紅地球葡萄花芽分化的觀察

路 瑤，段 慧，劉昆玉，胡 超，羅彬彬，王灝然

（1.常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南 常德 415000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3.攀枝花市農(nóng)牧局，四川 攀枝花 617000）

紅地球葡萄花芽分化的觀察

路 瑤1，段 慧1，劉昆玉2，胡 超1，羅彬彬1，王灝然3

（1.常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南 常德 415000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3.攀枝花市農(nóng)牧局，四川 攀枝花 617000）

以紅地球葡萄為試材，采用石蠟切片法制作切片并觀察紅地球花芽分化的進(jìn)程。結(jié)果表明：長(zhǎng)沙地區(qū)紅地球葡萄冬芽?jī)?nèi)主芽花芽分化的主要時(shí)期可分為4個(gè)時(shí)期，分別為未分化期（6月3日前）、花序原基分化期（6月3日至7月8日）、小穗原基分化期（7月8日至8月12日）和休眠期。

紅地球葡萄；花芽分化；石蠟切片

葡萄生長(zhǎng)掛果的同時(shí)，花芽也正在進(jìn)行分化，并作為翌年開(kāi)花結(jié)果的根基。研究葡萄的花芽分化對(duì)控制產(chǎn)量與質(zhì)量有著非常重要的意義。為此，試驗(yàn)以目前生產(chǎn)中栽培非常普遍的紅地球葡萄為材料，研究其花芽分化過(guò)程。葡萄花芽分化分為生理分化與形態(tài)分化2個(gè)時(shí)期。生理分化期因缺少明顯的形態(tài)特征而難以從解剖學(xué)上將其與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期區(qū)分開(kāi)，所以試驗(yàn)只重點(diǎn)進(jìn)行形態(tài)分化期的觀察。此外，葡萄的芽有兩種，即夏芽和冬芽，兩者的分化過(guò)程是一致的，只是在分化的時(shí)間、速度與程度上有所差別，從而影響花序及果穗的大小與質(zhì)量。夏芽在新梢摘心以后分化的速度快且時(shí)間短，但是分化不充分，形成的花序小而不充實(shí)；冬芽的分化速度慢、時(shí)間長(zhǎng)，分化較充分。而從冬芽的解剖結(jié)構(gòu)來(lái)看[1]，發(fā)育健康的冬芽?jī)?nèi)包含若干個(gè)始芽，一般位于中央的芽為主芽，最為健壯，周?chē)渌难繛楦毖浚搭A(yù)備芽，且芽?jī)?nèi)充滿茸毛，這給花芽分化的觀察帶來(lái)較大難度。因此，試驗(yàn)觀察的是葡萄冬芽中主芽的花芽分化過(guò)程。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為歐亞種（Vitis vinifera L.）鮮食葡萄紅地球（red globe），以SO4作砧木，5 a生，樹(shù)勢(shì)中庸，生長(zhǎng)良好。試驗(yàn)主要試劑有蘇木精、鐵礬、無(wú)水乙醇、甲醛、冰醋酸、氯仿、二甲苯、甘油、硫酸鋁鉀、碘酸鈉、水楊酸鈉（以上均是分析純）、石蠟和中性樹(shù)膠（化學(xué)純）。主要儀器與設(shè)備有YD-202型石蠟切片機(jī)（浙江金華益迪醫(yī)療設(shè)備廠）、HG303-3型電熱恒溫培養(yǎng)箱（南京實(shí)驗(yàn)儀器廠）、HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋 （上海浦東物理光學(xué)儀器廠）、可調(diào)電爐（長(zhǎng)沙遠(yuǎn)東電爐廠）、冰箱（海爾集團(tuán)）、BXT-90A型體視顯微鏡（上海炳宇光學(xué)廠）和BX51型熒光電子顯微鏡（奧林巴斯）。

