芡實(shí)花部形態(tài)和開花習(xí)性研究

朱紅蓮，柯衛(wèi)東，李雙梅，劉玉平，葉元英，黃來春

（武漢市蔬菜科學(xué)研究所，430065）

芡實(shí)花部形態(tài)和開花習(xí)性研究

朱紅蓮，柯衛(wèi)東，李雙梅，劉玉平，葉元英，黃來春

（武漢市蔬菜科學(xué)研究所，430065）

對芡實(shí)花部形態(tài)特征、開花動(dòng)態(tài)、傳粉形式等進(jìn)行觀察研究。研究結(jié)果表明，芡實(shí)花單生，兩性，單花花期2 d，芡實(shí)的花期為80～90 d，盛花期在7月底至9月初。自然條件下其異花授粉結(jié)實(shí)率與自花授粉結(jié)實(shí)率接近，均低于自然條件下結(jié)實(shí)率，表明芡花的傳粉受精自交、異交并存，需要傳粉媒介。

芡實(shí)；花部形態(tài)；開花習(xí)性

芡實(shí)（Euryale feroxSalisb．）屬睡蓮科芡屬，起源于東亞、南亞及東南亞一帶。芡實(shí)在我國有著悠久的栽培歷史，為一年生大型水生草本植物，以其種仁（俗稱芡米）和芡實(shí)梗（芡實(shí)葉柄和花梗）供食用。在日本、俄羅斯、朝鮮、印度、孟加拉國、緬甸等國均有分布。

目前，人們對芡實(shí)的栽培、營養(yǎng)價(jià)值及加工等方面的研究較多，但對芡實(shí)花的研究很少，本試驗(yàn)對芡實(shí)花部形態(tài)和開花習(xí)性進(jìn)行了初步研究，以期為芡實(shí)產(chǎn)量的提高和雜交育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地設(shè)在國家種質(zhì)武漢水生蔬菜資源圃內(nèi)，供試材料為有刺類型紫花刺芡和無刺類型紫花蘇芡。2010年6～9月進(jìn)行觀測和取樣。

1.2 試驗(yàn)方法

①花部特征 在盛花期，觀察芡實(shí)花部的形態(tài)特征并拍照。隨機(jī)選取完全開放的花10朵，用游標(biāo)卡尺測量花冠直徑、花瓣長度和寬度、萼片長度和寬度、花絲長度和花藥長度等。

②開花動(dòng)態(tài) 觀察第1朵花和最后1朵花的開花時(shí)間。盛花期隨機(jī)選取不同植株上剛出水的花蕾，掛牌標(biāo)記，觀察并記錄單花開花動(dòng)態(tài)。

③傳粉形式 設(shè)3個(gè)處理，即a.不套袋、不去雄（對照），為自然傳粉形式。b.開花前套袋、不去雄，為套袋自花授粉形式。c.不套袋、開花前去雄，為自然條件下異花授粉形式。每個(gè)處理20朵花，果實(shí)成熟時(shí)統(tǒng)計(jì)單果結(jié)實(shí)率。

2 結(jié)果與分析

2.1 芡實(shí)花部形態(tài)特征

芡實(shí)花單生，為兩性花?；ㄝ^大，花冠直徑有刺類型為2.9～3.9 cm，無刺類型為1.8～2.6 cm?；ㄝ?片，三角形，萼片長3.1～4.4 cm，寬1.8～2.6 cm?；ü谟?～6輪鑷合狀排列的花瓣組成，每輪4片，其大小自外而內(nèi)依次縮小，外輪花瓣最大，長3.0～3.7 cm，寬1.1～1.5 cm。

雄蕊多數(shù)，達(dá)100多枚，排列成3～5輪，均向內(nèi)拱，蓋于雌蕊之上。外輪雄蕊瓣化，失去繁殖作用，向心瓣化程度逐漸下降，再向內(nèi)產(chǎn)生正常雄蕊。花絲長4.5～5.5 mm，花藥長4.0～4.5 mm。雌蕊由多心皮（13～17個(gè)）合生而成，凹陷花托之內(nèi)成為多室的下位子房。心皮頂端的柱頭按輻射狀排列，匯合成圓盤狀。每一子房中具有多枚（10～16枚）胚珠，著生于室隔的兩側(cè)，故屬層狀胎座而非側(cè)膜胎座。芡花輻射狀排列的柱頭，有利于接受花粉，凹陷的子房能使幼果得到更好的保護(hù)。

2.2 芡實(shí)單花開放動(dòng)態(tài)

