2.2.2 对照品溶液、对照品储备液的制备、供试品溶液的制备

2.2.2.1 对照品储备液制备

精密称取秦皮乙素标准品16 mg，置50 mL量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，作为母液.

2.2.2.2 对照品溶液制备

精密称取秦皮乙素对照适量，加甲醇溶解，制成每1 mL含6 μg的秦皮乙素标准品溶液，作为

对照品溶液.

2.2.2.3 供试品溶液制备

精密量取装量差异项下本品溶液 1 mL 置分液漏斗中，加水 10 mL，摇匀，加乙酸乙酯提取 4

次，每次 20 mL，合并乙酸乙酯液，用水 20 mL洗涤，弃去水洗液 .将乙酸乙酯液水浴蒸干，残渣加

甲醇适量使溶解，定量转移至 10 mL 量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，精密量取 1 mL，至 10 mL

量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，即得.

3 结果与分析

3.1 色谱分离效果

分别精密量取对照品溶液与供试品溶液各10 μL，注入液相色谱仪中，按“2.2.1”项下色谱条

件测定，结果见图1.由图1可知，妇阴康洗剂供试样品溶液与标准品中的秦皮乙素保留时间基本

相同，供试品溶液色谱图中各峰分离度较好，符合要求，说明该色谱图方法对秦皮乙素具有较好

的分离效果.

图1 秦皮乙素对照品（A）和妇阴康洗剂样品（B）HPLC色谱图（1为秦皮乙素）

3.2 线性关系考察

精密量取“2.2.2”项标准储备液 0.2、0.5、1.0、1.5、1.8 mL 置于 50 mL 量瓶中，以甲醇为溶剂稀

释至刻度，摇匀，精密吸取标准品梯度溶液各10 μL，注入液相色谱仪，按“2.2.1”项色谱条件，每个

梯度浓度重复3次，记录色谱图；以对照品进样浓度（μg/mL）为横坐标，以秦皮乙素峰面积为纵坐

·44·

标，制作标准曲线，计算回归方程及相关系［8 - 9］

.结果，秦皮乙素在1.31～11.86 μg/mL时其浓度与

峰面积呈良好线性关系，结果见表1.

表1 秦皮乙素对照品的线性关系考察结果线性

对照品

秦皮乙素

回归方程

Y=39871.2X+100 40.3

相关系数

R2

=0.999 89

线性范围/（μg/mL）

1.31 - 11.86

3.3 不同批次样本检测结果

对上述原生产工艺（pH为7.3饮用水溶媒）以及改进后的工艺（pH为5.7纯化水溶媒）所制备

的 4 种不同编号的样品浓缩液分别使用电子秤称量提取重量 .精密量取 4 种不同编号的样品各

10 mL于4个不同的50 mL容量瓶中，加入对应的溶剂稀释至刻度.以高效液相色谱仪和pH计按

“2.2.1”项下色谱条件取上述稀释后的样品进样10 μL分别检测4种不同的提取浓缩液含量和pH

值，分析其差异情况.结果表明，改进工艺后的产品相较于原生产工艺的产品中秦皮乙素含量明

显增高，秦皮乙素转化率调高近 30%，结果见表 2.由此表明，使用 pH 为 5.7的纯化水较 pH 为 7.3

的饮用水提取秦皮药材中的秦皮乙素效果更佳.

表2 不同批次样本秦皮乙素含量以及pH的检测

样品批号

180101

180102

181001

181002

秦皮投料量

（/ kg）

60

60

60

60

药材含秦皮

乙素量

（/ mg/g）

0.85

0.85

0.85

0.85

样品收集量

（/ kg）

60.78

61.27

60.90

58.95

样品含量

（/ mg/g）

2.85

2.87

5.57

6.31

样品pH

6.3

6.4

5.0

5.2

样品中秦皮乙

素转化率/%

33.97

34.48

66.51

72.94

3.4 制剂样品稳定性考察

分别取生产批号为 180101、181001 提取浓缩液加入液体配制罐，边搅拌边加入纯化水定容

至 300 L，用 NaOH 或 HCl调节配制液 pH 至 5.2，调整装量后进行药液灌装，用 10 kGy 辐照剂量 γ

射线进行灭菌，包装成 180126、181027（制剂批号）2 批市售样品 . 依据《中华人民共和国药典》

2015 年四部通则 9001 原料药与制剂稳定性试验指导原则 . 对 180126、181027 两批样品在温度

25±2℃，相对湿度60%±10%进行稳定性考察［10］

，对生产后的产品在0，6，12个月依据“2.2.1”项下

色谱条件进样10 μL检测产品中秦皮乙素含量以及pH值.结果如图2显示，两个批次样品的秦皮

乙素含量均随着时间减少 . 生产后 6 个月时间内，工艺改进前后秦皮乙素含量分别下降 24%、

3.8%；生产后12个月内，工艺改进前后秦皮乙素含量分别下降40.4%、10.8%；二者pH值（见表3）

则基本没有变化.由此可见，纯水提取工艺更加适合秦皮乙素的保存.

·45·

图2 不同提取溶媒所对应生产制剂药品稳定性

表3 产品pH值变化

样品批号

180126

181027

0个月

5.2

5.2

6个月

5.2

5.3

12个月

5.3

5.2

4 讨论

采用 pH为 7.3的饮用水提取妇阴康洗剂处方中的中药材，秦皮中的活性成分秦皮乙素两批

的转移率分别为 33.97% 和 34.48%，pH 分别为 6.3和 6.4见表 2，在制剂配制过程中需用 HCl调节

pH至5.2；采用pH为5.7的纯化水提取妇阴康洗剂处方中的中药材，秦皮中的活性成分秦皮乙素

两批的转移率分别为66.51%和72.94%，pH分别为5.0和5.2.优化工艺后采用pH为5.7的纯化水

提取秦皮乙素转移率提高了30%以上，两批提取浓缩液pH分别为5.0、5.2，制剂配制液pH为5.2，

基本不需进行pH调节，简化了生产工艺.使用180101和181001两批提取浓缩液制备成180126、

181027两批市售样品，依据 2015版药典四部通则进行 0，6，12个月稳定性考察、检测分析，12个

月数据饮用水提取制备样品含量下降 40.4%，纯化水提取制备样品含量下降 10.8%，两批样品含

量下降速率相差29.5%，pH值在考察期内无明显变化见表3.综上所述，通过调整提取溶剂，有助

于提高产品质量的稳定性，从而为企业生产提供重要理论和实践基础.

以 pH较低的纯化水替代 pH较高的饮用水提取妇阴康洗剂处方中的中药材，秦皮乙素转化

率能提高30%以上，用优化提取工艺生产的市售样品在贮存期内含量稳定性较优化前有较大提

高.由此可见优化后工艺既能提高产品收率，也能保证药品质量稳定性.

参考文献：

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典委员会审定，2009.

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（6）：558.

［3］ 徐连英，侯世祥. 中药制药工艺技术解析［M］. 北京：人民卫生出版社，2003.

［4］ 国家药典委员会编. 中华人民共和国药典（二部）［M］. 北京：中国医药科技出版社，2015.

［5］ GB5749 - 2006. 生活饮用水卫生标准［S］. 北京：中华人民共和国卫生部，2006.

10.9

8.2

6.5

18.5

17.8

16.5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0个月 6个月 12个月

含量

/

（g/

m

L

）

? ?

180126

181027

·46·

［6］ 张四海，彭贤东. 二级反渗透设备制备纯化水水的生产工艺与水质控制［J］. 医疗装备，2017，30（3）：

20 - 21.

［7］ 王建舫，朴美憬，苏日娜，等 . 秦皮水提液中秦皮乙素含量检测方法的的建立［J］. 农业开发与装备，

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［8］ 罗琳，翟科峰，韩方凯，等 . RP - HPLC 法测定祛风止痛片中蛇床子素的含量［J］. 凯里学院学报，

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ponents in Isodon amethystoides（Benth.）Hara tea leaves by UPLC - LTQ - Orbitrap - MS［J］. Food and

Chemical Toxicology，2020（148）：111961.

［10］国家药典委员会编. 中华人民共和国药典（四部）［M］. 北京：中国医药科技出版社，2015.

［责任编辑：刘红霞］

Study on the Improvement of Fuyinkang Lotion Production Process

TANG Ying⁃wu1

，ZHAI Ke⁃feng2，3

，NIU Ying1

（Suzhou Yifan Pharmaceutical Co.，LTD.，Suzhou，Anhui，234000，China；Suzhou Engineering and Technological Research Center of

Natural Medicine and Functional Food，Suzhou，Anhui，234000，China；3.Suzhou University，Suzhou，Anhui，234000，China）

Abstract：The traditional Chinese medicine from Fuyinkang lotion was extracted with purified water

with a pH value of 5. 7 instead of drinking water with a pH value of 7. 3. The extracted content of

esculin in two different pH solvents was studied，and the stability of esculin in preparation samples was

determined at 0 months，six months and 12 months，respectively. The results showed that when the

purified water with a pH value of 5. 7 instead of drinking water with a pH value of 7. 3. the conversion

rate of acanthine in the concentrated solution could be increased by more than 30% under the condition

of the same extraction and concentration equipment of active ingredients，traditional Chinese medicine

and process parameters，and the pH value of the concentrated solution decreased to some extent com‐

pared with the water used in the process. Two different processes prepared one batch of commercial

samples，and the stability of the samples was analyzed for 0 months，six months and 12 months，re‐

spectively. The results showed that the content stability of the samples under the optimized process was

greatly improved compared with that before optimization，and there was no change in pH. Therefore，

using purified water with lower pH instead of drinking water with higher pH to extract Chinese herbal

medicines from Fuyinkang lotion prescription can increase the conversion rate of esculetin，increase the

yield of the product，and ensure the stability of drug quality.

Key words：Fuyinkang lotion；aesculin B；transfer rate；stability

·47·

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

基于电化学传感器检测过氧化氢的研究进展

孙永岭，李 娇，李亚宁，郭素伶，石可欣*

（德州学院，山东 德州 253023）

摘 要：过氧化氢的定性定量分析不仅是一门实用的技术，更是科研领域重要的研究课

题.随着电化学传感技术的成熟，越来越多的学者将新型材料与传感技术结合，探索出了

线性范围更广、检测限更低、灵敏度更高的新型电化学传感器，并在这方面取得了较大的

进步.本文对现阶段下检测过氧化氢的电化学传感器及用到的新型材料进行分类统计，

综合过氧化氢的性质、检测方法并对其今后的检测技术进行展望，以期为过氧化氢快速

且准确的检测提供更为有效的资料.

关键词：过氧化氢；电化学；新型材料；电化学传感器

中图分类号：O6 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0048 - 07

1 引言

1.1 过氧化氢概述

过氧化氢（H2O2

）是一种常见的化学试剂，易溶于水、醇，难溶于苯，其水溶液为无色透明液

体，即双氧水.过氧化氢具有氧化性、还原性、漂白性和腐蚀性，其化学性质不稳定、易分解，在光、

热及催化剂等条件下会加速分解，生成水和氧气，因此实验室可以用此类方法制备氧气，但成本

较高、制备量少［1］

.在实验室中为防止过氧化氢遇光、热分解，常将其装在棕色瓶内放在阴凉处避

光保存；在工业中一般采用加入乙酰苯胺做稳定剂的方法进行保存.由于过氧化氢属于易爆危险

品，因此在运输储藏中需要保持低温以防泄露发生危险.在过氧化氢参与的大多数反应中，都不

会产生污染物，与其他对环境有危害的化学产品相比，过氧化氢具有一定的优势［2］

.过氧化氢作为

一种良好的化学试剂被广泛地应用于医药、民用、工业等领域［3］

.浓度为 3% 的过氧化氢溶液（双

氧水），是一种具有氧化性和渗透性的消毒液，几乎可以对所有伤口进行消毒，能有效杀灭大部分

细菌；浓度为1.5%的双氧水可用于漱口或减轻口臭［4］

.

过氧化氢具有一定清洁去污的能力，将过氧化氢稀释后与清洁产品混合，经充分搅拌后倒进

下水道可以达到消毒杀菌、祛污除味的目的 .池塘中有机物增多会使水质过肥而导致溶解氧不

足，过氧化氢可及时对鱼池中溶解氧进行补充，也能对鱼塘内有毒有机物进行降解［5］

.过氧化氢还

是非常受欢迎的漂白剂，浓度为30%的过氧化氢常用于造纸、纺织、电子、食品、化妆品等工业，与

其他漂白剂相比过氧化氢具有白度更高、稳定性更好的特点.浓度为99%的过氧化氢可用于航天

和军用工业［6］

.

收稿日期：2021 - 09 - 20

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（S202010448006）；德州学院横向课题项目（kixz2013010）

作者简介：孙永岭（1963 -），男，山东济南人，德州学院生命科学学院教授，研究方向为生物学.

·48·

正常情况下，过氧化氢分解生成水和氧气，对人体和环境不会造成危害.但在现实生活中，不

法商贩常将过氧化氢添加于豆类制品（如干丝、豆干、面肠）、面制品（如油面）进行杀菌、漂白.由

于过氧化氢的沸点高达152℃，因此，即使对添加过氧化氢的食物加热煮沸后，食物中仍会有大部

分残留.食品中若有3%及以上过氧化氢的残留，人一旦食入就可能会引起恶心、呕吐、腹胀、腹泻

等不适症状，若长期食用含低浓度过氧化氢的食物，可能会对人体的染色体有一定的损伤.另外，

工业双氧水含有等多种有毒有害物质，如果误食浓度>10%的工业用双氧水，会出现肠胃烧灼、腐

蚀、穿孔、大出血、产生气泡、血管栓塞等危险，严重时会导致死亡.

1.2 传感技术的发展

传感器是以电化学传感技术为基础，能够识别被检测物质的基本信息进而将其转化为另一

种信息并输出来的元件［7］

.传感器已有近 70年的历史，在种类和性能方面都取得了重大的突破 .

首个生物传感器诞生于20世纪中期，Clark设计了葡萄糖氧化酶电极的雏形并将葡萄糖酶成功包

埋在电极表面［8］

，直至 20世纪 70年代 Updike等人才实现了酶的固定化，首次成功研制出葡萄糖

酶电极，该电极可以多次重复测定血糖，极大降低了经济成本 .随后开始了酶电极的研究狂潮，

Clark的电极雏形也因固定化技术的开创成功而商品化，与此同时，市面上出现了大量用于检测

糖类和氨基酸的酶电极.

在当时的技术条件下，酶的纯化提取是较为艰巨的，再加上酶易失活以及价格昂贵的原因，

迫使研究人员开创了新型电极.Divies在1975年首次设想并提出了用完整的细胞制作传感器，但

仅仅是理论并没有制出成品［9］

.70年代到 80年代，随着生物技术和电子技术逐渐成熟，使得这些

技术与电化学传感技术进一步发展.Caras在1980年研发出晶体管，这一科技成果为传感器的微

型化、多功能化提供了可能，并为其在医学方面的应用奠定了基础［10］

.

电化学传感器作为传感器中研究最多应用最广的分支，最早用于氧气的检测.随着人们对传

感技术研究的深入，该技术日益趋于成熟，电化学传感器也因此更加精细和智能化.至今，电化学

传感器以良好的选择性及高灵敏度被广泛应用于不同气体的检测.除此之外，电化学传感器还在

煤矿、化工、食品等领域也发挥着极其重要的作用.

2 检测过氧化氢的传统方法

2.1 化学滴定法

化学滴定法是根据过氧化氢的化学性质，用标准溶液滴定过氧化氢，通过观察指示剂的颜色

变化来确定滴定终点的滴定分析法 .常用高锰酸钾、碘和铈来检测过氧化氢的浓度［11］

.用化学滴

定法检测过氧化氢虽操作简单，但灵敏度较低，且易受外界还原物质的干扰，自动化程度低，因

此，不利于户外或现场检测.

2.2 分光光度法

分光光度法是根据过氧化氢在特定的波长下对光吸收度的检测，达到对过氧化氢进行定性

定量分析的一种方法.阚红玉等人在分光光度法检测过氧化氢中，在紫外525 nm处测吸光度值，

检测发现浓度在 0~19.48 μg/mL 时线性良好，其结果证明该方法可用于验证清洁产品的残留程

度［12］

.分光光度法虽灵敏度高、准确度高，但仅适用于微量分析.

2.3 化学发光法

化学发光法是分子发光光谱分析法中的一类，根据过氧化氢与体系的发光强度在一定条件

下具有线性关系的原理，利用仪器检测其发光强度以达到检测过氧化氢浓度的目的［13］

.于大龙在

实验中分别用四碘酚磺酞和银纳米簇催化鲁米诺 - 过氧化氢发光，使得化学发光强度信号增强，

·49·

成功的解决了发光体系中发光强度较弱的问题［14］

.前者过氧化氢的线性范围为0.025~10 μM，检

测限度为 14 nM.后者的线性范围 0.025~75 μM，检测限为 1.7 nM.结果证明该方法具有较高的灵

敏度并有望应用于雨水等微量过氧化氢浓度的检测.

过氧化氢发光体系材料简单易得、灵敏度高，因而在食品、生物、医学方面得到广泛应用，但

过氧化氢发光体系专一性不强，易受其他活性氧干扰.

2.4 高效液相色谱法

高效液相色谱法发展于20世纪60年代，液相色谱法是以液体作为流动相与H2O2发生氧化还

原或衍生化反应，通过对产物的分析检测进而达到检测H2O2的目的［15］

.胡俊明根据三苯基膦和过

氧化氢发生衍生化反应生成氧化三苯基膦，通过检测三苯基膦间接测定化妆品中过氧化氢的含

量，发现其检出限为1.7×10 - 5 mol/L，并达到了预期的结果［16］

.继胡俊明之后，又有学者进行了对化

妆品中过氧化氢含量的检测.刘小娟在对染发膏和烫发膏中的过氧化氢的检测中，以乙腈为流动

相，相对偏差小于0.5%［17］

.但高效液相色谱仪因仪器贵重、分析成本高，未能得到广泛应用.

2.5 电化学法

电化学法是利用化学反应出现的电位变化进行检测的一种方法，也是目前应用最广的一种

检测方法［18］

.电化学传感器由识别系统和转换系统组成，是根据化学反应来识别和检测信息的，

过氧化氢与识别元件作用产生化学信号，该信号通过识别元件放大后以电信号的形式表现出来，

并呈现一定的线性关系.然后根据所测得线性关系测定目标样品中的过氧化氢浓度.当采用某种

能够增加过氧化氢催化活性的材料修饰电极时，其产生的电信号则更强，电化学元件所解读出来

的信号也就更明显.