1.2 試驗(yàn)方法

材料的采集時(shí)間為5月27日～11月25日，每7 d采1次樣，每次取10個(gè)芽。采集新梢上第5個(gè)節(jié)位的芽，所選新梢的基部粗度均大于0.5 cm。采集后在體視顯微鏡下剝凈芽外鱗片及茸毛，立即放入FAA固定液（70%乙醇90 mL+冰醋酸5 mL+福爾馬林5 mL）中，備用，至最后一次采樣結(jié)束后，用石蠟切片法先后經(jīng)固定、脫水、透明、浸蠟、包埋、切片、貼片、脫蠟、復(fù)水、染色、脫水、透明、封片等步驟后制成永久裝片[2-4]，在熒光顯微鏡下觀察并照相。

2 結(jié)果與分析

紅地球葡萄的花芽是在前一年春天形成，到翌年春季才開(kāi)花。在春、夏兩季，隨著新梢的逐漸生長(zhǎng)，在新梢葉腋處形成夏芽副梢和冬芽。冬芽實(shí)際上來(lái)源于副梢，卻很早就與主梢建立起直接的維管聯(lián)系。冬芽是下一季生長(zhǎng)枝條的一個(gè)縮小體，只要條件適宜，它就會(huì)接受成花誘導(dǎo)再分化形成花序原基。

葡萄的芽從營(yíng)養(yǎng)分生至花序再到花的形成，必須經(jīng)過(guò)一連串復(fù)雜的形態(tài)變化過(guò)程。花芽的形成可分為2個(gè)階段：花序分化與花器官分化，而花序分化階段應(yīng)包含4個(gè)過(guò)程。

（1）未分化期，長(zhǎng)沙地區(qū)出現(xiàn)時(shí)間在6月3日前。從圖1-1可以看出，紅地球新梢上第5個(gè)節(jié)位的芽正處于未分化期，此時(shí)已經(jīng)具備葉芽的基本形態(tài)特點(diǎn)，表現(xiàn)為主原基上鱗片狀的托葉結(jié)構(gòu)緊密，并包裹著生長(zhǎng)點(diǎn)，整個(gè)芽體被茸毛充滿，芽外鱗片綠色，尚未木質(zhì)化，該階段屬于葡萄芽的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期；之后新梢上的腋芽又隨著新梢生長(zhǎng)不斷分化，此刻芽生長(zhǎng)體尖而狹窄，內(nèi)部細(xì)胞形態(tài)類(lèi)似，生長(zhǎng)體上部分生組織細(xì)胞小，結(jié)構(gòu)緊湊，核大，染色比較深，但下端的芽體基部組織細(xì)胞個(gè)體大，細(xì)胞核小，結(jié)構(gòu)松散，且兩旁分散著染色相對(duì)較深的維管組織。伴隨營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)錐的生長(zhǎng)、分化，繼續(xù)形成新葉原基，并在形成初期呈小指狀隆起（圖1-2）。之后向兩側(cè)擴(kuò)展，包住生長(zhǎng)錐的基部（圖1-3）。

圖1 紅地球葡萄花芽分化進(jìn)程

（2）花序原基分化期，長(zhǎng)沙地區(qū)出現(xiàn)時(shí)間在6月3日至7月8日。此時(shí)芽外鱗片亦呈綠色，未木質(zhì)化，且正在增大，無(wú)茸毛。其形態(tài)變化過(guò)程為：最先生長(zhǎng)點(diǎn)體積逐漸擴(kuò)大，呈現(xiàn)出半球形（圖1-4），之后產(chǎn)生一個(gè)隆起（圖1-5），此隆起就是花序開(kāi)始分化的標(biāo)志，是一個(gè)開(kāi)始分化的花序原始體，也稱(chēng)花穗軸原始體；然后突起繼續(xù)變大，頂端部位與周?chē)?xì)胞結(jié)構(gòu)緊湊，且細(xì)胞質(zhì)濃、核大 （圖1-6），到后期花序原基的體積明顯與生長(zhǎng)錐體積相近，并產(chǎn)生葉原基（圖1-7），相應(yīng)物候期為漿果膨大期。花序原基分化期是葡萄花芽分化的關(guān)鍵階段，這段時(shí)間必須保證充足的樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)南募拘藜簦源偈够ㄑ康耐耆只?/p>

