶,测量花葶长度、花部特征等,为后续的传粉特性研究提供基础数据。接着,使用氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法测定花粉的活力,通过显微镜观察染色后的花粉粒,区分有活力和无活力的花粉。此外,为了检测柱头的可授性,研究者采用了联苯胺-过氧化氢反应液,通过观察柱头周围的颜色变化和气泡产生情况,来判断其可授性等级。
本研究的意义在于,通过揭示湖北麦冬的传粉特性和不育原因,可以为湖北麦冬的品种改良提供科学依据,通过选育传粉效率更高、花粉活力更强的品种,有望解决长期以来湖北麦冬不育的问题。此外,对于其他药用植物传粉特性的研究,本研究的方法和结论也将提供借鉴和参考。