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花粉

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花粉(pollen)是種子植物的微小孢子堆,成熟的花粉粒實為其小配子體,能產生雄性配子。花粉由雄蕊中的花葯產生,由各種方法到達雌蕊,使胚珠授粉。
花粉主要由植物雄蕊產生,通過風、昆蟲或其他載體傳播到植物雌蕊,完成授粉過程。 [3]  花粉通常含有植物遺傳信息,對植物繁殖至關重要。 [3] 
1860年瑞典植物學家林奈引用拉丁文Pollen(原意為“強大的、元氣充沛的”)為花粉命名,這一命名體現了花粉的本質。
中國是食用花粉最早的文明古國。眾所周知的松花糰子,以各種製品遍及全國。《神農本草經》將蒲黃列為上品,稱為保健劑,説:久服輕身、益氣、延年。《元和紀用經》中載“松花酒”可治風眩頭旋腫痹、皮膚頑疾等症。 [1] 
中文名
花粉
外文名
Pollen
別    名
植物的“精子”
分類依據
形狀大小,萌發孔的數目、結構等

花粉形態特徵

各類植物的花粉各不相同。根據花粉形狀大小,對稱性和極性,萌發孔的數目、結構和位置,壁的結構以及表面雕紋等,往往可以鑑定到科和屬,甚至可以鑑定到植物的種。花粉形態的研究可為分類鑑定和花粉分析中鑑定化石花粉提供依據,同時也為植物系統發育的研究提供有價值的資料。
花粉 花粉
大多數花粉成熟時分散,成為單粒花粉。但也有兩粒以上花粉粘合在一起的,稱為複合花粉粒。許多花粉結合在一起,在一個藥室中至少有兩塊以上的,稱為花粉小塊。在一個或幾個藥室中全部花粉粒粘合在一起的,稱為花粉塊。花粉小塊和花粉塊主要見於蘭科蘿藦科植物。
花粉粒在四分體中朝內的部分,稱為近極面。朝外的部分稱為遠極面。連接花粉近極面中心點與遠極面中心的假想中的一條線,稱為極軸,與極軸成直角相交的一條線稱為赤道軸,沿花粉兩極之間表面的中線為赤道。在有極性的花粉中,可以分為等極的,亞等極的和異極的3個類型。花粉通常是對稱的,有兩種不同的對稱性:輻射對稱和左右對稱。
花粉多為球形,赤道軸長於極軸的稱為扁球形;特別扁的稱為超扁球形;相反地,極軸長於赤道軸的稱為長球形,特別長的稱為超長球形。花粉在極面觀所見赤道輪廓,可呈圓形,具角狀,具裂片狀等等。在赤道面觀,花粉輪廓可呈圓形、橢圓形、菱形、方形等等。
花粉大小因種而不同,變化很大。最小的花粉見於紫草科勿忘草,約(4~8)微米×(2~4)微米。大型花粉直徑為100~200微米〔姜屬〕,120~150微米〔錦葵科的許多屬種,以及牽牛芭蕉屬等〕。大多數花粉最大直徑約為20~50微米。水生植物大葉藻花粉細長,約為(1200~2900)微米×(3.5~9.5)微米。
萌發孔為花粉壁上變薄的區域,花粉萌發時花粉管往往由萌發孔伸出。萌發孔按其長和寬的比例,通常分為溝、孔兩類。凡長與寬之比大於2的為溝,不到2的為孔。有時短溝和長孔之間不易區分。只具溝或孔的為簡單萌發孔,溝和孔共同組成的為複合萌發孔。萌發孔分佈在極面,赤道面或散佈於球面。分佈於遠極面上的單溝,又稱為槽。萌發孔有許多變異,也有沒有萌發孔的花粉。
花粉壁通常分為兩層,即外壁和內壁。內壁的成分主要是果膠纖維素,抗性較差、在地表容易腐爛,經酸鹼處理則分解;而外壁主要成分是孢粉素,抗腐蝕及抗酸鹼性能強,在地層中經千百萬年仍保持完好,所以研究花粉形態,主要依據外壁的結構。外壁又可分兩層,即外層和內層。外層一般由3層組成,最外層為覆蓋層,其上或具穿孔,發育不完全時,為具半覆蓋層的或無覆蓋層的花粉;下面一層為柱狀層,具有柱狀(或棒狀)結構;再下面一層為基層。
花粉表面光滑或具各種各樣的紋飾(雕紋)。紋飾的類型因種屬而不同。主要的雕紋有顆粒狀、瘤狀、棍棒狀、刺狀、條紋狀、皺波狀、網狀、腦皺狀等等。