与其他检测方法相比，电化学法操作简单、成本低、检测线性范围广、检测限低、速度快且灵

敏度高［19］

.

3 电化学传感器检测过氧化氢的发展现状

一直以来，电化学传感器的发展依赖于电化学传感技术的进步以及材料的更新.在技术上，

电化学传感技术不断精进；在材料上，新型纳米微粒的合成以及多种纳米材料的复合，在根本上

促进了电化学传感器的进步.同时，在种类上电化学传感器实现了由单一到多样的转变，在质量

上实现了由粗糙到精致的提升［20］

.近年来，由于传感技术的日益成熟，再加上传感器的需求量逐

步增大，使得电化学传感器得以进一步发展.

目前，人们在使用不同的材料修饰电极方面取得了较大的进步，并且在化妆品检测、食品残

留物检测等方面并取得了一定的成果［21］

.但有些电化学传感还是存在一定问题，如检测限较高，

不能满足在实际检测中的要求；电极材料在检测过程中会脱落，造成灵敏度下降进而影响检测结

果等.

利用电化学传感技术检测过氧化氢是当前阶段使用最多的检测方法，根据电极材料中有无

酶可以分为酶型和非酶型［22］

.

3.1 酶型电化学传感器

酶型传感器检测过氧化氢原理主要是对被检测物质敏感的生物酶电极表面修饰，将化学信

号转化为电信号，实现对过氧化氢的专一检测.酶电化学传感器的识别系统主要是酶类物质，目

前用于过氧化氢检测的生物酶主要有过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶等.作为酶传

感器的核心部位，酶电极具有以下特性：高效性，酶电极具有的催化效率要远远高于非酶电极的

催化效率；专一性，酶电极具有高度的专一性，一般情况下，一种酶类物质只能催化一种物质；作

·50·

用条件比较温和，酶存活的条件苛刻，只有在适合酶存活的温和条件下才能进行反应.

丁建英建立了聚硫堇的丝网印刷电化学酶传感器，在牛奶中加入不同浓度的微量过氧化氢

溶液，在对该样本的检测中最低检测限为 1.675×10 - 5 mol/L，为检测牛奶中的过氧化氢提供了一

种方法［23］

.

绝大多数的酶可以在市场上购买到成品，但由于其价格昂贵，稳定性较差，以及固定化操作

麻烦等问题，酶型传感器检测技术并未得到广泛的应用.

3.2 非酶型电化学传感器

非酶型传感器主要是根据非酶电极材料接收到被检测物质的化学信号并转化成电信号的形

式来检测过氧化氢.

为克服酶本身易失活的缺陷，后继学者根据天然酶的结构特点及优良特性，合成了人工过氧

化物酶，最终克服了天然酶的原始缺陷 .20 世纪 90 年代，在国外普鲁士蓝首次用于检测过氧化

氢［24］

，但该纳米仿生酶在国内的记录及研究相当少，郝喜娟介绍了仿生酶普鲁士蓝的合成，主要

有电化学沉积法和层层自组装法、反相微乳法、水热合成法、微波合成法，并将其应用于检测过氧

化氢，但普鲁士蓝导电性较差，为了使其更好地应用于检测过氧化氢，提高催化性能，需要调控其

大小形状、外貌并负载于其他材料之上［25］

.张帅用普鲁士蓝制作的微型探针对大鼠脑部的过氧化

氢进行检测，检测结果：检出限为0.4 μmol/L，线性范围为1~29 μmol/L，该实验证明了纳米仿生酶

修饰电极的微型探针在医学临床方面检测过氧化氢具有一定的发展潜力［26］

.

非酶传感器是目前研究最多的传感器，因其良好的稳定性成为现阶段下应用最广的传感器.

目前常用的纳米材料主要有单金属纳米材料、过渡金属化合物材料、碳纳米材料、金属有机框架、

磁性纳米材料.

3.2.1 单金属纳米材料

单金属纳米材料具有导电性高、催化性高、灵敏度高、比表面积大、粒径小等优点.马园园将

银负载于石墨烯上，其H2O2的检测限为1.0×10 - 4

~6.23×10 - 2 mol/L［27］

.一般制得的钠米银会或多或

少的聚集在一起且呈现不规则的形状，在用氨基酸辅助合成的纳米银中，氨基酸可作为保护剂将

纳米银包裹起来，形成一个相对稳定的结构.该结构能使纳米银之间保持一定的间距，达到均匀

分散并减少团聚现象的产生，在一定程度上具有抗氧化的作用 .周梦蕾利用了 19种不同的氨基

酸辅助合成纳米银，这些材料表现出了不同的催化效率，并推测原因可能与氨基酸的官能团有

关［28 - 29］

.祝佳杰在不加任何稳定剂的前提下，将纳米银载于 ITO（锡 - 铟氧化物）电极上，在对过

氧化氢的检测中，发现线性范围为1.96×10 - 6

~7.74×10 - 4 mol/L，检测限为2.00×10 - 6 mol/L［30］

.

3.2.2 过渡金属化合物材料

过渡金属是指元素周期表中d区的一系列金属元素.周梦蕾在实验中，将银与二氧化钛的复

合物进行氮化合成银与氮化钛的复合材料，在个体上呈现尺寸减小、相互独立、分布均匀的球形

结构.该材料与当时常用的氮化钛相比降低了检测限并具有更高的灵敏度［28］

.纳米合金材料与单

金属材料相比具有催化活性高和不易氧化失活等优点.

3.2.3 碳纳米材料

碳纳米材料是研究最多的纳米材料，有碳纳米管、碳纤维、石墨烯等形式.碳纳米材料一直以

来作为载体参与构建各种传感器，甚至在医学方面作为医疗载体治疗疾病.关会娟在碳纳米纤维

复合材料的制备中，以碳为载体构建了三种电极，分别是Ag/NCNFs、Pt/CeO2/NCNFs、PtNi/NCNFs，

这三种电极都用于检测过氧化氢，该项目有潜力应用于实际样品的检测［31］

.何锦强构建了一种将

·51·

银复合在石墨烯上的方法，在对自来水中的H2O2检测实验中，检出限3.2×10 - 9 mol/L，在1.0×10 - 8

~

1.0×10 - 6 mol/L时线性良好［32］

.

3.2.4 金属有机框架

金属有机框架是以金属微粒为主体，有机物为配体的组装骨架材料，具有厚度小、比面积大、

孔隙率高、可接触点多等优点，为负载客体分子和高效性的金属颗粒提供了丰富的定位点.Nafion

是一种全氟磺酸型聚合物溶液，能够在降低电极电阻和物质的传输阻力的同时，保护玻碳电极 .

孙端平利用该溶液作为保护剂检测牙膏中过氧化氢，结果表明回收率为97.1%，可用于过氧化氢

的检测［33］

.周翔宇做了两组关于金属有机框架的对比实验，一组是 Cu取代了 Co的 ZIF - 67金属

有机框架，另一组是在前者的基础上引入Pt，在引入之后，材料的形态并未发生改变，均为正六边

形，但尺寸有所增大.结果证明带有Pt的实验组灵敏度明显提高，检测限度明显下降，因此，该实

验对金属有机框架检测过氧化氢具有一定的指导意义［34］

.

3.2.5 磁性纳米材料

磁性纳米材料除了具有纳米材料本身具有的优点还具有磁分离性、生物兼容性、超顺磁性、

催化活性.磁性纳米材料在计算机储存和成像方面具有重要作用，在医学上还具有清洗吸附、磁

共振、检测基因报告的功能［35］

.Zhang描述了过氧化氢的传感器，他构建了 Fe3O4磁性纳米颗粒改

性的氧化铟锡电极，将其用作酶过氧化物酶的模拟，极大改善了传感器的分析性能，该传感器具

有良好的选择性和优异的稳定性［36］

.张思宇在磁性纳米材料电化学传感器检测过氧化氢或亚硝

酸盐的研究中，详细地介绍了复合碳钠米粒子的四氧化三铁磁性纳米材料检测过氧化氢、普鲁士

蓝复合四氧化三铁磁性纳米材料检测过氧化氢、复合血红蛋白的四氧化三铁磁性纳米材料检测

过氧化氢.对四氧化三铁进行碳修饰之后，材料明显的出现电子数目增多、催化活性增强的现象，

在对水中过氧化氢的检测中，发现回收率为96.35%~101.99%，具有实际的应用价值.在复合普鲁

士蓝的四氧化三铁磁性纳米材料之后，再次使用壳聚糖聚合，发现壳聚糖的聚合会减少普鲁士蓝

的脱落，起到保护电极的作用，在检测过氧化氢样品中，线性范围为 5.00×10 - 8

~1.00×10 - 3

mol/L，

最低检出限为 3.40×10 - 8

mol/L［19］

.与董莹构建的未加普鲁士蓝的传感器相比，该方法的检测范围

与检出限都展现出了优良特性［37］

.在最后一组实验中，将复合金的四氧化三铁磁性钠米材料放在

含有血红蛋白的溶液中，最终得到含有血红蛋白的复合四氧化三铁的磁性纳米材料，该材料在实

际检测中的回收率为95.56%~103.29%.

4 讨论与展望

过氧化氢作为一种重要物质，越来越受到人们的关注，传统检测过氧化氢含量的方法存在效

率低、试剂成本高等缺点，使用电化学法检测过氧化氢的含量，不仅操作简单、成本低，还可以快

速高效的测定出过氧化氢的含量.

纳米材料具有优良的物理特征和化学特性，可根据不同材料的不同特性相互结合，合成新型

材料.这些材料往往出现两者都不曾具备的特性或同时具有两者的特性，能促进电化学传感器的

更新与升级.

在酶型电化学传感器中，过氧化氢酶是被研究最多的酶之一 .酶型传感器具有高效的选择

性，但酶本身易失活，后来学者将研究方向转向人工酶并开创了“纳米仿生酶”，如普鲁士蓝、仿生

酶的合成促进了酶电化学传感器的发展，并证明纳米仿生酶具有一定的发展潜力，目前利用纳米

仿生酶制作的检测器在市场上已有出售.除纳米仿生酶之外，纳米金属以其优良的物理特征和化

学特性在传感器中应用更广，直到现在纳米金属材料仍是主要研究材料.

·52·

电化学传感器在70年的发展历程中，展现出了强大的生命力，新理论和新技术的提出、新型

纳米材料的出现及现有纳米材料结构与性能的不断完善为电化学传感器的发展开创了更加广阔

的前景.基于电化学检测过氧化氢方式的优点，再加上纳米新材料的更新与合成，未来提高传感

器的灵敏程度、降低检测限仍是我们研究方向的重中之重.

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［责任编辑：刘红霞］

Research Progress of Hydrogen Peroxide Detection

Based on Electrochemical Sensors

SUN Yong⁃ling，LI Jiao，LI Ya⁃ning，GUO Su⁃ling，SHI Ke⁃xin

（Dezhou University，Dezhou，Shandong，253023，China）

Abstract：The quantitative analysis of hydrogen peroxide is not only a practical technology，but also is

an important subject in all fields of scientific research. With the maturity of electrochemical sensing

technology，more and more scholars have combined new materials with sensing technology to explore

new types of electrochemical sensors with a wider detection linear range，lower detection line，and

higher sensitivity，as well as have made great progress in this field. In this paper，the electrochemical

sensors and new materials used to detect hydrogen peroxide at present are classified and counted，The

properties and detection methods of hydrogen peroxide are integrated，and the future detection technol‐

ogy is prospected，in order to provide more effective data for rapid and accurate detection of hydrogen

peroxide.

Key words：Hydrogen peroxide；electrochemistry；new materials；electrochemical sensors

·54·

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

·生物科学·

不同配植对水中 Pb的富集效果及 Pb对其生理的影响

陈冬华１ ，袁 玮2

，彭 舒2

，田 吉2*

（1.黔东南州生态环境局凯里分局，贵州 凯里 556000；2.凯里学院，

贵州 凯里 556011）

摘 要：为了研究不同配植对水中Pb的吸收效果，以及Pb对不同组合中植物生理指标的

影响，用含有5 mg/L Pb的水，对以下4种配植进行栽培试验：再力花+旱伞草（A）、鸢尾+

旱伞草（B）、再力花+鸢尾（C），旱伞草+再力花+鸢尾（D），分别培养3d、5d、7d后测定各配

植植物的生理指标，并测定第7 d时水和植物根、叶中的Pb含量，以未加Pb培养即Pb处

理0 d为对照.结果显示：在第7 d时，植物根对Pb的富集效果比叶好，4种不同配植根对

Pb的富集效果为 D>B>C>A，D配植中各植物根对 Pb的富集效果为鸢尾（0.323）>再力花

（0.153）>旱伞草（0.116）；随 Pb 对植物处理时间的增加不同配植中 3 种植物叶绿素含量

逐渐下降且均低于对照，丙二醛含量逐渐上升且均高于对照，不同配植中 3种植物可溶

性总糖含量在Pb处理第3 d和第5 d时高于对照、第7 d时低于对照，在Pb处理下可抑制

不同配植中旱伞草可溶性蛋白含量，但能促进不同配植中鸢尾、再力花可溶性蛋白含量.

关键词：配植；铅；富集；生理指标

中图分类号：Q94 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0055 - 07

1 引言

水生植物是生态系统的重要组成部分，能净化水体和调节生态系统物质循环，是一种极具发

展潜力的绿色生态修复技术［1］

.植物个体净化水质能力受植物的株龄、生物量、处理时间和温度等

因素影响［2］

.再力花、旱伞草、鸢尾花均为多年生挺水植物，该类植物具有观赏价值、易种植、适应

能力强、对生长环境要求低、易收割等特点.前期研究发现再力花对底泥中Pb的吸附固定能力较

强［3］

；旱伞草对重金属有较强的耐受能力和明显的吸附效果，具有耐 Pb和吸附受 Pb污染水体的

能力.但重金属Pb对其各项生理指标都会造成不同程度的影响，一些酶在其危害下呈下降趋势，

对叶绿素、丙二醛、可溶性蛋白等都有不同程度的影响.水生挺水植物种类繁多，对重金属污染水

体的生态修复能力各有差异［4］

.目前利用植物去除污水中的重金属的相关研究及重金属对单一植

物生理指标影响的研究广泛，但在不同种植模式下，水生植物在重金属污染下生理指标变化及对

其重金属的去除效果研究较少.

本研究采用3种水生植物进行2种或3种组合配植，探究比较不同配植对重金属铅的富集效

果；以及不同配植模式下 3种植物在 Pb污染中的生理指标变化，为探索不同配植对 Pb的耐受机

收稿日期：2021 - 09 - 20

作者简介：陈冬华（1976 -），男，贵州凯里人，黔东南州生态环境局凯里分局工程师，研究方向为环境监测与保护.

·55·

制及修复水生环境污染提供理论基础.

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

试验材料为处于营养期的再力花、旱伞草和鸢尾花，均购买于江苏沭阳县雅心斋园林.

2.2 试验设计

对于水生植物来说，一般最适宜 pH 值为 4 - 8. 根据各种因素考虑本实验水 pH 值设为 5 左

右，Pb浓度为5 mg/L.

用正常水预培养3种供试植物，每3 d更换一次水，待植物生长稳定后，选取长势基本一致的

植株在含有Hoagland营养液的箱子中进行水培试验.分别按表1配植方式进行栽种，向每个培养

箱中加5 mg/L的乙酸铅模拟废水.每种配植设置3个重复，分别在第3 d、5 d、7 d取植物叶测定植

物生理指标，取培养7 d后的水和植物叶、根测定其重金属含量，计算植物对Pb的富集效果，以未

加Pb培养，即Pb处理0 d为空白对照.

表1 植物配植组合

组合

A

B

C

D

配植

再力花3株+旱伞草3株

旱伞草3株+鸢尾3株

再力花3株+鸢尾3株

旱伞草2株+再力花2株+鸢尾2株

2.3 试验方法

2.3.1 样品处理［5 - 6］

植物样品处理：称取0.2 g植物粉末，5.00 mL混酸（硝酸：高氯酸=4∶1）浸泡过夜，第二天置于

电热板上加热消解，直到不产生红棕色气体，冷却，用蒸馏水冲洗干净，赶酸至全干，用盐酸（1∶1）

溶解，并用蒸馏水定容到50 mL备用.

水样品预处理：取培养液25 mL于坩埚中在电热板上消解浓缩至1 mL左右，加5.00 mL混酸

（硝酸∶高氯酸=4∶1），继续加热消解赶酸，待其冷却后用超纯水冲洗表面，再次赶酸至干 .用 2.00

mL盐酸（1∶1）将样品溶解到50 mL容量瓶中，用超纯水定容备用.

2.3.2 植物中金属Pb含量的测定

将处理后样品，通过ICP测定方法，分析测定植物各部位及水中Pb的含量，同时做空白对照，

并计算结果.重金属富集效果计算公式［7］

为BCF= Cb

Cw

，式中Cb为植物中重金属含量，单位mg/kg；CW

为植物所在水中重金属含量，单位mg/kg.

2.3.3 植物中生理指标的测定

植物中可溶性总糖及可溶性蛋白含量的测定［8 - 9］

，分别按要求配制标准曲线样品后，利用紫

外分光光度计法制作标准曲线并测定样品，同时做空白对照分析.

叶绿素含量的测定，是将0.1 g样品研磨成匀浆，置于25 mL棕色容量瓶中，用乙醇浸提，分别

置于紫外分光光度计的665，649，470 nm波长下进行测定与分析［5］

.

植物中丙二醛含量的测定利用紫外分光光度计方法［10］

，分别在450，532，600 nm波长下测定

·56·

吸光值，并计算其含量.

2.3.4 数据统计

本研究各样品均采集3个重复，所有数据使用SPSS和Excel 2016进行数据处理和分析.