芡實(shí)單花花期一般為2 d。大多花蕾于開花前1 d 16：00出水，隨之花柄不斷伸長，花蕾繼續(xù)發(fā)育。開花第1天4：00萼片開裂，先裂開1片，之后第2片、第3片、第4片逐漸裂開，隨著萼片的全部開裂，外圍花瓣漸次展開，至6：00萼片完全張開，花朵呈半開狀態(tài)。隨著外圍花瓣的張開，里層的花瓣也逐漸張開，至8：00左右花瓣完全展開。16：00開始閉合，18：00花瓣萼片均收攏，花柄稍彎曲。至此第1天開花結(jié)束。開花第2天早5：00花柄稍伸長，但長度不及第1天，萼片花瓣重新張開，但張開角度次于第1天，至9：00花完全開放，16：00花瓣閉合，萼片漸次收攏，花柄彎曲入水，22：00花柄、已受精的花朵完全沉入水中，至此開花過程結(jié)束。在氣候條件惡劣時(shí)，如遇連續(xù)陰雨、氣溫過低或水層過深時(shí)，花蕾并不浮出水面開花，而是在水下閉花傳粉。

芡實(shí)開花后，花托與子房壁愈合而形成外部為花托包被的假果，果有刺或無刺，因品種而異。形成果實(shí)后其花瓣不脫落，但隨著果實(shí)的發(fā)育成熟花瓣慢慢爛掉，花萼宿存，尖嘴狀，位于果頂端，使整個(gè)假果形似雞頭狀。

2.3 芡實(shí)群體花期

芡實(shí)花期為80～90 d，盛花期在7月底至9月初，始花期在6月底7月初，終花期在9月底10月初，但后期開的花不能正常發(fā)育成果實(shí)。芡實(shí)每株開花18～20朵，結(jié)果14～17個(gè)。

2.4 芡花傳粉形式

自然條件下結(jié)實(shí)率（處理a）、套袋自花授粉結(jié)實(shí)率（處理b）及自然條件下異花授粉結(jié)實(shí)率（處理c）如表1所示，套袋自花授粉結(jié)實(shí)率和自然條件下異花授粉結(jié)實(shí)率接近，均低于自然條件下結(jié)實(shí)率。

表1 不同處理下芡實(shí)的結(jié)實(shí)率 %

3 小結(jié)與討論

①試驗(yàn)結(jié)果表明，芡實(shí)的自然條件下異花授粉結(jié)實(shí)率與套袋自花授粉結(jié)實(shí)率接近，且均低于自然條件下結(jié)實(shí)率，說明芡實(shí)自花傳粉和異花傳粉現(xiàn)象并存，大多數(shù)情況下芡實(shí)花是開放后自花傳粉，在授粉過程中需要傳粉者，其坐果率受到傳粉者的限制。Moseley[1]、Khanna[2]認(rèn)為芡花是水中閉花傳粉受精的，但本研究認(rèn)為芡實(shí)的閉花傳粉可能只是對逆境（如漲水）的本能反應(yīng)。芡實(shí)花型較大，花瓣顏色鮮艷，具芳香，具有蟲媒花的典型特征。

②芡實(shí)自然條件下結(jié)實(shí)率不到60%，且結(jié)實(shí)率與品種類型、單株?duì)I養(yǎng)體大小、開花結(jié)果時(shí)期（前期結(jié)實(shí)率低，中、后期較高）及天氣有關(guān)，且差異較大。常福辰等[3]認(rèn)為芡實(shí)種子結(jié)實(shí)率不高是由部分小孢子敗育導(dǎo)致，而芡實(shí)花粉的敗育主要發(fā)生在小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)期、小孢子的單核期和二核期。在芡實(shí)花期采用人工授粉、田間放蜂等方法，有利于提高其結(jié)實(shí)率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

[1]Moseley M F．Morphological studies of the Nymphaeaceae.I. The nature of the stamens[J]．Phyto,1958,8:1-29.

[2]Khanna P．Morphological and embryologic studies in Nymphaeaceae I.Euryale feroxSalisb.[J]Proc Ind Acad Sci,1964,59∶237-243.

[3]常福辰，施國新，丁小余，等．芡實(shí)花粉敗育的細(xì)胞學(xué)觀察[J]．植物資源與環(huán)境，1999，8（3）：53-58

Research on Floral Characteristics and Flowering Habit ofEuryale feroxSalisb.

ZHU Honglian,KE Weidong,LI Shuangmei,LIU Yuping,YE Yuanying,HUANG Laichun
(Wuhan Vegetable Research Institute,Wuhan,Hubei 430065)

Floral Characteristics,floral dynamic of single flower and pollination method ofEuryale feroxSalisb.were observed.The results showed that the flower was solitary,hermaphroditic,and the blooming stage of a single flower was 2 days.The florescence ofE.feroxSalisb.was 80-90 days,and the full-bloom stage was from late July to early September. The seed setting rate of cross-pollination under natural conditions was near to self-pollination,both of which lower than that of open pollination.It indicated that self-pollination and cross-pollination were coexisted,and pollinators were needed.

Euryale feroxSalisb.;Floral characteristics;Flowering habit

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.16.020

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“水生蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研究與示范”（200903017）資助

朱紅蓮（1978-），女，農(nóng)藝師，主要從事水生蔬菜花卉研究與推廣工作

柯衛(wèi)東，通信作者，電話：027-88116313，E-mail：wdke63@163.com

2011-07-11