花粉生長過程

成熟花粉 成熟花粉
成熟花粉的生活力因不同種類而變化很大。許多果樹花粉的生活力,在實驗室可以保持幾個月。禾本科和菊科花粉,往往幾分鐘到幾十分鐘就失去生活力,其他大多數植物花粉的生活力介乎這兩個極端之間。環境因素,特別是温度與濕度,對花粉的生活力有很大影響。
花粉可以方便地儲藏於膠囊中或小玻璃管內,容器一般置於乾燥器中,以控制濕度(氯化鈣碳酸鉀濃硫酸)。最適温度和濕度因植物種類而不同。禾本科的花粉壽命很短,儲藏比較困難。困難之一是由於它們在水合條件下散粉,而乾燥對它們有害。也不能在冰點下的温度保存,因為冰凍對花粉生存有害。採集花粉時的温度和濕度條件,對花粉的生活力也很有關係。
在自然界,柱頭為花粉萌發提供一個合適的場所。花粉粒落在柱頭上後,即發生吸漲水合,大量吸水,並由於營養核中mRNA的大量形成而產生專一性蛋白質,使花粉萌發,長出花粉管。這些專一性蛋白質與柱頭表膜的專一性蛋白質起識別作用,雙方是否親和,決定於花粉外壁和柱頭表膜上的酶和抗體的特性。如果是親和的,花粉可以萌發,並長進花柱組織和胚囊
許多植物的花粉可以在培養基上萌發,長出花粉管。花粉萌發一般要求有一種碳水化合物,最常用的是蔗糖。糖在培養基中有兩個作用:一是保持滲透壓,二是作為花粉代謝的底物。硼對花粉管生長有促進作用,鈣對花粉管生長也有明顯作用。
花粉萌發和花粉管生長一般分為四個階段:吸漲、停滯、花粉管發端及花粉管迅速伸長階段。各個階段所需時間因種而不同,並決定於花粉本身所儲存食物及外界因子。花粉管的生長區只限於末端幾個微米。區內富含RNA,蛋白質以及PAS-正反應物質。生長區有許多小泡,可能從高爾基體嵴膜末端形成。生長區後面的細胞質細胞器澱粉體。萌發的特徵是靜止的高爾基器轉變為一個活動的器官,產生小泡,在細胞質中形成液泡

花粉分類

花粉按傳播方式可分為風媒花粉和蟲媒花粉:
風媒花粉指藉助風力傳播授粉的花粉,一般花粉粒小、質輕、量多,不容易含有動物激素,一般不易致敏,松花粉是松樹的花粉,是典型的風媒花粉。
松花粉又名松黃,松樹抗病蟲害的能力非常強,因此不易產生病蟲害,所以不需要打農藥,沒有農藥殘留;松樹也不需要施肥,葉子就是它最好的肥料,所以不用擔心化肥對花粉的污染。
蟲媒花粉是指以昆蟲傳播媒介的花粉,一般花粉粒大,質重,蟲媒花粉由於昆蟲本身含有動物激素,昆蟲在採蜜時會把自身的動物激素帶到花粉上,人食用之後容易致敏,蜂花粉是典型的蟲媒花粉。
另外,蟲媒粉有一個特點,花粉的種類多,因為昆蟲會採集各種花的蜂蜜,所以花粉不純正,不單一,並且蜜蜂在到處採蜜時,花粉上會被沾上各種雜質,雜質被蜂蜜粘上很難去除,另外還要注意防止蜜蜂採到帶有農藥殘留的花粉,因為有些植物避免不了噴灑農藥。