3 结果与分析

3.1 植物根、叶对Pb富集情况分析

由表 2可知 4种组合对 Pb的富集效果为 D> B > C >A，在 D组合中 3种植物根部和叶部的富

集系数均达最大值，根部对 Pb 的富集效果比叶部好，根部富集系数为鸢尾（0.323）>再力花

（0.153）>旱伞草（0.116），叶部富集效果为再力花（0.109）>鸢尾（0.092）>旱伞草（0.085）；再力花在

D组合中根部对Pb的富集系数分别比A、C组合高0.033、0.039，叶部分别高0.024、0.048；鸢尾在D

组合中根部对 Pb的富集系数比 B、C组合分别高 0.134、0.095，叶部分别高 0.039、0.002；旱伞草在

D组合中根部对Pb的富集系数比A、B组合分别高0.06、0.048，叶部分别高0.048、0.047.

表2 植物第7天根与叶Pb含量差异分析及富集系数

组合

A

B

C

D

植物名称

再力花

旱伞草

鸢尾

旱伞草

再力花

鸢尾

再力花

鸢尾

旱伞草

部位

根

叶

根

叶

根

叶

根

叶

根

叶

根

叶

根

叶

根

叶

根

叶

Pb含量 （/ mg/kg）

0.45±0.13

0.32±0.74

0.21±0.03

0.14±0.08

0.64±0.05

0.18±0.02

0.23±0.05

0.13±0.03

0.39±0.01

0.21±0.09

0.78±0.01

0.32±0.09

0.45±0.06

0.32±0.01

0.95±0.05

0.27±0.03

0.34±0.04

0.25±0.06

水中Pb含量（/ mg/kg）

3.74±0.09

3.39±0.14

3.42±0.05

2.94±0.08

富集系数（BCF）

0.120

0.085

0.056

0.037

0.189

0.053

0.068

0.038

0.114

0.061

0.228

0.094

0.153

0.109

0.323

0.092

0.116

0.085

3.2 Pb对不同组合植物中可溶性总糖含量的影响

由图 1 可知旱伞草、鸢尾、再力花可溶性总糖含量在不同组合中随 Pb 处理时间的增加而下

降，Pb处理第3d和第 5d时，三种植物在不同配植中其可溶性总糖均高于对照，第7d均低于对照.

在 Pb处理第 3d时三种植物可溶性总糖含量在 A、B、C、D组合中均达到最大，其旱伞草可溶性总

糖含量在 A、B、D 组合中比第 0d（CK）分别增加了 0.48%、0.42%、0.46%；鸢尾可溶性总糖含量在

B、C、D组合中比第0d（CK）分别升高了0.24%、0.33%、0.42%；再力花在各组合中可溶性总糖含量

与对照相比分别升高了 0.13%、0.16%、0.15%；与对照相比，但在 Pb处理第 7d时旱伞草可溶性总

糖含量在A、B、D组合中分别降低了0.22%、0.17%、0.05%；鸢尾可溶性总糖含量在B、C、D组合中

·57·

比第 0d（CK）分别降低了 0.26%、0.45%、0.35%；再力花可溶性总糖含量在 A、C、D 组合中比第 0d

（CK）分别下降了0.08%、0.26%、0.11%.

A 旱伞草 B 鸢尾 C 再力花

图 1 不同配植可溶性总糖含量

3.3 Pb对不同组合植物中可溶性蛋白含量的影响

A 旱伞草 B 鸢尾 C 再力花

图 2 不同配植可溶性蛋白含量

由图2可知，不同配植中旱伞草可溶性蛋白含量在各时间Pb处理下都低于对照，鸢尾和再力

花各时间Pb处理均高于对照.与对照相比，旱伞草在Pb处理第7d时A、B、D组合中可溶性蛋白含

量分别下降了0.51、2.09、0.73 mg/g；在Pb处理第7d时鸢尾可溶性蛋白含量比第0d（CK）分别升高

1.14、2.68、3.55 mg/g；再力花在Pb处理第5d时在A、C、D组合中可溶性蛋白含量比0d（CK）分别增加

了26.17、23.73、23.58 mg/g，Pb处理第7d可溶性蛋白含量比第5d分别下降了11.55、4.99 、4.03 mg/g.

3.4 Pb对不同组合植物中叶绿素含量的影响

从图3可以看出三种植物在4个组合中，叶绿素含量随Pb处理时间的增加其浓度逐渐下降，

且均低于对照 . 在 Pb 处理下旱伞草在 A、B、D 组合中叶绿素含量第 7d 比第 0d（CK）分别下降了

13.58%、16.05%、12.88%；与对照相比，Pb处理第7d时鸢尾叶绿素含量在B、C、D配植中分别下降

了17.14 %、14.53%、14.26%；Pb处理下，再力花叶绿素含量在A、C、D配植中第7d比第0d（CK）分

别下降了14.63%、18.17%、15.25%.

A 旱伞草 B 鸢尾 C 再力花

图 3 不同配植叶绿素含量

·58·

3.5 Pb对不同组合植物中丙二醛含量的影响

从图4可得三种植物在不同配植中其丙二醛含量随Pb处理时间的增加呈上升趋势，且均高

于对照 . 与对照相比，旱伞草在 Pb 处理第 7d 时其丙二醛含量分别升高了 21.68%、22.79%、

29.04%，第 7d时 D配植比 A、B配植分别高出 10.23%、9.82%；在 Pb处理下，鸢尾丙二醛含量第 7d

时在B、C、D组合中比第0d（CK）分别增加了21.70%、21.55%、20.71%；再力花被Pb处理第3d、5d、

7d时在 D 组合中丙二醛含量最高分别为 7.86、8.46、8.69 μmol/g，相比对照第 7d时再力花丙二醛

含量在A、C、D组合分别升高21.50%、24.59%、27.61%.

A 旱伞草 B 鸢尾 C 再力花

图 4 不同配植丙二醛含量

4 结论与讨论

4.1 结论

本研究发现植物丰富度对植物富集重金属具有促进作用，D> B > C >A.植物在不同组合中各

项生理指标变化情况不同，与对照相比，随 Pb对植物处理时间的增加三种植物叶绿素含量均低

于对照且逐渐下降，丙二醛含量均高于对照且逐渐上升，三种植物可溶性总糖含量在 Pb处理第

3d和第5d时高于对照、第7d时低于对照，随Pb对植物处理时间的增加不同配植中三种植物叶绿

素含量逐渐下降且均低于对照，丙二醛含量逐渐上升且均高于对照，不同配植中三种植物可溶性

总糖含量在 Pb处理第 3d和第 5d时高于对照、第 7d时低于对照，在 Pb处理下可抑制不同配植中

旱伞草可溶性蛋白含量，但能促进不同配植中鸢尾、再力花可溶性蛋白含量.

4.2 讨论

三种植物根部对 Pb 的富集效果比叶部好，根部对 Pb 的富集效果为鸢尾（0.326）>再力花

（0.154）>旱伞草（0.116），已有研究表明，植物根对重金属的富集能力比茎和叶强［11］

，王敏等［2］

研

究指出鸢尾对重金属的富集效果比旱伞草好.鸢尾、再力花和旱伞草三种植物组合配植比两种植

物组合配植对Pb的富集效果好，说明植物对Pb的吸收与植物种类数量有关，植物在配植模式下

会降低重金属对水生植物的毒害作用［12］

，也可能是两两配植的植物间存在竞争抑制产生拮抗

作用［13］

.

可溶性总糖在植物体内起着调节植物渗透压的作用，可溶性总糖含量多少可反映植物的抗

逆性强弱［14］

.随Pb处理时间的增加，三种植物在不同配植中可溶性总糖含量都是先增后减，在低

浓度下植物可通过调节体内可溶性糖含量来调节自身渗透压以降低Pb对自身的伤害，但随时间

的增长Pb对植物的伤害程度增大，植物难以通过自身的调节来维持正常［15］

.

蛋白质与各种生命活动都有着密切的联系，细胞与各种代谢都需要蛋白质的参与，是植物细

胞调节渗透压的重要生理指标；在一定程度上可以减少外界对植物的伤害［16］

.随 Pb处理时间的

增加旱伞草可溶性蛋白含量整体呈下降趋势，鸢尾和再力花可溶性蛋白呈上升趋势，可能是在一

·59·

定耐受范围内植物可通过调节自身蛋白质的含量调节体内渗透压来减小Pb对自身造成的伤害，

且与植物的种类有关.

叶绿素的含量影响植物光合作用效率，是反应植物生长状况的重要指标之 一［17］

；在本试验

中随Pb处理时间的增加三种植物叶绿素含量均下降，可能是合成叶绿素相关酶会随Pb作用时间

的增加活性降低，从而影响叶绿素的合成，降低植物光合作用能力，合成植物所需有机物减少，从

而影响植物的生长［18］

.与张彤［19］

用Pb2+

分别处理姜花、香根草等植物的研究结果相似.

丙二醛是反应植物细胞膜损伤程度的一项生理指标，丙二醛含量越高说明植物受伤害程度

越大［20］

.本试验中三种植物丙二含量均在Pb的处理下随时间的增加呈现上升趋势，可能随Pb处

理时间的增加三种植物体内活性氧水平较高，细胞受到氧化伤害较大 .与朱旭东［3］

、汤茜［21］

研究

重金属对植物丙二醛含量影响结果相似.

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［责任编辑：刘红霞］

Effects of Different Planting on Pb Enrichment in Water and its’

Physiological Effects

CHEN Dong⁃hua1

，YUAN Wei2

，PENG Shu2

，TIAN Ji2

（1.Kaili Branch of Qiandongnan Environmental Protection Bureau，Kaili，Guizhou，556000，China；2.Kaili University，Kaili，Guizhou，

556011，China）

Abstract：In order to study the absorption effect of Pb in water by different combinations and the effects

of Pb on the physiological indexes of plants in different combinations，And the effects of Pb on plant

physiological indexes in different combinations. In order to study the absorption effect of Pb in water by

different combinations and the effects of Pb on the physiological indexes of plants in different combina⁃

tions，The content of Pb in water，plant roots and leaves was measured on the 7th day，and the control

group was treated with Pb for 0d without Pb culture. Cultivation tests were carried out on the following

four plant combinations：Allianthus glandulis + Iris glandulis（A），Iris glandulis + Iris glandulis（B），

Allianthus glandulis + Iris glandulis（C），and Allianthus glandulis + Iris glandulis（D）. Physiology in⁃

dexes of each plant were measured after 3d，5d and 7d culture，respectively. The enrichment effect of

four different combinations of roots on Pb was D > B > C > A，and the enrichment effect of each plant

root in D combinations was Iris（0. 323）>（0. 153）>（0. 116）. The results showed that at the 7th day，

the enrichment of Pb in plant roots was better than that in leaves. Compared with the control，with the

increase of Pb on plant processing time three kinds of plant chlorophyll content were gradually decline，

malondialdehyde content are on the rise，soluble total sugar content，sunshade grass three plants in 7 d

soluble protein content were lower than control，iris，then force soluble protein content were lower than

at the time of Pb treatment 7 d.

Keywords：Cooperate with planting；plumbum；beneficiation；physiological indices

·61·

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

‘长林 3 号’油茶传粉生物学特性与繁育系统的研究

蒋 瑶，陈文波，罗家玲*

（凯里学院，贵州 凯里 556011）

摘 要：以‘长林3号’油茶为试验材料，对其传粉生物学特性与繁育系统进行综合研究，

对其物候期与花期进行观察，并分别采用TTC法、I2 - KI法、联苯胺 - 过氧化氢法对其花

粉活力与柱头可授性进行检测，利用杂交指数估算（OIC）、花粉胚珠比（P/O）、去雄套袋

人工控制授粉等检测繁育系统，同时野外观测昆虫访花习性.结果表明：油茶花期从当年

10月至11月，单花花期为6 - 7 d、TTC染色法花粉活力（68.80%）优于I2 - KI染色法花粉

活力（63.67%）、单花花粉粒为 33117.00 ± 109.57 粒 、13 枚胚珠 、OIC 为 4、P / O 值为

2547.46、油茶坐果率为0 - 53.33 %，依次为T6<T5<T1<CK<T2 <T3.油茶的繁育系统为兼性

异交型，有较低的自交亲和性，需要传粉者授粉，大分舌蜂和油茶地蜂是其主要传粉者.

关键词：油茶；花粉活力；OIC；P/O比；繁育系统

中图分类号：Q94 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0062 - 09

1 前言

油茶 Camellia oleifera，又名油茶树、茶籽树、白花茶等，是山茶科 Theaceae山茶属 Camellia常

绿阔叶小乔木.油茶种子内含高达80 %以上油酸，与椰子树、油棕树和油橄榄树并称为世界四大

木本油料树种［1］

.主要分布于亚洲的热带和亚热带地区海拔100 - 500 m的阳坡或半阳坡（坡度<

25 o

）的山地［2 - 3］

.

油茶在我国栽培历史悠久，主要分布于长江流域以南的亚热带地区，贵州省主要集中分布于

黔东南苗族侗族自治州的玉屏、锦屏、天柱、黎平等县［4］

. 至 2017 年，我国油茶栽培面积已高达

400×104 hm2

，年收入约 200亿元［5］

.种植油茶能够调整农业经济结构，带动地方经济，对促进农村

脱贫致富具有重大意义.

本试验所用油茶品种为‘长林 3 号’，具有长势旺盛、高产稳产、抗病虫性强、含油率高等优

点［6］

.该品种油茶喜阳光、湿润，耐贫瘠，怕寒冷［6］

，生命周期长，秋花秋实，开花时间从当年 10月

至次年的1月，整个花期为80 d，单株为20 d，单花6 - 7 d

［7］

.

近年来关于油茶的研究均为常规培育优质丰产技术，国内林业工作者通过无性系进行品种选育

来解决提高油茶坐果率和花多果少的问题［8］

.探索丰产栽培［9］

和病虫害防治技术［10］

及使用组织培

养［11］

、油茶分子生物学［12］

等技术进行的研究有很多，但仍未能有效解决油茶花多果少的低产问题.

繁育系统是当今生物学研究中较为活跃的内容之一，它指所有影响后代遗传组成的有性特

收稿日期：2021 - 09 - 20

基金项目：贵州省教育厅自然科学重点项目（黔教合KY字［2015］412号）

作者简介：蒋瑶（1982 -），女，四川德阳人，凯里学院大健康学院教授，博士，研究方向为植物生物技术.

·62·

征总和，包括花部综合特征、花部性器官的寿命、访花昆虫种类、开花样式以及交配系统等.

花粉必须在具有活力时到达适宜的接受柱头方能完成授粉过程，具有接受花粉的适宜柱头的

花朵即处于柱头可授粉期.花粉保持活力的时间长短与柱头可授粉期的时间长短结合在一起，深

刻影响着植物的自花传粉率与授粉成功率，特别是异花传粉的植物.因此，花粉活力与寿命、柱头

可授性、花期相遇概率以及杂交指数、异交倾向与主要传粉媒介等便成为必须关注的问题.研究发

现，油茶异花授粉率和坐果率均与昆虫活动规律密切相关，实际生产中油茶低产主要是由传粉昆

虫种群和数量匮乏造成的.因此，有效传粉昆虫数量依然是提高油茶产量及坐果率的主要因素.

油茶普遍出现花多果少现象，使得油茶产量及出油率都不理想.该现象主要是因为油茶具有

典型的自交不亲和特性，不存在无融合生殖和自花授粉现象，因此必须借助昆虫传粉实现异花授

粉才能结实.

油茶是雌雄同株植物，坐果率低主要是受到花粉限制，为了改变这一现状，本试验以‘长林3

号’油茶为试材，通过研究其开花物候、花粉活力、柱头可授性、人工授粉及套袋处理、并对其传粉

者及其访花行为进行调查调查研究，初步探索油茶的传粉生物学特性和繁育系统，为油茶的增产

或选育提供有用的数据和资料.

2 试验材料与仪器

本试验以5年生的‘长林3号’油茶为试验材料，在天气晴朗的上午（9∶00 - 11∶00）选择生长

健壮、无病虫害、正常开花的植株并在其大蕾期进行人工授粉.

油茶试验地位于凯里学院继续教育学院同得利山庄，地理位置为26o 31 ' 35 " N，107 o 53 ' 11 " E，

海拔744.90 m，属亚热带湿润季风气候区，年平均气温为13.6 - 16.2℃，年均日照1000 - 1400 h，＞10℃

活动积温4765 - 5748 ℃，无霜期长达288 d，年相对湿度80%，年平均降雨量1200 mm.

所用的试验仪器主要有电子分析天平（AR224CN，北京赛多利斯仪器系统有限公司），光学显微镜

（XSP - 1C，北京普析通用仪器有限公司）和连续变倍体式显微镜（JSZ5A、上海博迅实业有限公司）等.

3 试验方法

3.1 物候期及花部特征观察

在试验中进行油茶鳞片松动期、花蕾期、初绽期、盛花期、凋落期、果实膨大期 6个时期的观

察，并记录相关数据.花蕾期、盛花期、衰落期、凋谢期、果实膨大期均以第1次出现日期为记录标

准.观察日期从2018年9月25日起至2019年4月5日止.

在观察油茶物候期期间，发现油茶上午8∶00 - 9∶00开花，下午16∶00花瓣会闭合.油茶鳞片

松动期为9月30日至8日；花蕾期为10月10至12日；初绽期为10月13日至15日；盛开期为10月

18日至23日；凋落期为10月24日至29日；果实膨大期为3月15日至3日.

随机标记18株生长健壮无病虫害的植株且在每株树上选取3朵当日绽放的花朵，用游标卡

尺测定其花瓣（数量、长度、宽度、颜色）、雄蕊（数量、长度）、雌蕊（数量、长度）、柱头、胚珠大小等.

3.2 花粉活力、柱头可授性以及花粉量和胚珠数比率的测定

利用 TTC 法和 I2 - KI 法测定花粉活力［16］，联苯胺 - 过氧化氢法测定柱头可授性［17］，通过

Cruden R W［18］

的标准计算花粉量与胚珠数之比（P/O），并鉴定其繁育系统类型.

3.3 杂交指数估算、传粉者的观察及人工授粉及套袋试验

根据 Dafni A［19］

的方法标准判断其杂交指数，利用韦维等［20］

方法对传粉者进行观察，根据张

丽芳等［21］

方法进行人工授粉及套袋 7个不同处理试验：CK 为不做任何处理；T1为不去雄直接套

袋；T2为同株异花授粉；T3为异株异花授粉；T4为去雄不套袋；T5为去雄套网袋；T6为去雄去雌套

·63·

袋（. 每个处理50朵花且重复3次，共计1050朵花）.

