植物表皮毛对植物的生长发育和防卫具有重要意义,而山丹(Lilium pumilum)具有许多百合所不具备的抗寒、抗病等优良性状,是百合育种和品种改良的重要基因资源。基于前期野外调查,本实验以花蕾无表皮毛和花蕾密被表皮毛的山丹为材料,记录山丹花蕾发育时期二者的表型生长差异和表皮毛的显微结构,为后续开展百合抗逆育种提供材料。植物花粉生理特征主要由基因调控,几乎不受外界环境的影响,具有高度的保守性和稳定性,百合花粉储量大,易收集,形态特征明显,所以从孢粉学角度来探讨不同百合野生种和百合品种的演化与分类,结合传统形态分类学结果,将为我们在百合属植物分类、资源开发和种质创新等方面提供更加全面的参考。试验结果如下:1.在表皮毛生长初期,山丹的两种类型表型特征差异不明显,随着表皮毛生长进入旺盛期,有毛山丹的株高,茎粗和花蕾长度与无毛山丹的相关形态指标相比差异显著,随后在表皮毛生长进入末期,有毛山丹与无毛山丹的表皮毛形态指标差异逐渐缩小,二者不具有显著性差异。说明表皮毛不同生长期的生长变化一定程度上影响植株本身的形态指标变化,且彼此之间具有一定的正相关性。用我们随机种植的350个有毛山丹居群地区的山丹种球,估算得出有毛山丹植株野外的自然分离比例约为57.99%。2.山丹花蕾表皮毛的发生位置有三种且不同位置的生长状态不同,第一种发生在有毛山丹的外轮花被片的表皮毛,生长繁密旺盛;第二种发生在内轮花被片与外轮花被片衔接外露部位的表皮毛,排列稀疏,长度较长;第三种发生在有毛山丹和无毛山丹二者的花蕾顶端及顶芽叶腋处的表皮毛,稀疏短小且枯萎较早;另有我们发现极个别植株表皮毛发生于山丹茎部叶腋间,浓密粗壮,长度较短。3.电镜扫描观察在生长旺盛期有毛山丹表皮毛类型有两种:I型属于顶细胞大小不发生变化,II型属于顶细胞膨大。不同时期的花蕾表皮毛都成棒状,没有发现具有分支以及明显分泌物的毛状体;在表皮毛分布密集位置,单位面积每平方厘米的表皮毛达到180～220根。4.基于花粉形态特征的聚类结果:卷瓣组的大花卷丹、山丹、垂花百合、宝兴百合以及川百合聚在一起;喇叭组的通江百合、宜昌百合、淡黄花百合、紫脊百合与卷瓣组的卷丹、毛百合和南川百合及据叶柄组的野百合聚在一起;此外,喇叭组的麝香百合与具叶柄组的药百合聚在一起,最后轮叶组的浙江百合与卷瓣组的有斑百合聚在一起,大部分野生种都能按照百合属的组间特征进行分类。栽培品种花粉聚类结果基本符合百合属野生种与品种的区群划分标准:第一类群包括了山丹、垂花百合、川百合、宜昌百合和亚洲百合杂种系的‘金色热情’、‘蜂鸣’、‘表演家’和LA杂种系的‘耀眼’;第二类群包括LA杂种系的‘杰西卡’和麝香百合;第三类群包含了所有的东方百合杂种系的‘白合平’、‘西伯利亚’和‘伴娘’和OT杂种系的‘朱迪斯’、‘罗伯特’和‘北京’,喇叭百合杂种系的亲本野百合和东方百合杂种系的亲本药百合,以及LA杂种系的‘亮钻’。说明依据花粉形态来对百合属植物分类是一种相对高效可行且结果准确性较高的分类方法,但单纯依靠花粉形态特征进行分类是不全面的,还需要结合细胞学、同工酶、RFLD、RAPD等多方面研究结果来共同判断。5.百合野生种和栽培品种都具有远极单沟萌发孔,网脊为单排脊柱。花粉外壁网纹大小不一、形状各异,网脊由形状、大小和排列疏密程度都不同的颗粒组成,网脊颗粒的形状分别有圆形、椭圆形和矩形三种。麝香百合的网脊颗粒不明显,具有管状膜纹。