花粉古代應用

我國是食用花粉較早的文明古國,二千二百多年前,戰國大詩人屈原在《離騷》中就有“朝飲木蘭之墜露,夕餐秋菊之落英”,這裏所指的落英即落花,凋謝的落花自然有花粉。
宋朝《圖經本草》記載:“蒲黃即花中雄蕊粉,細若金絲,當欲開之時便取之,以蜜搜之作果品食之甚佳”。
“花粉蜂蜜漿”是我國古代傳統食品,1502年蘇州出版的農家日用手冊《便民圖纂》中的“幹蜜法”就是製作花粉蜂蜜漿的好方法:每10斤蜂蜜中加一斤花粉,先將蜂蜜在砂鍋中煉沸,等滴水不散時將花粉加入即成。《便民圖纂》是明代弘治年間吳縣知縣根據前人未署名作品《便民纂》改編而成的,可見我國食品花粉蜜製劑早於宋代,到了明朝已成為民間食品了。
清代王士雄著《隨息居飲食譜》記述松花粉糕點製作法:將白砂糖加水熬煉好後加人松花粉;清代《市京歲時記勝》和《燕京歲時記》中記載松花粉做糕餅的有:榆錢糕玫瑰糕、藤蘿花粉餅、九花餅,也有不提花種名,統稱“花糕”、“春餅”者。這些説明自明清以來花粉糕點在我國食譜中佔有重要的位置。
花粉酒是千百年來我國廣大人民深愛的養生美酒。唐朝詩人郭元振《秋歌》中有“延年菊花酒”之句;蘇軾還專門寫過《蜜酒歌》。詩中描寫了用花粉採製酒的過程。
《便民圖纂》記載了菊花酒的做法是:“酒酷將熟時,每缸取菊花花粉二斤入酷內攪勻,次早榨則味香美,一切有香無毒之花粉,仿此用之,皆可”。
元代宋伯仁著《酒小史》和清代《隨息居飲食譜》中記載了多種花粉酒,例如:“蔡他棣花粉酒”、“玫瑰花粉酒”、“桂花酒”等。
酒泡花粉是我國古代加工花粉的有效方法,從現代生物學角度看,花粉如果未經破壁,花粉中的營養成分是很難被吸收的,因為花粉外壁可以抗強酸強鹼。那麼花粉經酒麴發酵處理後,不僅能增加花粉營養成分生物利用,而且也對除去花粉中致敏原有一定的效果。因此,才有了花粉經酒麴發酵後再製成糕、餅、晶、飲料及糖果
新修本草》是唐顯慶四年(公元659年)官方頒佈的我國第一部藥典,“酒服松黃”把花粉與酒聯繫在一起,花粉可作為上等酒麴,也可以將花粉加入釀酒原料中,或將花粉浸酒後飲用。唐朝詩人戎昱有“松醒能醉客”的詩句;宋朝詩人蘇軾守定州時,於曲陽松花粉釀酒作《松醪賦》。《元和紀用經》載“松花酒”飲法是取松花粉二升,用絹囊裹之,入酒五升,浸五日,每次空服飲三盒,可治風眩頭旋腫痹、皮膚頑疾等症。古代用花粉調粥、調湯的記載也屢見不鮮,如《本草綱目》和《泉州本草》中的“月季花粉湯”,元代的《飲膳正要》中有“松花湯”。

花粉食物營養成分

食物名稱 花粉
含量參考 約每100克食物中的含量
能量 251 千卡
蛋白質 9.6 g
脂肪 7.7 g
碳水化合物 72.5 g
不溶性膳食纖維 36.7 g
55 mg
99 mg
253 mg
980 mg
81 mg
11.74 mg
41.7 mg
0.39 mg
2.94 mg
5.6 μg
維生素B1(硫胺素) 0.1 mg
維生素B2(核黃素) 0.47 mg
煙酸(煙酰胺) 7.5 mg
維生素C(抗壞血酸) 21 mg
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花粉科研應用

在科學研究中,花粉也常被應用於古氣候生態學考古學等領域,通過分析花粉沉積層可以還原過去的植被、氣候和環境變化。
地質學
化石孢子和花粉(孢粉)屬或種及其組合可以用來繪製年齡分佈圖,用於確定孢粉的地層時代
古氣候學
分散孢粉可以與母體植物相關聯。利用植物生態組合可以用來衡量環境的乾濕度 (EPH) 同時也可以用來衡量環境的温度 (EPT),這已被廣泛地應用於古氣候重建 [2] 
生態學
作為研究中的一種有力的工具,花粉可以幫助科學家們還原過去的環境變化和人類活動的歷史,為人們更好地理解生態系統動態提供了重要的線索。
通過分析花粉的種類和數量,科學家們能夠還原過去的植被變化、氣候波動、土地利用歷史以及生態系統的響應。
人類活動,如森林伐木、農業擴張和城市建設,會改變植被結構和種類。通過分析花粉的種類和含量變化,可以推斷出植被源地的變化,進而瞭解人類活動對自然環境的影響。
氣候變化也會影響植物的分佈和花粉的產生。通過研究花粉在不同時期的沉積情況,可以得知過去氣候的變化,包括温度和濕度等因素。
花粉記錄可以提供土地利用歷史的信息。人類的農業活動和土地利用方式會影響花粉的種類和數量,從而反映出人類對土地的利用模式。
此外,人類活動對生態系統的影響,往往會導致植物種羣的變化。通過花粉記錄,可以觀察到植物羣落的演變,揭示人類活動對生態系統結構和功能的影響。 [3] 
繁忙的授粉昆蟲。攝影:劉茂勝(綠會BCON專家) 繁忙的授粉昆蟲。攝影:劉茂勝(綠會BCON專家)
參考資料