3.4 数据统计及分析

本试验数据均采用Microsoft Excel 2010软件录入，后采用SPSS 23.0进行数据分析，花部特征

采用描述统计、坐果率采用SNK法（P< 0.05）进行方差分析.

4 试验结果与分析

4.1 油茶花部特征观察

‘长林3号’油茶的花瓣为5瓣，花白色并呈分离状态，花瓣形态各异，倒卵形，顶端常凹入或

二裂，长 2.78 cm，宽 1.77 cm；花冠直径 4.46 cm；雄蕊 106枚，长 1.34 cm；花药淡黄色，长 0.14 cm；

花丝淡黄绿色，外轮花丝与基部连合，长短不一，形成杯状体子房；淡绿色的雌蕊1枚，长1.17 cm，

柱头先端三浅裂，当柱头在被未绽放的花瓣包裹时，呈现弧形弯曲，花瓣绽放完全时，柱头顶部变

尖、颜色偏绿色，略高于雄蕊群；子房上位，密被白色丝状绒毛；胚珠 13枚，白色，背圆腹扁；蜜腺

位于子房外侧花丝内侧，分泌出的花蜜保存于花丝形成的杯状体中；花期10 - 11月（图1、表1）.

A B

图1 油茶花部特征（A为油茶花朵，B为胚珠数与胚珠形态）

油茶单花花期为6 - 7天，花开放前鳞片松动（图2a），花瓣大部分于左右张开.花瓣张开后花

药开始开裂，并在内全部裂开.但是如果气温较低（低于17℃）时，花药则在1天内逐步开裂.花瓣张

开的第1天花药颜色为淡黄色，产生少量花蜜时，花瓣重新卷起闭合（图2b）.第2天早上后花瓣重

新张开，产生大量花蜜，并伴有淡淡花香气味，花药从淡黄色变成金黄色，傍晚时花瓣不再卷起（图

2c）.第3天仍然有很多花蜜，花瓣颜色鲜艳（图2d）.第4天上午花瓣颜色鲜艳度略有降低，但不明

显，同时还有花蜜下午花瓣开始进一步萎蔫（图2e）.第5天花瓣有些萎蔫，颜色鲜艳度更有所降低.

第6天花瓣开始脱落，花药颜色变深，出现少部分萎蔫（图2f）.第7天花瓣萎蔫，花谢（图2g）.

表1 油茶花部特征

形态

花冠直径/cm

花瓣数/片

花瓣长/cm

花瓣宽/cm

雌蕊长/cm

雌蕊数/枚

雄蕊长/cm

雄蕊数/枚

花药长/cm

胚珠/枚

样本量

243片

330片

151片

95片

54枚

54枚

5 696枚

5 696枚

5 696枚

692枚

平均值

4.46±0.13

5.00±0.15

2.78±0.06

1.77±0.04

1.17±0.02

1.00±0.00

1.34±0.13

106.00±2.90

0.14±0.03

13.00±0.24

·64·

a ｂ ｃ ｄ

ｅ ｆ ｇ ｈ

图2 油茶开花进程

（注：a、b、c、d、e、f、g、h分别表示开花前1天、开花当天、开花后第2天、开花第3天、开花后第4天、

开花后第5天、开花后第6天、开花后第7天）

4.2 花粉活力与柱头可授性

采用 TTC 染色法和碘化钾（I2 - KI）染色法进行染色观察，发现花粉的颜色均有明显变化 .

TTC染液能够将花粉染成红色或者淡红色的，说明花粉具有活力，无色或者不变色则说明花粉没

有活力，采用 I2 - KI染液能够将花粉染成深褐色或者褐色的，说明花粉具有活力，无色或者不变

色则说明花粉没有活力.因此，有活力的花粉说明花药开裂散粉，无活力的花粉可能没有花药或

花药无法开裂散粉.

使用TTC染色试剂染色时，需1 h后才能明显地看到染色的花粉，这可能是因为油茶花粉对

TTC染色剂不太敏感；I2 - KI染色法染色10 min后便能清楚看到染色的花粉.两者进行比较后发

现TTC染色法能直观清晰区分颜色，而I2 - KI染色法因颜色相近，不易分辨.试验结果表明：TTC

染色法油茶盛花期花粉活力 68.80 %，而 I2 - KI 染液法油茶盛花期花粉活力则为 63.67 %，说明

TTC染色法更适合用于油茶花粉活力的测定 .但遇到连续阴天，雄蕊发育不良，出现少量雄蕊瓣

化，或者只有花丝没有花药，或者花药无法开裂散粉的现象.

油茶柱头可授期 4～5天，由图3可知，在开花前1天至开花后第7天柱头可授性呈现先增强

后减弱的趋势，开花前1天，产生47个气泡，柱头表面有些湿润；开花第1天产生87个气泡，较前1

天的气泡增加52.02 %，柱头可授性增强，便于昆虫访花时黏附更多花粉；在其花蕾绽放后的第2

a

·65·

天，较开花第1天的气泡增加32.03 %，柱头可授性达到最大值，柱头表面变得更加柔软湿润；在开

花后第3天的柱头上可看到较前1天的气泡个数减少32.03 %，柱头表面逐渐失去水分变得干燥；

在开花后第4天，产生70个气泡，较前1天减少45.31 %，柱头表明失水更为明显，可授性降低；当

花蕾绽放后的第5天时花瓣开始萎蔫，产生63个气泡，较前1天减少10.00 %，可授性逐渐降低；第

6天时花柱开始失水干枯甚至有的花柱开始变成褐色，气泡个数为0，说明失去可授性.结合光学

显微镜（10×10）观察，油茶在授粉前，柱头上没有分泌物的产生；授粉后柱头上开始有分泌物覆

盖，并黏住花粉，让其成为油茶花粉萌发的基质，当油茶在开花后的第 5天柱头则慢慢失去可授

性直至开花后第 6天和第 7天失去可授性 .因此，油茶柱头长约 5天的可授期可保证受精的正常

进行，提高植物的结实率.

图3 不同开花时期对油茶柱头可授性的影响

4.3 P/O测定及杂交指数估算

测定单花的花粉量，其结果表明单花粉量为33117.00±109.57粒，胚珠数目为13±0.28枚，P / O为

2547.46，根据 Cruden R W［18］

提出的标准将油茶繁育系统鉴定为兼性异交 .有效花粉数量是异花

授粉成功与否的关键，尽管油茶的花粉活力不高，寿命也不长，但由于花粉量较大（P/O 为

2547.46），因此从总体上提高了油茶的生殖成功率.按照Dafni A［19］

的方法对油茶的杂交指数进行

测量（表1）.花冠直径平均值为4.46±0.13 cm.花药开始开裂散粉，随后柱头具有可授性.柱头可授

期较花粉寿命更长，但由于花药后期的花粉数量较少、活力降低且花丝干枯松动，少有昆虫访花，因

此雌雄在时间上并没有分离（表1）.在空间上，刚开放时雄蕊紧贴子房与柱头，随后雄蕊向上且向

外伸长，雄蕊（1.34±0.13 cm）略高于雌蕊（1.17±0.02 cm），因此花内雌雄繁殖器官存在一定的空间

分离，使得油茶杂交指数达到 4（表2）.根据Dafni A［19］

的划分评判标准，油茶繁育系统为异交型，

·66·

有较低的自交亲和性，传粉时需要传粉者.

表2 油茶杂交指数（OCI）值

观测内容

花朵直径

雌雄蕊状态

花药与柱头的空间位置

杂交指数值

观测结果

>6 mm

雌蕊先熟

不在同一高度并且分离

——

评价指标

3

0

1

4

4.4 传粉者的种类

虫媒传粉对花粉流的形成起着决定性作用.试验期间，观察发现，访花昆虫类群包括蜂类（图

4A和D），蚁类、鞘翅目的金龟子（图4C）及半翅目的蝽（图4B）等4种访花昆虫.

大分舌蜂 Colletes gigas 和油茶地蜂 Andrena Comellia 访花部位均是花朵，访花时直接落于花

中间，连续访花3 - 4朵，访花时间为9∶00 - 17∶00.参与油茶花授粉主要是雌蜂，雄蜂一般只采食

花蜜不能进行有效传粉［20 - 23］

.蜂类一般具有访花速率快、飞行距离远、传粉效率高的特点，易于采

集花粉.油茶地蜂比大分舌蜂更耐寒，成虫的活动期从10月开始至翌年1月，与油茶的花期高度

吻合；油茶地蜂的蜜粉源植物与大分舌蜂一致，也具有寡访花性，也是油茶花期主要传粉昆

虫［24 - 25］

.金龟子在花朵中间采食雌蕊，易于携带花粉，常常数只长时间聚集于同一朵花上活动，花

间迁移较少，因此有利于自花授粉．

开放时雄蕊紧贴子房与柱头，随后雄蕊向上且向外伸长，雄蕊（1.34±0.13 cm）略高于雌蕊

(1.17±0.02 cm)，因此花内雌雄繁殖器官存在一定的空间分离，使得油茶杂交指数达到 4(表

4) 。根据 Dafni A[19]的划分评判标准，油茶繁育系统为异交型，有较低的自交亲和性，传粉

时需要传粉者。

3.4 传粉者的种类

虫媒传粉对花粉流的形成起着决定性作用。试验期间，观察发现，访花昆虫类群包括膜

翅目的蜂类( 图 2A、2D) ，蚁类、鞘翅目的金龟子( 图 2C) 及半翅目的蝽( 图 2B) 等 4 种

访花昆虫。

大分舌蜂（Colletes gigas）为胡蜂科（Vespidae）膜翅目（Hymenoptera）昆虫，油茶地

蜂（Andrena Comellia）为地蜂科（Andrenidae）膜翅目（Hymenoptera）昆虫，访花部位均

是花朵，访花时直接落于花中间，连续访花 3-4 朵，访花时间为 9:00-17:00。参与油茶花授

粉主要是雌性蜂，雄蜂一般只采食花蜜不能进行有效传粉[20-23]。蜂类一般具有访花速率高、

飞行距离远、传粉效率高的特点，易于采集花粉。油茶地蜂比大分舌蜂更耐寒，成虫的活动

期从 10 月开始至翌年 1 月比大分舌蜂成虫活动期更长，与油茶的花期高度吻合；油茶地蜂

的蜜粉源植物与大分舌蜂一致也具有寡访花性，也是油茶花期主要传粉昆虫之一[24, 25]。

菜蝽（Eurydema Kolenati）为蝽科（Pentatomidae）半翅目（Stinkbug）昆虫，在叶片背

部，时间为 9:00-18:00。

茶色金龟子（Coccinella septempunctata Linnaeus）为金龟子科（Scarabaeidae）鞘翅目

（Coleoptera）昆虫，在花朵中间采食雌蕊，易于携带花粉，常常数只长时间聚集于同一朵

花上活动，花间迁移较少，因此有利于自花授粉。

表 5 传粉者访花行为

Tab.5 The visiting behavior of pollinator

种类

Species

来访部位

Visiting site

来访位置

Visiting

position

连续访花（朵）

Continuous

Visiting

frequency

活动时间

Visiting

period

天气

Weather

胡蜂 花朵 雄蕊 3-4 8:00-17:00 晴朗

菜蝽 叶片 叶背 1-2 9:00-18:00 晴朗

地蜂 花朵 雄蕊 2-3 9:00-18:00 晴朗

茶色金龟子 花朵 雌蕊 1-2 8:00-17:00 晴朗、阴

图 4 传粉者种类

Fig.4 The species of pollinator

注：A、B、C、D 分别表示大分舌蜂、菜蝽、茶色金龟子、油茶地蜂。

Note: A, B, C and D represent Colletes gigas, Eurydema Kolenati, Coccinella septempunctata Linnaeus and

Andrena Comellia respectively. 3.5 人工授粉及套袋处理

经授粉及套袋处理后，油茶坐果率有所提高，油茶坐果率为 0-53.33 %，且坐果率依次

A B C D

图4 传粉者种类（A、B、C、D分别表示大分舌蜂、菜虫春、金龟子和油茶地蜂）

4.5 人工授粉及套袋处理

经授粉及套袋处理后，油茶坐果率有所提高（0 - 53.33 %），且坐果率依次为T6<T5<T1<CK <T2

<T3.结果表明：CK坐果率较低，说明油茶在自然状态下通过传粉媒介也能结实；T2说明油茶存在

有较低的自交亲和性；T3的坐果率高于T2和T4，说明异花授粉能够提高油茶坐果率.T5说明存在风

媒，但坐果率低；T6没有果实的产生，说明油茶无融合生殖的现象.

由图 5可见，在 p < 0.05标准下，T2、T3、T4、CK 之间均无显著差异；T1、T4、CK 之间均无显著差

异；T1、T4、T5之间均无显著差异；T1、T5、T6之间均无显著差异.坐果率T3>T2、>T6.坐果率之间出现差

异性，可能是因为处理方式不同（T3为异株异花授粉、T2为同株异花授粉、T6为去雄去雌，无法进行

·67·

有效授粉），因此，T3、T2与T6极显著差异.

T1 T2 T3 T4 T5 T6 CK

0

20

40

60

80

处理

坐

果

率

（

%

）

T1

T2

T3

T4

T5

T6

CK

bcd

a

a

abc

ab

cd

d

图5 不同处理方式对坐果率的影响

5 结论与讨论

5.1 结论

油茶花期从当年 10月至 11月，单花花期为 6 - 7天，利用 TTC 染色法花粉活力为 68.8 %，高

于 I2 - KI染色法花粉活力 63.67 %，单花花粉粒为 33117.00± 109.57 粒，13 枚胚珠，OIC 为 4，P/O

值为 2547.46，坐果率 0 - 53.33 %，其大小为 T6<T5< T1<CK< T2< T3.因此‘长林 3号’油茶的繁育系

统被鉴定为兼性异交型，有较低的自交亲和性.人工授粉及套袋试验结果表明‘长林3号’油茶为

自交亲和性较低的虫媒异花、风媒坐果率低授粉植物，需要传粉者授粉，且主要的传粉者为大分

舌蜂和油茶地蜂.

5.2 讨论

对大部分的植物来说，开花是在绽放之后至花瓣开始凋谢而终止整个开花进程，而油茶开花

进程则是开放和闭合交替进行的，有研究工作者将其称之为“二次开合”［22］

.油茶8∶00 - 16∶00开

花，16∶00后开始闭合花瓣，可节约能量以延长花的寿命，适应访花昆虫少的情况.次日上午9∶00

再次绽放，本试验与王湘南［23］

研究一致，这与油茶开花习性和当地气候环境有关.

影响植物坐果率的内在因子是花粉活力和柱头可授性，外在因子是外界条件，要完成有效授

粉需要有活力的花粉和柱头具有可授性，两者缺一不可［24］

.这与王湘南［23］

研究一致.本试验发现，

油茶的花粉活力与柱头可授性达到相对一致性.

植物会通过花朵下垂来提高昆虫访问频率，提高授粉成功率，避免花粉因阳光直射活力降

低，延长雄性特征表达时间.试验过程中，发现了4 种传粉者.油茶地蜂是高度特化的传粉者，其

选择向更特化的方向发展 .油茶地蜂为寡食性的独居型昆虫，但主要取食普通油茶的花粉及花

蜜，油茶地蜂在油茶林下的土中，油茶林附近的乔木林缘、空地处，油茶林周边的小路两旁、土坎

下及空地草丛的地下筑巢.阴雨或低温天气，林间基本见不到访花传粉者，这与黄墩元［25］

研究结

果一致，可能油茶在冬季开花，限制了许多传粉者的活动.影响油茶传粉者有效传粉的两个重要

因素是气温和光照，有效传粉者的缺乏和较短的柱头可授期是影响油茶坐果率低的主要原因.

据相关研究报道，自花传粉是被子植物进化的一种普遍趋势，是植物在恶劣环境中保证繁育

成功的一种适应机制之一［26］

.在自然条件下，油茶能够结实，但坐果率较低，说明油茶自花授粉能

·68·

结果.在自然条件下植物会自交的原因来源自身的单花花粉量、传粉者数量以及自花花粉和异花

花粉在获得受精机会上的竞争能力有关［27］

.

传统观念认为油茶是异花授粉植物，且自花不孕［28］

. 本试验与高超等［28］

研究不一致 . 廖婷

等［29］

以‘湘林’系列为试验材料，通过自花授粉研究其自交亲和性，结果发现‘湘林’系列的油茶存

在较低的自交亲和性.本试验不去雄直接套袋，坐果率达20.00 %，表明‘长林3号’油茶具有自花

自交的能力，但自交坐果率较低.国家油茶科技攻关组曾在无性系间首次发现自花可孕植株，而

且自花授粉率还很高［30］

，故‘长林3号’油茶自交不亲和性有待进一步证实.

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［责任编辑：刘红霞］

Pollination Biology and Breeding System of Camellia oleifera

JIANG Yao，CHEN Wen⁃bo，LUO Jia⁃ling

（Kaili University，Kaili，Guizhou，556011，China）

Abstract：This study examined the breeding system and pollination biology of‘Changlin 3’cultivars

from Camellia oleifera，through its’floral biology，pollen viability，stigma receptivity，breeding system

and major pollinators. The life of a single flower and the population were observed. Pollen viability was

tested with the TTC staining method and I2 - KI staining method，in which red pollen was regarded as

viable while black and pink pollen were regarded as inviable. Stigma receptivity was determined with

benzidine and hydrogen peroxide，which allowed the identification of air bubbles and produced a range

of color intensities，with darker colors representing stronger stigma receptivity. The breeding system

was detected by applying an out - crossing index，a pollen ovule ratio（P/O），and artificial pollination

using emasculation，pollination and bagging. The major pollinator species and their foraging behavior in

the field were also observed. The results showed that the florescence of Camellia oleifera was from Oc‐

tober to November of year. The anthesis of a single flower was for 6 to 7 days. The pollen viability of

Camellia oleifera was 68. 8% by TTC staining method better than 63. 67% by I2 - KI staining method.

A flower produced 33117. 00 ±109. 57 pollen grains ，and 13 ovules. The out - crossing index（OIC）

was 4，and the pollen ovule ratio was 2547. 46. The fruit set rate was from 0 % to 53. 33 %，which the

highest was T3，the lowest was T6. The other fruit set - rates wereT2，CK，T4，T1andT5 respective‐

ly. The breeding system of Camellia oleifera is dominated by facultative out - crossing hwith a small

part of self - crossing，sopollination process requires pollinators. The major pollinators included Col‐

letes gigas and Andrena Comellia.

Key words：Camellia oleifera；pollen viability；OIC；pollen ovule ratio；breeding system

·70·

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

培养基成分对香榧花粉离体萌发的影响①

程 福1

，程国源2

，张 萍1

，万志兵1*

*

（1.黄山学院，安徽 黄山 245041；2.绩溪县镇头国有林场，安徽 绩溪 245300）

摘 要：通过研究培养基成分对香榧花粉离体萌发的影响，来提高香榧花粉的萌发率，以

此来检测香榧花粉的活力，从而提高生产中香榧花粉的人工授粉效率.实验通过设置不

同时间下（4h、6h）的3个因素（蔗糖、氯化钙、硼酸），每个因素3个水平的正交设计实验来

选出培养基，通过添加不同浓度的 IAA，NAA，GA3，2，4 - D，对培养基进行优化 .结果表

明：蔗糖100 g·L - 1 + 硼酸40 mg·L - 1 + 氯化钙100 mg·L - 1

的培养基对香榧花粉的萌发效

果最好，该培养条件下的香榧花粉萌发率达到了25.33 %（4 h）和26.3 %（6 h）；在对培养

基添加植物生长调节剂进行优化后，最适IAA 为10 mg·L - 1 ，NAA为5 mg·L - 1 ，2，4 - D

为 10 mg·L - 1 ，GA3为 40 mg·L - 1

，香榧花粉萌发率分别为 29.22 %、28.67 %、28.99 %、

28.52 %，均为各处理中最高.

关键词：香榧花粉；萌发率；生长调节剂

中图分类号：Q94 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0071 - 07

香榧Torreya grandis隶属于红豆杉科榧树属，是榧树属中人工栽培的优良品种，性状稳定，具

有结构细、硬度适中、不开裂、耐水湿等特点，是建筑和造船的优良木材；香榧是中国著名的干果［1］

，

具有药用和食用的双重功效，据《神农本草经》记载，香榧能驱邪、去毒，可治疗腹、胸、脑疾病和儿童

夏季发热；香榧亦可榨取食用油，其种皮也可用作提炼芳香油［2］

.另外香榧有寿命长、树冠优美的特

点，观赏价值极高，可作为庭园景观树种；香榧抗旱能力出色，根系发达，适合种植在肥沃的酸性或

微酸性土壤，也可作为水土保持的重要林木品种［3］

.

花粉在有性生殖过程中，具有传递亲本遗传信息的作用，花粉的活力对植物体能否结实非常重

要［4］

.对于香榧来说，香榧花粉既是其遗传育种、进化的重要途径，也是孢粉分析、生理实验、药物制造

的重要材料，因此对香榧花粉活性的要求较高［5］

.目前，在香榧的生产应用中，存在坐果率低和空壳率

高等问题，而人工辅助授粉是生产上用于提高坐果率和产量的有效措施［6］

.另外，前人对香榧的研究

大多集中在其生长特性、播种育苗和病虫害防治等方面，而对授粉生物学的研究报道较少［6 - 10］

.所以

本实验为检测香榧花粉活力而设置3个因素（蔗糖、氯化钙、硼酸）（见表1），每个因素3个水平的正交

设计实验，每个处理进行3次重复，用不同的培养基对香榧花粉进行离体培养，测试出最适于香榧花

粉萌发的培养基，在此基础上，添加不同浓度的植物生长调节剂（NAA、IAA、2，4 - D、GA3

）［11 - 12］

对培

养基作出优化，以期为提高香榧人工辅助授粉率以及香榧产量提供参考.

收稿日期：2021 - 09 - 18

基金项目：黄山学院校级人才启动项目（2018xkjq013），大学生创新创业训练项目（S201910375021）

作者简介：程福（1998 -），男，安徽铜陵人，黄山学院林学专业2017级学生，研究方向为森林培育.

*通讯作者：万志兵（1980 -），男，安徽无为人，黄山学院教授，研究方向为植物栽培和育种.

·71·

表 1 实验因素与水平表

水平

1

2

3

蔗糖/（g·L - 1

）

50

100

150

氯化钙/（mg·L - 1

）

20

40

80

硼酸/（mg·L - 1

）

10

50

100

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

本实验所用的香榧花粉采自安徽省宣城市绩溪县镇头国有林场（N：29 °69 '51.62 ″，E：118 °

28 '98.29 ″），海拔141～192 m.采集成熟度相同的香榧花粉置于硅胶中干燥至不变色，并保存于

4 ℃的冰箱中备用.

1.2 实验方法

1.2.1 香榧花粉的收集与保存

4月上旬，当香榧的雄花色泽由绿转黄后，抖动香榧花蕊有少量花粉洒出时，表明香榧雄花已

经成熟，此时将有香榧雄花花蕾的小枝带回室内，放至白纸上自然撒粉，3天后等花蕾上的花粉全

部散尽后，除去杂质置于干燥器中进行干燥，等到干燥器内的硅胶干燥剂不再变色时，将花粉装

进干燥的玻璃密闭容器中保存于4 ℃冰箱备用.

1.2.2 花粉萌发实验

设置正交实验如表2所示，每个处理3次重复，用不同处理的培养基对香榧花粉进行离体培

养 4 h和 6 h，计算萌发率，测试对香榧花粉萌发促进效果最优的培养基；再通过添加不同浓度的

植物生长调节剂（表3）来对已选出的培养基进行优化，并计算香榧花粉萌发率.然后对比观察不

同生长调节剂的优化效果.

花粉萌发率=（萌发的花粉数/总花粉数）×100%

表 2 正交实验设计表

处理

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

蔗糖/（g·L - 1

）

50

50

50

100

100

100

150

150

150

B

氯化钙/（mg·L - 1

）

20

40

80

20

40

80

20

40

80

C

硼酸/（mg·L - 1

）

10

50

100

50

100

10

100

10

50

表3 单因素实验处理及质量浓度

处理试剂

NAA

IAA

2，4 - D

GA3

处理质量浓度（/ mg·L - 1

）

0

0

0

0

0.5

0.5

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

5.0

5.0

5.0

5.0

10.0

10.0

10.0

10.0

20.0

20.0

20.0

20.0

40.0

30.0

30.0

30.0

60.0

40.0

40.0

40.0

80.0

50.0

50.0

50.0

100.0

·72·

1.3 数据处理

用 Excel软件进行数据统计及相关图表制作，并使用 SPSS 23.0 软件对试验数据进行差异性

显著分析，并用S - N - K法进行数据的多重比较［13，14］

.

2 数据与分析

2.1 不同处理对花粉萌发率的影响

2.1.1 不同时间下蔗糖浓度对香榧花粉萌发的影响

由表 4 可知，在对香榧花粉进行蔗糖溶液的离体培养时，相比于对照组（蔗糖0 g·L - 1

），三种

浓度梯度的蔗糖溶液对香榧花粉的萌发均有促进作用.在对不同蔗糖浓度处理的花粉萌发率进

行方差分析时，蔗糖溶液浓度为0 g·L - 1

和50 g·L - 1

、100 g·L - 1

、150 g·L - 1

之间存在显著差异（p <

0.05），100 g·L - 1

与 150 g·L - 1

之间无显著差异；在各组处理中，当蔗糖浓度为 50 g·L - 1

时，蔗糖溶

液对花粉萌发促进效果最差，花粉萌发率为11.72 %（4 h）和12.75 %（6 h）；在蔗糖浓度为100 g·L - 1

时，花粉萌发率达到最高，促进效果最佳，达到了 20.21 %（4 h）和 21.29 %（6 h），当蔗糖浓度超过

100 g·L - 1

时，花粉萌发率与浓度呈负相关，即随蔗糖浓度的增加而减少.

表 4 不同时间下蔗糖浓度对香榧花粉萌发率的影响

蔗糖浓度/（g·L - 1

）

0（ck）

50

100

150

花粉萌发率/%

4 h

5.67c

11.72b

20.21a

18.68a

6 h

6.20c

12.75b

21.29a

19.95a

注：不同小写字母表示在0.05水平下差异显著

2.1.2 不同时间下硼酸浓度对香榧花粉萌发的影响

不同浓度的硼酸均可有效促进花粉萌发，如表 5 所示.在10 mg·L - 1

到100 mg·L - 1

之间，香榧

萌发率随硼酸浓度的增加而增加，但增长速率有所不同，呈先慢后快的趋势；在 10 mg·L - 1

到 50

mg·L - 1

之间的涨幅较为缓慢，香榧的萌发率从 13.81 %（4 h）、14.76 %（6 h）增加到了 15.81 %（4

h）、16.96 %（6 h），在 50 mg·L - 1

到 100 mg·L - 1

之间涨幅较快，萌发率从 15.81 %（4 h）、16.96 %（6

h）增加到了20.99 %（4 h）、22.26%（6 h）.

由表 5 可知，所有处理相比于对照组均存在显著差异（p < 0.05），但硼酸浓度为10 mg·L - 1

和

50 mg·L - 1

的处理之间无显著差异，10 mg·L - 1

、50 mg·L - 1

与100 mg·L - 1

之间存在显著差异.在硼

酸对香榧萌发的所有处理中，浓度为 100 mg·L - 1

的培养基促进效果最好，浓度为 10 mg·L - 1

、50

mg·L - 1

次之.

表 5 不同时间下硼酸浓度对香榧花粉萌发率的影响

硼酸浓度/（mg·L - 1

）

0（ck）

10

50

100

花粉萌发率/%

4 h

0.90c

13.81b

15.81b

20.99a

6 h

10.33c

14.76b

16.96b

22.26a

注：不同小写字母表示在0.05水平下差异显著

·73·

2.1.3 不同时间下钙浓度对香榧花粉萌发的影响

不同钙浓度对香榧花粉离体培养的萌发影响结果如表 6 所示.在20 mg·L - 1

到80 mg·L - 1

之

间，随着钙浓度的增加，香榧花粉的萌发率均有所提升，离体培养4 h时，在20 mg·L- 1

到40 mg·L - 1

之间的涨幅要大于 40 mg·L - 1 到 80 mg·L - 1 之间，三个浓度梯度的香榧花粉萌发率分别为

15.58 %（4 h）、16.98 %（4 h）、18.06 %（4 h）；但在离体培养6 h的情况下，略有不同，后者的涨幅要

明显大于前者，三者的花粉萌发率分别为16.80 %（6 h）、17.85 %（6 h）、19.34 %（6 h）.所有处理相

比于对照组在95 %的置信区中结果均显著，其中，浓度为20 mg·L - 1

、40 mg·L - 1

、80 mg·L - 1

的氯

化钙无显著差异.

表 6 不同时间下钙浓度对香榧花粉萌发率的影响

氯化钙浓度/（mg·L - 1

）

0（ck）

20

40

80

花粉萌发率/%

4h

2.87b

15.58a

16.98a

18.06a

6h

3.10b

16.80a

17.85a

19.34a

2.2 基本培养基的选择

表 7 香榧花粉萌发L（9 33

）实验方差分析

处理

1

2

3

4

5

6

7

8

9

蔗糖（/ mg/L）

50

50

50

100

100

100

150

150

150

氯化钙（/ mg/L）

20

40

80

20

40

80

20

40

80

硼酸/（mg/L）

10

50

100

50

100

10

100

10

50

花粉萌发率/%（4 h）

8.27g

9.50f

17.40cd

18.23c

25.33a

17.07d

20.23c

16.10e

19.70b

花粉萌发率/%（6 h）

9.23g

10.30f

18.70cd

19.40c

26.30a

18.13d

21.77c

16.93e

21.17b

注：不同小写字母表示在0.05水平下差异显著

在单因子试验的基础上，通过设置正交实验来寻找最佳的培养基 . 在进行交互作用分析

后，香榧花粉的萌发结果如表 7 显示，香榧花粉在处理 5（蔗糖 100 g·L - 1 + 硼酸 40 mg·L - 1 + 氯

化钙 100 mg·L - 1

）培养基中的萌发率在观察 4 h 和 6 h 均达到最大值，花粉萌发率的数值分别为

25.33 %和 26.30 %；在处理 1（蔗糖 50 g·L - 1

+硼酸 10 mg·L - 1

+氯化钙 20 mg·L - 1

）培养基中的萌

发率在观察 4 h 和 6 h 的情况下均为最小值，所有处理之间均显著（p < 0.05），显著情况如表 7

所示.

·74·

2.3 不同生长调节剂对花粉萌发率的影响

表 8 不同生长调节处理下花粉萌发结果

处理

1

2

3

4

5

6

7

8

9

NAA/%

21.33d

25.34bc

27.23ab

29.22a

23.29cd

16.01e

2.00f

0.26f

0.00f

IAA/%

21.35c

25.43b

25.92b

26.87ab

28.67a

27.47ab

20.60c

13.47d

0.70e

2，4 - D/%

25.34b

25.83c

25.70b

27.49ab

28.99a

26.80ab

20.26d

10.63e

0.62f

GA3

25.22c

21.47d

26.24bc

27.39ab

27.83ab

28.52a

26.24bc

22.84d

14.34e

注：不同小写字母表示在0.05水平下差异显著

2.3.1 IAA对香榧花粉萌发率的影响

不同浓度的 IAA 对香榧花粉的浓度影响表现为显著差异，结果如表 8 所示，对照组（IAA 的

浓度为0 mg·L - 1

）的香榧花粉萌发率为21.35 %，添加0.5 mg·L - 1 IAA的培养基中，花粉萌发率为

25.43 %，相比于对照组下降了 4.08 %，添加 0.5 mg·L - 1 IAA 的培养基对香榧花粉萌发起促进作

用，在添加 IAA（1.0 mg·L - 1

、5.0 mg·L - 1

、10.0 mg·L - 1

、20.0 mg·L - 1

）的处理中，花粉萌发率均高于

对照组，其中 IAA浓度为 10.0 mg·L - 1

的处理中，花粉萌发率达到了最大值 28.67 %，相比于对照

组增加了7.32 %，在 IAA 浓度为1.0 mg·L - 1

、5.0 mg·L - 1

、10.0 mg·L - 1

、20.0 mg·L - 1

的处理中，都对

香榧花粉的离体培养萌发起促进作用，其中添加 IAA 10.0 mg·L - 1

的培养基香榧花粉萌发率最高.

在 IAA 浓度大于 20.0 mg·L - 1

的处理中，萌发率结果均低于对照组，且香榧花粉的萌发率随着

IAA 浓度的增加而降低，在50.0 mg·L - 1 IAA的处理实验中，香榧花粉萌发率只有0.70 %.

2.3.2 NAA对香榧花粉萌发率的影响

在 NAA 浓度对香榧花粉萌发的影响实验中，各处理间差异达到显著水平，结果见表 8，其中对

照组（NAA 的浓度为0 mg·L- 1

）的香榧花粉萌发率为21.33 %，在对培养基中添加 NAA 浓度为20.0

mg·L- 1

、30.0 mg·L- 1

、40.0 mg·L- 1

、50.0 mg·L- 1

的处理中，香榧花粉的萌发率均显著低于对照处理，

随着 NAA浓度的增加抑制作用越明显，NAA 50.0 mg·L- 1

的处理中，香榧花粉离体培养的抑制情

况最严重，花粉的萌发率为0；在对培养基中添加 NAA 0.5 mg·L- 1

、NAA 1.0 mg·L- 1

、NAA 5.0 mg·

L- 1

、NAA 10 mg·L- 1

的处理中，香榧花粉萌发率分别为25.34 %、27.23 %、29.22 %和 23.29%，相比

与对照组增加了4.01 %、5.9 %、7.89 %和1.96 %，其中NAA 5.0 mg·L- 1

的促进效果最好.

2.3.3 2，4 - D对香榧花粉萌发率的影响

在 2，4 - D对香榧花粉萌发的影响实验中，各处理间差异达显著水平（P < 0.05），结果如表 8

所示，对照组（2，4 - D 的浓度为 0 mg·L - 1

）的花粉萌发率为 25.34 %，在浓度为 0.5 mg·L - 1

的 2，4

- D 的处理下，香榧花粉的花粉萌发率为 25.83 %，相比于对照组上升了 0.49 % ，在添加 2，4 - D

浓度为为 5.0 mg·L - 1

、10.0 mg·L - 1

、20.0 mg·L - 1

、30.0 mg·L - 1

时，萌发率相比与对照组均显著增

加，但对香榧花粉的促进程度随 2，4 - D 的浓度的提高呈先增加后减少的趋势，其中促进效果最

好的处理为 2，4 - D 10.0 mg·L - 1

，此时花粉萌发率达到最大值 28.99 %.当 2，4 - D的浓度为 40.0

mg·L - 1

、50.0 mg·L - 1

时，香榧花粉萌发率随 2，4 - D 浓度的增加而减小，且均小于对照组.

·75·

2.3.4 GA3对香榧花粉萌发率的影响

不同浓度的GA3对香榧花粉离体萌发的影响结果见表 8，对照组（GA3的浓度为0 mg·L- 1

）的香榧

花粉萌发率为25.22 %，在GA3浓度为1.0 mg·L- 1

、80 mg·L- 1

、100 mg·L- 1

的处理中，香榧花粉的萌发

率均小于对照组，且差异显著（P < 0.05），表明对香榧花粉起抑制作用，GA3的浓度为5.0 mg·L- 1

、

10.0 mg·L- 1

、20.0 mg·L- 1

、40.0 mg·L- 1

、60.0 mg·L- 1

时GA3在花粉萌发中起促进作用，且当 GA3 的浓

度为40.0 mg·L- 1

时，促进效果最明显，花粉萌发率达到了28.52%，相比于对照组增加了3.30 %.

综上可知，不考虑不同植物生长调节剂交互作用的情况下，培养基蔗糖 100 g·L - 1

+ 硼酸 40

mg·L - 1 + 氯化钙100 mg·L - 1 + IAA 10 mg·L - 1 + NAA 5 mg·L - 1 + 2，4 - D 10 mg·L - 1 + GA3 40 mg·

L - 1 + 琼脂6.5 g·L - 1

对香榧花粉离体培养萌发的优化效果最佳.

3 结论与讨论

花粉萌发率是检测花粉活力的指标之一.作为花粉萌发主要的能源和碳源物质，蔗糖对花粉

的萌发起着重要作用［11］

，蔗糖浓度合适时可以调节培养基的渗透压，当蔗糖浓度超过一定的范围

时，则会导致花粉萌发出的花粉管破裂，致使花粉不能完成生长发育［15］

，故蔗糖浓度在一定的范

围内，会随着蔗糖浓度的提升促进香榧花粉的萌发，但随着蔗糖浓度的继续上升，香榧花粉的萌

发率达到顶值后，会因为培养基中的蔗糖浓度过高，造成花粉质壁分离进而抑制花粉萌发.在本

实验中，最适香榧花粉离体培养的蔗糖浓度为100 g·L - 1

，这与任少华等［15］

的研究结果不一致，分

析原因可能是由于香榧花粉的品系不一致或是由于硼酸和氯化钙的交互作用所导致.

在植物生长阶段中，植物体对硼有大量的需求，缺硼会导致多种单子叶及双子叶植物生殖器

官发育异常和花而不实的现象，在花粉的离体培养中，硼酸能刺激花粉对糖的吸收和代谢，进而

增加氧的吸收.适宜的硼酸浓度有利于花粉萌发和花粉管生长.故在花粉的离体培养中，需要补

充一定的硼含量来保证花粉的正常萌发.在本实验中，硼酸浓度为100 mg·L - 1

时的香榧花粉萌发

率达到最大值，这与白天等［16］

对大喇叭杜鹃四合花粉萌发的影响和对任少华［15］

等在香榧花粉活

性检测及离体培养条件筛选的研究结果所一致.

Ca2+

对花粉萌发的启动、花粉管的生长具有重要的调节作用［17］

. 对花粉管顶端的脉冲式生

长［18］

、花粉管生长方向调控［19］

都有所影响.故在本实验中，通过选取不同浓度的氯化钙来探究钙

浓度对香榧花粉的离体萌发影响，实验表明在20 mg·L - 1

到80 mg·L - 1

之间，随着钙浓度的增加，

香榧花粉的萌发率均有所提升，且最适浓度为80 mg·L - 1

，这与芦娟［20］

等在不同浓度的糖、硼、钙

对油橄榄花粉萌发的结果相一致.

通过添加不同浓度的植物生长调节剂（NAA、IAA、2，4 - D、GA3

）在培养基中的单因素试验，

表明适宜浓度的 IAA，NAA，GA3，2，4 - D对香榧花粉萌发具有明显的促进作用（P = 0.05），其中

IAA 10.0 mg·L - 1

、NAA 5.0 mg·L - 1

、2，4 - D 10.0 mg·L - 1

、GA3 40.0 mg·L - 1

的促进效果最明显 .过

高浓度下的植物生长调节剂对香榧花粉的萌发起抑制作用，这表明植物生长调节剂具有两重性.

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（1）：103 - 107．

［责任编辑：刘红霞］

Effects of Medium Components on Torreya grandis Pollen

Germination in Vitro

CHENG Fu1

，CHENG Guo⁃yuan2

，ZHANG Ping1

，WAN Zhi⁃bing1**

（1.Huangshan University，Huangshan，Anhui，245041，China；2.Zhentou Forest Farm of Jixi Country，Jixi，Anhui，245300，China）

Abstract：The experiment was conducted through studying the influence of medium composition on the

germination of Torreya grandis pollen in vitro and the germination rate of Torreya grandis pollen being

improved，so as to detect the vitality of Torreya grandis pollen and then improve the artificial pollination

efficiency of Torreya grandis pollen in production. In the experiment，three factors（sucrose，calcium

chloride，boric acid）were set at different times（4h，6h），and orthogonal design experiments were

carried out for each factor at three levels to select the culture medium. On this basis，the culture medi‐

um was optimized by adding different concentrations of plant growth regulators IAA，NAA，GA3，2，4 -

D. The results showed that the medium of 100 g·L - 1 + 40 mg·L - 1 boric acid + 100 mg·L - 1 cal‐

cium chloride had the best germination effect on Torreya grandis pollen，and the germination rate of Tor⁃

reya grandis pollen reached 25. 33%（4 h）and 26. 3%（6 h）under this culture condition，with the

germination rate being the highest among all treatments. After optimizing the medium with plant growth

regulator，the optimal medium was sucrose 100 g·L - 1 + boric acid 40 mg·L - 1 + calcium chloride

100 mg·L - 1 + IAA 10 mg·L - 1 + NAA 5 mg·L - 1 + 2，4 - D 10 mg·L - 1 + GA3 40 mg·L - 1 +

AGAR 6. 5 g·L - 1，the results of Torreya grandis pollen germination being 29. 22 %，28. 67 %，

28. 99 %，28. 52 % respectively，which were the highest among all treatments.

Key words：Torreya grandis pollen；germination rate；growth regulator

·77·

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

两种百合根尖染色体 G - 带的研究

李性苑，田 鑫，钟 程，李天阳①

（凯里学院，贵州 凯里 556011）

摘 要：以野百合（Lilium brownii）与淡黄花百合（Lilium sulphureum）的根尖为材料，采用

ASG 染色法和 G 显带技术对其根尖染色体进行研究 .结果表明，野百合根尖染色体的 G

带核型公式为2n=24=2sm+2m+5st+3t，带纹着色深且粗，多分布在长臂上，带纹总数为24

条，为 3A 型 .淡黄花百合的 G 带核型公式为 2n=24=6sm+3m+3st，带纹多、浅且分布在长

臂上，总数为36条，为3A型.野百合与淡黄花百合的亲缘关系较远.

关键词：野百合；淡黄花百合；G - 显带；带型差异

中图分类号：Q94 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0078 - 05

中国野生百合资源丰富，约占世界百合资源的 47.8%［1］

，其中淡黄花百合和野百合属野生特

有种，主要分布在贵州、云南、湖北等地，因其花型独特、抗逆性强，适应性广等特点，具有较高的

食用、观赏和药用价值［2］

.为了更好地利用野生资源，国内学者对部分野生百合染色体进行了核型

研究，野生百合的染色体数均为2n=2x=24，但核型类型不同，有3A型［3］

、3B型［4］

、4B型［5］

.近年来，

为满足市场需求，研究者们陆续对这两种百合的快速繁殖［6 - 7］

和引种驯化开展了诸多研究，但关

于它们的染色体核型方面的研究未见报道.本文对其染色体核型进行研究，以期为这两种百合的

亲本选配、杂交育种及杂种鉴定提供理论依据.

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

实验材料为种植于凯里学院蔬菜基地常规管理的野百合［8］

和淡黄花百合［9］

.

1.2 实验方法

待植株长到 40 cm 时，取生长健壮无病虫害的百合植株新长出的根尖 2 cm 左右，用清水洗

净，切取0.5 - 1 cm，用饱和对二氯苯溶液浸泡24 h，取出后用0.075 mol/L KCl低渗30 min，再用卡

诺固定液固定2.5 h，l%纤维素酶液∶1%果胶酶液=1∶1的混合酶解20 min，蒸馏水冲洗3 - 5次，低

渗10 min，固定液再固定30 min.取先端2 - 4 mm，用解剖针展开压平，盖上盖玻片，用镊子尖端轻

轻敲至浆状，滴固定液2 - 3滴，使细胞分散，用酒精灯火焰匀速烤2 - 3次，使固定液快速挥发.2x

收稿日期：2021 - 10 - 20

基金项目：省教育厅自然科学研究项目（黔教合 KY 字［2020］188）；凯里学院校级规划课题“黔东南州百合野生资源的收集

与耐盐性评价（Z1702）；凯里学院博士专项课题（BS201403）；凯里学院博士专项课题（BS201812）

作者简介：李性苑（1969 -），女，河南人唐河人，凯里学院大健康学院教授，研究方向为园艺植物生物学.

·78·

SSC 60 ℃水浴l h，用Giemsa染液染色15 min，荧光显微镜观察染色体制片，选取染色体分散情况

较好、带纹较清晰的制片拍照.染色体的相对长度、臂比等核型分析参数均参照李懋学［10］

的方法，

用Arano［11］

的方法计算核型不对称系数.

2 实验结果与分析

2.1 野百合的G带核型分析

根据图 1、2、3和表 1可以得出，在野百合 12对染色体臂比值中超过 1.70的有 1、2、3、5、6、7、

8、9、11、12号染色体，为近中部着丝粒染色体（sm），其余 4、10号染色体的臂比值未超过 1.70，为

中部着丝粒染色体（m）.因此野百合的G带核型公式为2n=24=10sm+2m，为3A型.

野百合的每条染色体几乎全部都显示出了带纹，并且属于在近臂端区域或近着丝粒区域显

示着色深且粗的带纹，带纹多数分布在长臂上，在近着丝粒区域几乎都显示出带纹，带纹分布较

少，显示出的带纹总数为23条.随着分裂期的进行，染色体皱缩，染色体长度逐渐变短，在长臂上

的带纹分布也有差异，例如2号染色体带纹数目为3条，5、8号染色体的带纹数目为2条，11、12号

染色体的带纹数目为1条，可见随着染色体长度的变短，带纹数目有逐渐减少的倾向.

图1 野百合和淡黄花百合染色体中期分裂形态（左野百合，右淡黄花百合）

图2 野百合和淡黄花百合G带带型图（上野百合，下淡黄花百合）

图3 野百合和淡黄花百合G带模型图（左野百合，右淡黄花百合）

·79·

表1 野百合染色体带数及特征

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

长臂相对长度

20.1

18.2

17.0

15.1

14.2

14.0

13.2

13.1

12.6

11.5

10.2

10.0

短臂相对长度

1.00

8.0

2.4

9.2

4.1

2.9

3.9

2.5

1.5

6.8

2.4

1.0

长短臂比值

20.1

2.27

7.08

1.64

3.46

4.82

3.38

5.24

8.40

1.69

4.41

10.00

染色体类型

t

sm

st

m

st

st

st

st

t

sm

st

t

G带数目/个

长臂

2

3

2

1

2

1

1

2

2

1

1

1

短臂

0

1

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

合计

2

4

3

2

3

1

2

2

1

1

1

1

2.2 淡黄花百合的G带核型分析

根据图 1、2、3和表 2可以得出，在淡黄花百合 12对染色体臂比值中超过 1.70的有 1、3、4、5、

7、8、10、11、12 号染色体，为近中部着丝粒染色体（sm），其余 2、6、9 号染色体的臂比值未超过

1.70，为中部着丝粒染色体（m）.因此淡黄花百合的G带核型公式为2n=24=6sm+3m+3st，为3A型.

淡黄花百合的每条染色体带纹都在近臂端区域显示着色深且粗的带纹，但是在近着丝粒区

域没有或几乎没有显示出条纹，染色体的带纹多都分布在长臂上，短臂上少有分布，带纹分布多，

带纹总数为 36条 .随着分裂期的进行，染色体皱缩，染色体长度逐渐变短，在长臂上的带纹分布

也有差异，例如，1号染色体带纹数目为4条，6号染色体的带纹数目为3条，12号染色体的带纹数

目为1条，可见随着染色体长度的变短，带纹数目有逐渐减少的倾向.

表2 淡黄花百合染色体带数及特征

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

长臂相对长度

18.4

16.3

16.0

14.0

13.5

12.5

12.0

11.4

10.6

10.6

10.5

8.0

短臂相对长度

6.6

10.1

7.1

3.5

5.2

9.0

2.2

4.6

7.4

5.5

6.0

2.3

长短臂比值

2.78

1.61

2.25

4.0

2.56

1.38

5.45

2.47

1.43

1.92

1.75

3.47

染色体类型

sm

m

sm

st

sm

m

st

sm

m

sm

sm

st

G带数目/个

长臂

4

3

2

1

3

3

2

1

2

1

2

1

短臂

2

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

2

合计

6

4

3

1

4

4

2

2

3

2

2

3

·80·

3 讨论

核型分析主要是借助于染色体的带纹粗细、分布位置、核型公式的差异来区分染色体.但在

百合染色体核型分析研究中有着带纹较弱、带型不够丰富，特征差异不明显，给百合染色体的研

究带来了一定的难度.从百合G带模型图可以看出几乎每条染色体上都显示出一定的特征带纹，

野百合 2号染色体与淡黄花百合 1号染色体相对比，野百合 2号染色体带纹分布在着丝粒区域、

臂端与臂上，数目为4条，淡黄花百合1号染色体带纹分布在染色体臂上，着丝粒区域无分布，带

纹数目为6条.野百合3号染色体与淡黄花百合2号染色体相比，野百合3号染色体带纹分布在着

丝粒区域短臂无带纹，数目为1条，淡黄花百合2号染色体带纹分布在臂上，短臂有带纹，带纹数

目4条.野百合5号染色体与淡黄花百合6号染色体相比，野百合5号染色体带纹分布在臂上，短

臂有带纹，数目为3条，淡黄花百合6号染色体带纹分布在臂上与臂端，短臂无带纹，数目为3条.

野百合8号染色体与淡黄花百合7号染色体相对比，野百合8号染色体带纹分布在着丝粒区域与

臂上，短臂无带纹，数目为2条，淡黄花百合7号染色体带纹分布在臂上与臂端，短臂无带纹，数目

为1条.野百合11号染色体与淡黄花百合11号染色体相对比，野百合11号染色体带纹分布在着

丝粒区域，短臂无带纹，数目为 1 条，淡黄花百合 11 号染色体带纹分布在臂上与臂端，短臂无带

纹，数目为2条.由此可见，尽管两者染色体形态比较相似，但染色体的G带条纹的分布位置，与带

纹数目都有较为明显的差异，淡黄花百合G带带纹远高于野百合，根据卿秋静［12］

研究发现带纹差

异越大，亲缘关系越远，因此野百合与淡黄花百合的亲缘关系较远.

淡黄花百合染色体的带纹分布主要集中在染色体的近臂端区域，近着丝粒区域少有分布，G

带核型公式为 2n=24=9sm+3m.野百合的染色体带纹分布主要集中在近着丝粒区域，在染色体的

近臂端少有分布，G带核型公式为2n=24=10sm+2m，并且野百合的带纹总数为23条，相比于淡黄

花百合带纹总数36条有着明显的差异，并且随着分裂期的进行，染色体皱缩，染色体长臂长度逐

渐变短，在长臂上的带纹分布有总体逐渐减少的倾向，并且带纹总数也表现出总体逐渐减少的倾

向，但带纹的粗细并无明显的差异，带纹减少的原因有待进一步研究.因此通过G带分析方法，可

以得到基本覆盖整个野百合和淡黄花百合的染色体组带型特征图可以有效地区分野百合和淡黄

花百合，张绍斌云南部分地区淡黄花百合核型研究发现在 1、2条染色体的短臂上都有１个居间

随体；各地区的区别在于第5、6、7、9条染色体上随体的数量和位置不同［13］

.杨雪珍［14］

发现云南宾

川县的淡黄花百合有 2个居群有随体、3个居群无随体 .本研究的淡黄花百合未发现有随体且染

色体类型与杨雪珍的不一致，可能是淡黄花百合的变种.

参考文献：

［1］ 邢景景．淡黄花百合的引种栽培及耐热性机理探究［D］．武汉：华中农业大学，2017．

［2］ 侯珺．中国野生百合系统分类学研究［D］．杨凌：西北农林科技大学，2015．

［3］ 段青，崔光芬，贾文杰，等．云南泸定百合8个野生居群的染色体核型分析［J］．西北植物学报，2016，

36（3）：472 - 478．

［4］ 吴祝华，徐进，宋春雷，等．宜昌百合、泸定百合核型分析［J］．林业科技开发，2007（3）：29 - 31．

［5］ 杨雪珍，贾月慧，张克中，等．部分中国野生百合的核型分析［J］．西北植物学报，2013，33（5）：922

- 930．

［6］ 李黛．淡黄花百合离体快繁技术研究［J］．安徽农业科学，2015，43（32）：209 - 210．

［7］ 刘伟，丁长春，常征，等．淡黄花百合花粉离体保存条件研究［J］．北方园艺，2015（23）：108 - 111．

［8］ 许有嫔，熊文斌，钟程．凯里地区野生百合资源农艺性状研究［J］．凯里学院学报，2013，31（6）：56 - 60．

·81·

［9］ 钟程，田鑫，刘伦沛，等．秋水仙素诱导贵州野生淡黄花百合的多倍体［J］．贵州农业科学，2015，43

（8）：9 - 11．

［10］李懋学，陈瑞阳．关于植物核型分析的标准化问题［J］．武汉植物学研究，1985（4）：297 - 302．

［11］ARANO H. Cytological studies in subfamily Carduoideae（Compositae）of Japan. Ⅸ. The Karyotype analysis

and phylogenetic consideration on Pertya and Ainsliea［J］. Bot May Tokyo，1963（76）：32 - 39.

［12］卿秋静．九种百合属植物核型及遗传变异研究［D］．雅安：四川农业大学，2011．

［13］张绍斌，许介眉，虞泓．云南淡黄花百合10居群核型研究［J］．云南植物研究，2004（4）：413 - 420．

［14］杨雪珍，贾月慧，张克中，等．部分中国野生百合的核型分析［J］．西北植物学报，2013，33（5）：922

- 930．

［责任编辑：刘红霞］

Study of Chromosomes G - banded about Lilium brownii

and L. sulphureum

LI Xing⁃yuan，TIAN Xin，ZHONG Cheng，LI Tian⁃yang

（Kaili University，Kaili，Guizhou，556011，China）

Abstract：In this study，root tips were selected from the Lilium brownii and L. sulphureum，and their

chromosomes were studied with ASG staining and G banding technology. The results showed that the G

band karyotype formula of the root tip chromosome of L. brownii was 2n=24=2sm+2m+ 5ST +3t，with

deep and coarse bands，mostly distributed on the long arm，and the total number of bands was 24，

which was type 3A. The G band karyotype formula of L. sulphureum is 2n=24=6sm + 3m + 3st. The

bands are many，shallow and distributed on the long arm. The total number of bands is 36，which is

type 3A. The relationship between L. brownii and L. sulphureum is far.

Key words：Lilium brownii；L. sulphureum；G - banding；banding pattern differences

·82·

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

凯里学院校园园林害虫多样性调查

刘红霞①

（凯里学院，贵州 凯里 556011）

摘 要：为了解凯里学院校园园林植物害虫的种类及其危害情况，从2018年开始对凯里

学院园林害虫进行了为期 3年的调查和研究，共发现园林害虫 6目 32科 54种，并对 7种

主要害虫的危害方式及危害程度进行了统计分析，以期为校园园林植物害虫的防治提供

参考.

关键词：凯里学院；园林害虫；调查

中图分类号：Q95 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0083 - 05

我国园林植物害虫近5000种，但是真正造成危害的种类并不多，仅有100多种［1 - 2］

．校园园

林植物生态系统具有独特的特点，一是校园植物树（草）种及结构相对比较单一，虫害极易传播蔓

延；二是校园植物与人接触的机会特别多，不能大量使用农药，使得害虫的防治更加困难．因此

我们应该对校园园林植物害虫及时进行调查，并根据调查结果有效利用物理、生物及合理的化学

防治方法，对害虫进行治理，确保校园植物安全［3 - 4］．

凯里学院坐落在黔东南苗族侗族自治州的首府凯里市，地理位置为 N26°31'58″ ，E107°

53'15″，占地面积1676亩，植被覆盖率达到60%左右.校园内植物种类丰富，除常见的乔木、灌木

及草本绿化植物外，还有多种果树、农作物及中药材，素有“生态学府，人才摇篮”之称.多样性的

植被为校园营造了优美的环境，为众多的昆虫提供了栖息地和食物源，也为本校生物科学、园艺

和植物保护等相关专业提供了校内实习的标本.但近年来，校园植物受到了大量害虫的危害，这

些害虫在大量发生时，有的会取食植物叶片，使得校园植物叶片出现缺刻、孔洞，甚至会被全部吃

光只留叶柄，严重时造成植株死亡；有的幼虫会钻蛀树木，在枝干上留下孔洞，钻蛀进入木质部，

影响树木水分及养料运输，使树势衰弱，并且外面残留大量粪便，影响观赏；有的刺吸植物叶片或

嫩梢，使得植物生长受阻.总之，园林植物害虫的大量发生不仅阻碍了园林植物的生长，也对校园

景观造成了不好的影响.

为有效控制凯里学院校园内园林植物害虫的发生，维护校园植被的健康生长，作者从 2018

年1月开始对凯里学院校园园林害虫的种类及危害情况进行了为期3年的调查，调查结果可为有

效控制凯里学院校园园林害虫的危害及对园林植物害虫的防治提供依据.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为凯里学院校园内园林植物上采集到的害虫，所有昆虫标本保存在凯里学院大健

收稿日期：2021 - 09 - 01

基金项目：国家自然科学基金（31660625）；凯里学院博士专项课题（BS201416）

作者简介：刘红霞（1978 -），女，山东潍坊人，凯里学院大健康学院副教授，研究方向为昆虫系统学.

·83·

康学院标本室.

1.2 研究方法

1.2.1 园林植物害虫的调查与采集方法

本研究从 2018年 1月到 2020年 12月，对凯里学院校园植物上的害虫进行调查与采集，根据

害虫的生活习性和运动能力采用不同的调查采集方法.对鞘翅目、直翅目、半翅目等害虫主要采

用网捕和直接捕捉的方法，对蛾类害虫主要采用灯诱法，同时观察并记录害虫的寄主、分布、危害

特点和危害程度.将采集到的标本置于95%酒精中带回实验室进行分类学研究，确定其种类；鳞

翅目的蛾类和蝶类针插保存；对于不能确定种类的幼虫，要带回实验室进行饲养，待其到成虫以

后再进行鉴定，具体方法可以参考付春玲“昆虫标本的制作、保存及管理概述”中的技巧和方法［5］

.

1.2.2 园林植物害虫的鉴定方法

害虫的鉴定参考《园林植物病虫害防治》《普通昆虫学》《昆虫分类学》《中国蛾类图鉴》《中国森林

害虫图志》《中国园林害虫》等图书［6 - 13］

和文献资料进行详细的查对，确定其种类和分类地位.

2 调查结果及分析

2.1 校园植物主要害虫种类

此次调查共采集鉴定出凯里学院园林植物害虫6目32科54种，具体名录见表1.

表1 凯里学院校园园林植物害虫名录

鳞翅目

鞘翅目

刺蛾科

毒蛾科

蚕蛾科

天蛾科

灰蝶科

尺蛾科

枯叶蛾科

粉蝶科

凤蝶科

叶潜蛾科

木蠹蛾科

天牛科

叶甲科

褐边绿刺蛾Latoia consocia

舞毒蛾Lymantria dispar

绿尾大蚕蛾Actias selene ningpoana

榆绿天蛾Callambulyx tatarinovi

蓝灰蝶Everes argiades

槐尺蛾Semiothisa cinerearia

丝棉木金星尺蛾Calospilos suspecta

天幕毛虫Malacosoma neustria testacea

菜粉蝶Pieris rapae

柑橘凤蝶Papilio xuthus

玉带凤蝶Papilio polytes

柑橘潜叶蛾Phyllocnistis citrella

榆木蠹蛾Holcocerus vicarius

桃红颈天牛Aromia bungii

云斑天牛Batocera horsfieldi

光肩星天牛Anoplophora glabripennis

桑天牛Apriona germari

柳蓝叶甲Plagiodera versicolora

黑额光叶甲Smaragdina nigrifrons

柳树、杨树、月季

杨、柳、榆

柳树、樟树、桂花

榆树

紫云英

国槐

栀子花

李、榆树、柳树

十字花科植物

柑橘

柑橘

柑橘

榆树、柳、国槐

桃、柳

柳、桑、枇杷、柑橘

柳、榆

柳、榆

柳树

柳树

幼虫取食叶片，低

龄幼虫取食叶肉，

仅留表皮，老龄时

将叶片吃成孔洞或

缺刻，有时仅留叶

柄，严重影响树势

幼虫钻入叶片表皮

之 下 取 食 叶 肉 组

织，并可能诱发溃

疡病等

幼虫在根及枝干的皮

层和木质部内蛀食，

削弱树势，重者枯死

幼虫钻蛀树木枝干

危害

成、幼虫食叶

目 科 种 寄主 危害方式

·84·

直翅目

同翅目

膜翅目

半翅目

瓢甲科

金龟甲科

蝼蛄科

蝗科

锥头蝗科

蝉科

叶蝉科

粉虱科

盾蚧科

叶蜂科

蝽科

盲蝽科

兜蝽科

大红蝽科

跷蝽科

盾蝽科

蛛缘蝽科

缘蝽科

网蝽科

茄二十八星瓢虫 Henosepilachna vigintiocto⁃

punctata

铜绿丽金龟Anomala corpulenta

黄褐丽金龟Anomala exoleta

东方蝼蛄Gryllotalpa orientalis

黄脊竹蝗Ceracris kiangsu

中华蚱蜢Acrida cinerea

短额负蝗Atractomorpha sinensis

黑蚱蝉Cryptotympana atrata

大青叶蝉Cicadella viridis

黑尾叶蝉Nephotettix bipunctatus

小绿叶蝉Empoasca flavescens

黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus

矢坚蚧Unaspis yanonensis

樟叶蜂Mesonura rufonota

麻皮蝽Erthesina fullo

菜蝽Eurydema dominulus

斑须蝽Dolycoris baccarum

珀蝽Plautia crossota

茶翅蝽Halyomorpha halys

赤条蝽Graphosoma rubrolineata

稻绿蝽Nezara viridula

绿盲蝽Apolygus lucorμm

樟颈曼盲蝽Mansoniella cinnamomi

大皱蝽Cyclopelta obscura

显斑红蝽Physopelta slanbuschii

四斑红蝽Physopelta quadriguttata

娇驼跷蝽Gampsocoris palchellus

半球盾蝽Hyperoncus lateritius

点蜂缘蝽Riptortus pedestris

稻棘缘蝽Cletus punctiger

黄边同缘蝽Homoeocerus limbatus

双斑同缘蝽Homoeocerus bipunctatus

长肩棘缘蝽Cletus trigonus

杜鹃冠网蝽Stephanitis pyriodes

樟脊冠网蝽Stephanitis macaona

茄子、辣椒

桃、李

草坪

蔬菜、草坪

竹子

草坪

草坪

槐、榆、桑树、柳

多种植物叶、嫩茎

禾本科植物

香樟、桂花

枇杷、香樟

柑橘

香樟

李、杨、柳、榆

甘蓝、油菜

杨、柳、杨梅

桂花、香樟、榆树

榆树、桃

榆、茴香

桃、李

桑、药用植物

香樟

刺槐、紫穗槐

桂花、香樟

樟树、榆树

木芙蓉

桑树、黄荆

豆科植物

柑橘

香樟

香樟、榆树

香樟、榆树

杜鹃

香樟

成、幼虫食叶

成虫食叶，幼虫食

根及幼苗

成、幼虫食根

成、幼虫食叶

成虫刺吸叶片和枝

条、幼虫刺吸根汁液

成、若虫刺吸叶片、

嫩茎汁液

成、若虫刺吸果实、

叶片、嫩梢汁液

幼虫食樟树叶片

成虫和若虫刺吸枝

干、茎、叶汁液

续表一

目 科 种 寄主 危害方式

从表1害虫种类及其危害方式统计可以看出，刺吸植物叶片及嫩茎的害虫种类最多之，主要

是同翅目和半翅目害虫，共有27种，占总种数的50.0%；取食植物叶片的害虫次之，主要是鳞翅目

·85·

和膜翅目幼虫、鞘翅目成虫及幼虫和直翅目成虫及若虫，共有20种，占总种数的37.0%；钻蛀植物

枝干的主要是鞘翅目天牛科及鳞翅目的木蠹蛾科，蝼蛄科的成虫和若虫、金龟甲科的幼虫（蛴螬）

为主要地下害虫，主要危害刚播种的种子、根、块茎以及幼苗；鳞翅目柑橘潜叶蛾，其幼虫在嫩叶

表皮之下啃食叶肉，在叶片的表面形成一条条白色的隧道；遭受虫害的柑橘类叶片会发生卷曲和

硬化，甚至脱落，新叶也会停止生长，而被虫害啃食的叶片伤口处还极易诱发溃疡病；同时遭受虫

害的卷曲柑橘叶片又会成为其他害虫如红蜘蛛卷叶蛾等的越冬场所，引发更大的虫害［14］

.

表2 凯里学院校园园林植物害虫数据统计

目

鳞翅目

鞘翅目

直翅目

同翅目

膜翅目

半翅目

合计

科

数量

11

4

3

4

1

9

32

总科数的占比/%

34.3

12.5

9.4

12.5

3.1

28.2

100

种

数量

13

9

4

6

1

21

54

总种数占比/%

24.1

16.7

7.4

11.1

1.9

38.8

100

从表2所调查的数据可以看出，凯里学院园林植物害虫科级以鳞翅目最多，达11科，占总科数

的34.3%；半翅目次之，为9科，占总科数的28.2%；后面依次为鞘翅目和同翅目、直翅目、膜翅目.从

种类数量上来看，半翅目害虫最多，为21种，占总种数的38.8%，其次为鳞翅目、鞘翅目、同翅目、直

翅目和膜翅目.由此可见，鳞翅目、鞘翅目和半翅目害虫是凯里学院园林植物的主要害虫.

2.2 主要害虫危害情况分析

调查中发现，凯里学院校园园林植物危害严重的害虫有7种，分别是菜粉蝶、云斑天牛、光肩

星天牛、柳蓝叶甲、樟叶蜂、杜鹃冠网蝽和樟颈曼盲蝽，具体见表3.

表3 主要害虫的危害情况统计表

害虫名称

光肩星天牛

云斑天牛

柳蓝叶甲

樟颈曼盲蝽

樟叶蜂

杜鹃冠网蝽

菜粉蝶

危害植物及部位

柳树枝干

柳树枝干

柳树叶片

香樟叶片

香樟叶片

杜鹃叶片及嫩芽

十字花科蔬菜叶片

危害地点

开元湖两岸

开元湖两岸

开元湖两岸

主干道两侧

主干道两侧

美术与设计学院楼前

园艺蔬菜基地

危害程度

●●●

●●●

●●●

●●●

●●

●●

●●

注：●表示危害程度：●为轻度危害；●●为中等危害，害虫数量多，危害明显；●●●为重度

危害，危害严重，已造成植株死亡

从表3中我们可以看到，蛀干害虫光肩星天牛和云斑天牛对开元湖两侧柳树危害特别严重，

其幼虫蛀食树干、枝条及根部，影响树木的生长发育，使树势衰弱，导致病菌侵入，也易被风折断，

受害严重时，整株死亡.但因其主要在树干内危害，化学药剂不易杀灭，且因在校园内，人员比较

密集，也不能大量喷洒化学药剂.因此建议用物理及生物防治的方法来进行治理，如加强栽培管

理、捕杀成虫、刮除虫卵和初期幼虫、钩杀蛀道内幼虫和蛹、施药塞洞等［15］

.

·86·

柳蓝叶甲主要是成虫和幼虫取食柳树叶片及嫩茎，但在调查中发现柳树叶片上亦有许多异

色瓢虫的成虫及幼虫对其进行取食，因此在防治过程中我们要注意保护此类天敌，发挥天敌的生

物防治作用.樟叶蜂主要是幼虫取食樟树叶片，其成虫飞翔能力强，不好防治，因此我们应在幼虫

盛孵期集中喷洒苏云金杆菌、青虫菌、白僵菌等生物农药进行治理［16］

.

杜鹃冠网蝽主要以成虫和若虫危害杜鹃叶片，吸取汁液，排泄粪便，使叶片背面呈现锈黄色，

叶片正面出现针点状白色斑点，严重时使全叶失绿苍白，影响植物光合作用，使植株生长缓慢，提

早落叶，降低观赏价值.杜鹃冠网蝽的天敌有草蛉、蜘蛛、蚂蚁等，所以害虫发生时，要注意调查天

敌的种类和数量，如果发现有草蛉等捕食性天敌，应少用或不用农药，保护天敌，控制虫害发生.害

虫严重发生时，也可选用吡虫啉、菊酯类等低毒、低残留的药剂防治能快速、有效地控制虫害［17］

.

菜粉蝶主要在园艺蔬菜基地数量比较多，对其治理以农业防治措施为主，以培育无虫壮苗、

健身栽培为重点，协调化学防治和生物防治，适当采用物理防治来进行治理即可.

参考文献：

［1］ 张刚应．我国城市园林害虫的治理对策初探［J］．中国园林，1999（2）：19 - 20．

［2］ 方剑锋，曾鑫年，周贱平．城市园林害虫的生物合理控制策略［J］．中国园林，2002（3）：85 - 88．

［3］ 徐连江．园林害虫防治存在的问题及生态治理对策［J］．现代农业科技，2011（3）：204 - 208．

［4］ 胡春玲．园林害虫防治中存在的问题及可持续控制对策［J］．甘肃农业科技，2008（6）：46 - 48．

［5］ 付春伶. 昆虫标本的制作、保存及管理概述［J］. 生物学教学，2019，44（8）：73 - 75.

［6］ 宋建英. 园林植物病虫害防治［M］. 北京：中国林业出版社，2005.

［7］ 彩万志，庞雄飞，花保祯，等．普通昆虫学［M］．2版．北京：中国农业大学出版社，2011．

［8］ 郑乐怡，归鸿．昆虫分类［M］．南京：南京师范大学出版社，1999．

［9］ 肖采瑜，任树芝，郑乐怡，等．中国蝽类昆虫鉴定手册［M］．北京：科学出版社，1977，1981．

［10］中国科学院中国动物志编辑委员会. 中国经济昆虫志［M］. 北京：科学出版社，1995.

［11］中国科学院动物研究所. 中国蛾类图鉴［M］. 北京：科学出版社，1982.

［12］中国科学院昆虫研究所编. 中国森林害虫图志［M］. 北京：科学出版社，1959.

［13］徐公天，杨志华. 中国园林害虫［M］. 北京：中国林业出版社，2007.

［14］赵樱，陈霞，邢玉良，等. 柑橘潜叶蛾的识别与综合防治［J］. 现代农机，2020（6）：48 - 49.

［15］洪晓月，丁锦华. 农业昆虫学［M］. 北京：中国农业出版社，2007.

［16］张丽丽，武艳岑，宋利和，等 . 园林食叶害虫柳蓝叶甲的发生与防治［J］. 黑龙江农业科学，2013（3）：

163 - 164.

［17］陈李红，吴建新，陈秀龙，等. 杜鹃冠网蝽生物学特性及防治研究［J］. 江苏林业科技，2008，35（6）：17 - 19.

［责任编辑：蒋 琴］

Investigation on Diversity of Garden Plant Pests in Kaili University

LIU Hong⁃xia

（Kaili University，Kaili，Guizhou，556011，China）

Abstract：In order to find the diversity and harm of garden plant pests in Kaili University，we carried

out a three - year investigation and research on garden pests in Kaili university since 2018. And then

we found 54 species belonging to 32 families 6 orders garden pests，and the harm modes and degrees of

7 main pests also been statistically analyzed. The results can provide reference for the prevention and

control of garden plant pests in campus of Kaili University.

Key words：Kaili University；garden plant pest；investigation

·87·

合并村庄发展要素灰色关联优势局研究

刘学武1

，李世有2

（1.宁夏大学，宁夏 银川 750021；2.海原县农业技术推广服务中心，

宁夏 中卫 755299）

摘 要：运用灰色关联优势分析模型进行永宁县合并村庄4项发展状态特征变量与18项

相关因素灰色关联优势局分析，确定了优先完善与发展合并村庄治安状况、最低生活保

障、文娱活动参与状况、打工路上耗时过长问题、村民干部互动情况、低保户审批情况、优

惠政策兑现情况，有待完善与发展就医病买药情况、打工难状况、工资拖欠状况、养老保

险发放标准低、职业培训状况，以及进一步巩固与加强环境卫生建设、公用基设施建设、

打工受挫能动性、对外交通建设、打工处所安排、义务教育建设相关要素，为合并村庄可

持续发展提供决策参考.

关键词：合并村庄；灰色关联优势分析模型；灰色关联优势局；SPSS统计

中图分类号：F2 文献标识码：A 文章编号：1673 - 9329（2021）06 - 0088 - 09

1 引言

合并村庄是一种新型的村镇集聚形态，它从传统农业社会脱离出来，空间结构与组织形式已

具有城市社区的基本特征，居民却保持着农民身份，因而兼具了城市与乡村的双重特性［1］

.经济发

达国家在工业化进程中都经历过村庄合并，我国 2008年首先在经济比较发达的浙江、江苏和山

东的一些地方试行村庄合并［2］

，2013年在西部欠发达地区试行该政策，并在宁夏永宁县试点建设

15个合并村庄，集中安置5镇1乡679个村民小组1322个自然庄点的42748户136 250人.村庄合

并一方面腾挪出大量村舍用地，释放众多体力劳动者，促进了农村土地流转与现代农业发展，为

地方经济注入了活力［3］

；另一方面又为城乡一体化［4］

发展提供了稳定的支撑点，在推动城乡基本

公共服务均等化，实现城乡融合与维护地方社会和谐稳定方面起着重要作用，必将成为我国新型

城镇化的重要补充形式.

项继权认为村庄合并是一个复杂的系统工程［5］

，党国英认为新建集中居住小区规划上应该

遵循城市标准［6］

，郑文哲则强调合并村庄建设正处于初始阶段，目前主要靠政府推动，发展水平

较低［7］

.课题组在宁夏合并村庄试验区的调研表明，永宁县合并村庄发展所依赖的经济社会支撑

体系发展水平较低，新村农民生计方式发生巨大转变、生活成本陡增、稳定态差序格局［8］

被打破，

而农民劳动素养短期内难有大幅提升，能力贫困［9］

短板愈发凸现.依据合并村庄发展状态与众要

收稿日期：2021 - 08 - 28

基金项目：国家自然科学基金项目（41761035）；宁夏高等学校自然科学项目（NGY2017029）

作者简介：刘学武（1969 -），男，宁夏银川市人，宁夏大学副研究员，研究方向为区域经济.

第 39 卷第 6 期

2021 年 12 月

凯里学院学报

Journal of Kaili University

Vol. 39 No. 6

Dec. 2021

·经济学·

·88·

素之间的关联系数，进行合并村庄发展要素优势局分析，有利于我们厘清影响合并村庄发展的众

要素在不同维度上的重要程度，为政府部门及社区管委会提高管理效率，针对性地制定合并村庄

可持续发展风险防范措施提供决策参考依据.

2 灰色关联优势分析模型的确定与合并村庄发展状态之主要指标选择

2.1 灰色关联优势分析模型的数理意义

灰色系统理论之灰色关联优势分析模型的数理意义在于对一个具有s个系统特征，m个相关

因素的系统进行分析，认为该系统未必有最优特征和最优因素，但一定有准优特征和准优因素 .

该模型中，设Y1，Y2，…，Ys为系统特征行为序列，X1，X2，…，Xm为相关因素行为序列，并且Yi

，Xj 长

度相同， （ =1，2，…，s；=1，2，…，m）为 Yi与Xj的灰色关联度，则称

Γ＝［ ］=

为灰色关联矩阵，利用灰色关联矩阵可以对系统特征或相关因素作优势分析［10］

.

2.2 合并村庄发展状态系统特征变量及相关因素关联分析指标选择

2.2.1 发展状态系统特征变量可观测指标的选择

系统特征是对合并村庄发展状态的数学呈现方式，合并村庄发展状态本质上是一种抽象表

述，无法直接观测.课题组选择了4个与村庄发展状态存在线性关系的可观测指标来构建合并村

庄系统特征序列，4个观测指标考察的侧重点不同，但是考察目标在逻辑上是贯通的，合在一起能

够完整地呈现合并村庄发展状态［11］

.具体观测指标见表1.

2.2.2 相关因素观测指标的选择

相关因素是影响合并村庄发展状态的具体要素.宁夏村庄合并是村落尺度上的空间集聚［12］

，

且村庄在合并前后都处于引黄灌区内.区域内主要自然资源是可自流灌溉耕地，无矿产资源，现

阶段影响合并村庄发展的主要是区位及经济、社会因素，课题组从村庄硬件建设、务工、社区生

活、社会保障4个层面选择18个相关因素观测指标构建相关因素行为序列，具体观测指标见表1.

表1 合并村庄发展状态之系统特征及相关因素观测指标

系统

特征

行为

序列

相关

因素

行为

序列

序列1

序列2

序列3

序列4

序列1

序列2

序列3

序列4

序列5

序列6

序列7

村庄合并态度

生活条件感觉

生活改善认可度

生产生活适应度

环境卫生改变

义务教育满意度

公用基础设施建设

工资拖欠情况

打工处所

打工难原因

打工路上耗时

考察已经入住中心村3年的村民对村庄合并的态度.

对中心村生活条件建设情况的总体感觉.

对村庄合并前后生活状况是否改善及改善认知状况.

村庄合并前后村民生产生活适应状况.

对中心村环境卫生改变的认知状况.

对中心村九年制义务教育满意度.

对中心村公用基础设施建设的认知状况

考察中心村村民工资被拖欠程度.

考察中心村村民主要的打工场所

考察中心村村民打工难的主要原因.

了解村民打工路上耗费的时间.

灰色关联序列 可观测指标 观测指标考察目标

·89·

序列8

序列9

序列10

序列11

序列12

序列13

序列14

序列15

序列16

序列17

序列18

打工受挫能动性

职业培训状况

看病买药便利度

治安状况

文娱活动参与状况

对外交通便利程度

养老保险发放标准

最低生活保障

低保户审批满意度

优惠政策兑现

村民干部互动

了解村民打工受到挫折时的主观能动性.

考察中心村针对村民的职业培训状况.

考察中心村内乡村医疗、防疫服务状况.

考察村民对中心村治安的认知状况.

考察中心村村民对文化活动的参与情况.

考察中心村对外交通状况.

了解村民对现阶段中心村养老保险发放标准的看法.

了解村民对现阶段中心村最低生活保障认知状况.

了解村民对现阶段中心村低保审批结果的态度.

了解村民对政府承诺的优惠政策兑现情况的认可度.

考察政府、中心村干部与村民互动状况.

续表一

灰色关联序列 可观测指标 观测指标考察目标

2.3 灰色关联优势分析数据采集

永宁县进行了全域村庄合并试点，共建设15个合并村庄，课题组根据区位、经济社会发展的

差异性选择了 8个合并村庄，分别是杨和康城、李俊中心村、宁化中心村、雷台中心村、望洪中心

村、新华中心村、靖益中心村、胜利中心村，每村获取200份有效问卷，共获取有效问卷1600份.

问卷调查采取半随机问答，即问答对象性别、文化程度、家庭经济状况等方面不做特定限制，

但是年龄构成严格控制，其中老、中、青各占1/3.

3 灰色关联优势分析序列设定及关联结果运算

3.1 系统特征变量及相关因素观测指标的SPSS描述性统计

依据灰色关联优势分析模型的数理意义，构成灰色关联系统特征行为序列、相关因素行为序

列的指标观测数据必须是数值型数据，但是设计合并村庄调查问卷时，为了防止调查对象随意回

答影响调查结果的真实性.课题组将合并村庄调查问卷观测指标设计成选择题，获得数据为顺序

型数据，该类型数据不能直接用于灰色关联度计算.运用SPSS统计软件对从永宁县8个合并村庄

获取的1600份问卷的顺序型数据进行描述性频率分析，可得所有观测指标各选项的描述性统计

结果，具体如下：

3.1.1 系统特征行为序列观测指标描述性统计

观测指标 1：村庄合并态度——十分喜欢 9.9% /比较喜欢 56.3% /无所谓 29.1% /比较不喜欢

4.1% /十分不喜欢0.6%.

观测指标2：生活条件感觉——非常满意10.1% /比较满意46.4% /一般41% /不太满意2.3% /

很不满意0.3%.

观测指标3：生活改善认可度——生活质量提高很多20.8% /生活质量有改善，改善不多72%/

没有变化2.6% /生活质量稍有下降1.9% /生活质量明显不如过去2.7%.

观测指标 4：生产生活适应度——非常适应 10.4% /比较适应 77.3% /没感觉 8.4% /比较不适

应2.8% /非常不适应1.2%.

3.1.2 相关因素行为序列观测指标描述性统计

观测指标 1：环境卫生改变认知——改善非常明显 26.8% /改善比较明显 70.3% /没有改善

2.1% /比以前差一点0.5% /比以前差很多0.3%.

观测指标 2：义务教育满意度——非常满意 18.8% /比较满意 67.9% /无所谓 8.8% /比较不满

·90·

意2.1%/非常不满意1.6%.

观测指标 3：公用基础设施建设认知——改善非常明显 20.4% /改善比较明显 75.5% /没有改

善3.1% /比以前差一点0.5% /比以前差很多0.6%.

观测指标 4：工资拖欠情况——没有拖欠过 37.9% /有拖欠，少于 1000 元 28.6% /拖欠 1001 -

2000 元 10.5% /拖欠 2001 - 3000 元 7.3% /拖欠 3001 - 4000 元 3.5% /拖欠 4001 - 5000 元 3.8% /拖

欠5000元以上8.5%.

观测指标5：打工处所——中心村及周边10公里以内47.6% /县城27.2% /银川市20.4% /外市

县3.6% /外省1.2%.

观测指标 6：打工难原因——文化程度低，生产技能差 41.7% /工作岗位少，找工作的人多

27.3% /工作要求高，自己难达到9.9% /缺乏人脉，找工作难5.8% /劳动强度大，工作时间长15.3%.

观测指标7：打工路上耗时——30分钟以内18% /1个小时39% /1.5小时24.7% /2个小时以上

13.7% /2个小时以上4.6%.

观测指标 8：打工受挫能动性——积极想办法化解 48.1% /简单想办法处理 32.8% /顺其自然

14.7% /消极面对0.9% /回避困难3.5%.

观测指标 9：职业培训状况——接受过 3次以上 3.3% /接受过 2次 13.9% /接受过 1次 16.6% /

中心城有培训，但本人没接受过22.9% /中心村没有职业技术培训43.3%.

观测指标 10：看病买药便利度——非常便利 15.1% /比较便利 47.6% /一般 28.1% /比较不便

利7.1% /十分不便利2.1%.

观测指标11：中心村治安状况认知——很好8.9% /较好27.6% /一般53.3% /较差8.1% /很差2.1%；

观测指标 12：文娱活动参与状况——经常参加 4.5% /较多参加 9.8% /较少参加 35.6% /很少

参加33.2% /从不参加16.9%.

观测指标 13：对外交通便利程度——非常便利 13.6% /比较便利 58% /没有变化 14.1% /比较

不便7.2% /十分不便7.1%.

观测指标14：养老保险发放标准认知——十分满意14.6% /比较满意46.1% /感觉一般30.4%

/比较不满意3.3% /十分不满意5.6%.

观测指标15：最低生活保障认知——完全满足4.9% /基本满足39.8% /略有不足36.8% /不能

满足10.8% /完全不能满足7.7%.

观测指标16：低保户审批满意度——十分满意5.8% /比较满意31.1% /感觉一般47.3% /比较

不满意5.9% /十分不满意9.9%.

观测指标17：优惠政策兑现——全部兑现3.8% /多数兑现25.9% /兑现了一半29.9% /兑现了

小部分32.3% /全部没有兑现8.1%.

观测指标 18：村民干部互动——大小事情都听取村民意见 9.6% /小事听取村民意见 32.9% /

没有主动征求过村民意见24.8% /基本不考虑村民意见22.4% /完全不考虑村民意见10.3%.

3.2 灰色关联优势分析序列的设定

依据表1设定合并村庄灰色关联优势局系统特征行为序列4列，相关因素行为序列18列，序

列长度设定为25（注：受模型运算软件设置所限，从1600组数据中随机抽取25组数据构成系统特

征行为序列与相关因素行为序列），通过问卷调查获得各选项观测数据是顺序序型数据，本文对

问卷调查顺序型数据进行SPSS统计分析，将SPSS统计分析结果转换成相对应的数值型数据.每

个序列观测数据依据样本选项对应的描述性统计结果而定，如系统特征行为序列1（村庄合并态

·91·

度）样本1选择“比较喜欢”，其对应的频数百分比56.3%，取数值0.563；样本2选择“十分喜欢”其

对应的频数百分比9.9%，取数值0.099……，系统特征、相关因素行为序列的数据具体如下：

3.2.1 系统特征行为序列：

序列1（村庄合并态度） Y1=（0.563，0.099，0.099，0.563，0.563，0.291，…，0.291，0.291）

序列2（生活条件感觉） Y2=（0.464，0.101，0.101，0.464，0.464，0.023，…，0.41，0.41）

序列3（生活改善认可度） Y3=（0.72，0.72，0.72，0.72，0.72，0.027，…，0.72，0.72）

序列4（生产生活适应度） Y4=（0.773，0.773，0.773，0.773，0.773，0.028，…，0.773，0.084）

3.2.2 相关因素行为序列：

序列1（环境卫生改变） X1=（0.703，0.703，0.703，0.703，0.703，0.268，…，0.703，0.703）

序列2（义务教育满意度） X2=（0.088，0.679，0.679，0.679，0.679，0.679，…，0.679，0.679）

序列3（公用基础设施建设） X3=（0.755，0.755，0.755，0.755，0.755，0.031，…，0.755，0.755）

……

序列17（优惠政策兑现） X17=（0.299，0.259，0.259，0.259，0.299，0.323，…，0.299，0.299）

序列18（村民干部互动） X18=（0.329，0.329，0.329，0.329，0.103，0.248，…，0.224，0.248）

3.3 灰色综合关联度运算结果呈现

依据灰色关联优势分析模型的运算法则，对设定的村庄合并态度等4项系统特征行为序列，

环境卫生改变等18项相关因素行为序列进行灰色综合关联度运算，并依据运算结果Γ灰色关联

矩阵设定灰色综合关联度表2.

表2 合并村庄灰色综合关联度运算结果

相关因素序列

系统特征序列

环境卫生改变

义务教育满意度

公用基础设施建设

工资拖欠情况

打工处所

打工难原因

打工路上耗时

打工受挫能动性

职业培训状况

看病买药便利度

治安状况

文娱活动参与状况

对外交通便利程度

养老保险发放标准

最低生活保障

低保户审批满意度

优惠政策兑现

村民干部互动

序列1

序列2

序列3

序列4

序列5

序列6

序列7

序列8

序列9

序列10

序列11

序列12

序列13

序列14

序列15

序列16

序列17

序列18

村庄合并态度

序列1

0.906

0.592

0.864

0.708

0.797

0.935

0.917

0.699

0.743

0.935

0.969

0.831

0.825

0.700

0.832

0.724

0.634

0.893

生活条件感觉

序列2

0.799

0.541

0.837

0.903

0.635

0.707

0.745

0.913

0.609

0.705

0.722

0.869

0.655

0.590

0.863

0.914

0.777

0.798

生活改善认可度

序列3

0.916

0.598

0.872

0.725

0.806

0.887

0.870

0.713

0.754

0.914

0.933

0.853

0.817

0.710

0.852

0.741

0.644

0.846

生产生活适应度

序列4

0.936

0.596

0.889

0.739

0.798

0.877

0.857

0.726

0.749

0.903

0.920

0.865

0.804

0.705

0.872

0.756

0.652

0.832

·92·

4 合并村庄发展状态特征变量与相关要素之灰色关联优势局解析

将合并村庄发展状态特征变量与相关要素的灰色关联度进行排序，发展状态整体及单个特

征变量的优势局情况见表3.

表3 系统特征变量与相关要素灰色关联优势局排列表

相关因素序列

系统特征序列

环境改变满意度

治安状况

公用基础设施建设变化

看病买药便利度

最低生活保障

文娱活动参与状况

打工难原因

打工路上耗时

村民干部互动

低保户审批满意度

对外交通便利程度

工资拖欠情况

打工受挫能动性

打工处所

职业培训状况

优惠政策兑现

养老保险发放标准

义务教育满意度

整体关

联度

3.557

3.544

3.462

3.457

3.419

3.418

3.406

3.389

3.369

3.135

3.101

3.075

3.051

3.036

2.855

2.707

2.705

2.327

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

村庄合并

态度

0.906

0.969

0.864

0.935

0.832

0.831

0.935

0.917

0.893

0.724

0.825

0.708

0.699

0.797

0.743

0.634

0.700

0.592

5

1

7

2

8

9

3

4

6

13

10

14

16

11

12

17

15

18

生活条件

感觉

0.799

0.722

0.837

0.705

0.863

0.869

0.707

0.745

0.798

0.914

0.655

0.903

0.913

0.635

0.609

0.777

0.590

0.541

7

11

6

13

5

4

12

10

8

1

14

3

2

15

16

9

17

18

生活改善

认可度

0.916

0.933

0.872

0.914

0.852

0.853

0.887

0.870

0.846

0.741

0.817

0.725

0.713

0.806

0.754

0.644

0.710

0.598

2

1

5

3

8

7

4

6

9

13

10

14

15

11

12

17

16

18

生产生活

适应度

0.936

0.920

0.889

0.903

0.872

0.865

0.877

0.857

0.832

0.756

0.804

0.739

0.726

0.798

0.749

0.652

0.705

0.596

1

2

4

3

6

7

5

8

9

12

10

14

15

11

13

17

16

18

进行特征变量与相关要素灰色关联的优势局分析时，如果把灰色关联度0.8作为区分特征变

量与相关因素关联程度高、低的评判标准，那么 3.2即可作用 4项特征变量与相关因素灰色关联

的整体性关联程度高、低的评判标准.

4.1 整体性特征变量与相关要素之灰色关联优势局解析

由表3可知，与体现合并村庄发展状态的4项特征变量的整体性关联度高的9项相关因素依

次是环境改变状况、治安状况、公用基础建设变化、看病买药便利度、最低生活保障、文娱活动参

与状况、打工难问题、打工路上耗时因素、村民干部互动，这样的灰色关联结果表明，就整体而言

上述9项相关因素是合并村庄建设过程中当地政府应该优先关注与建设的.

从 4 个特征变量的问卷调查结果可知，特征变量生活改善认可度 92.8%、生产生活适应度

87.7%，达到了良好；村庄合并态度满意度 66.2%，达到了一般标准；生活条件感觉满意度 56.5%，

表现较差.因此，从整体上判断合并村庄建设状况一般.

从整体关联性较高 8 个相关因素的问卷调查结果可知，相关因素环境卫生改变满意度

97.1%、公用基础设施建设满意度95.9%，达到了优良标准，这两项因素主要体现合并村庄硬件设

施建设情况，村民满意高表明合并村庄硬件建设情况良好 .相关因素看病买药便利度 62.7%、打

·93·