（3）小穗原基分化期。自花序原基開(kāi)始分化后，很快在原基基部分化出二級(jí)穗，即成為小穗的原基，形狀為卵形隆起，隨著花序原基主軸伸長(zhǎng)，形成多個(gè)分枝原基及苞片原基，至此形成一個(gè)完整的花序（圖1-8）。此時(shí)，芽鱗呈淺褐色，并且已半木質(zhì)化，鱗片內(nèi)出現(xiàn)少量茸毛。在長(zhǎng)沙地區(qū)，7月8～22日進(jìn)行花序第2穗軸分化，該階段苞葉原基腋部形成小穗原基，小穗原基在花序軸原始體上從下往上不斷分化產(chǎn)生，紅地球葡萄花序軸上一般可產(chǎn)生2～3個(gè)小穗（圖1-9）；7月22日至8月12日芽外鱗片呈深渴色并全部木質(zhì)化，芽?jī)?nèi)茸毛增多，相應(yīng)物候期為果實(shí)著色期。

（4）休眠期。11月下旬在長(zhǎng)沙地區(qū)采樣觀察，在休眠前未發(fā)現(xiàn)小花分化，而在整個(gè)休眠期內(nèi)，冬芽處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。直到第二年萌芽期前后，才在已有分化基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充分化階段，進(jìn)而分化出花器官的各部分。

3 小結(jié)與討論

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，長(zhǎng)沙地區(qū)紅地球葡萄冬芽?jī)?nèi)主芽花芽分化的主要時(shí)期可分為4個(gè)時(shí)期：未分化期（6月3日前）、花序原基分化期（6月3日～7月8日）、小穗原基分化期（7月8日～8月12日）和休眠期。這與蔡桂華等[5]的研究基本一致，他采用電鏡掃描觀察到紅地球二次果花芽分化過(guò)程主要包括5個(gè)階段：未分化期，分化前期，第一花序原始體分化期，第二花序原始體分化期，冬芽萌動(dòng)期。

葡萄花芽分化一般集中在枝蔓中部的節(jié)位上，不同品種葡萄花芽在枝蔓上的分布部位也不同，因此提出了葡萄長(zhǎng)、中、短梢的修剪概念[6]。葡萄的花芽形成較容易，具有一年內(nèi)多次結(jié)果能力，生產(chǎn)上可利用相應(yīng)措施影響花芽分化從而達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期的目的[7]。

部分葡萄品種的花芽分化開(kāi)花期前后，約在5～6月，該試驗(yàn)在6月上旬才觀察到花芽開(kāi)始分化，這應(yīng)該是品種和地區(qū)的差異所致。此外，芽的質(zhì)量、新梢的綁縛角度、夏季修剪時(shí)副梢所留葉片數(shù)等都會(huì)對(duì)冬芽的分化造成影響。一般來(lái)說(shuō)，枝梢基部節(jié)位的芽發(fā)育不佳，中、上部節(jié)位的芽發(fā)育好、夠飽滿，且距離中部向上或者向下的芽眼，越遠(yuǎn)則質(zhì)量越差。但紅地球例外，其頂端優(yōu)勢(shì)很強(qiáng)，新梢一般采用弓形綁縛或水平綁縛，以緩和生長(zhǎng)勢(shì)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)。

紅地球葡萄的花芽從6月3日花序開(kāi)始分化到翌年5月上旬，花的各部分器官分化完成，整個(gè)分化時(shí)期長(zhǎng)達(dá)近1 a時(shí)間。在分化過(guò)程中，花序分化經(jīng)歷時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)3個(gè)月左右。由于花芽的分化與開(kāi)花、果實(shí)的形成發(fā)育以及新梢的生長(zhǎng)是同時(shí)進(jìn)行的，這時(shí)樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)既要供給果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和新梢的生長(zhǎng)，又要孕育來(lái)年的產(chǎn)量，以致?tīng)I(yíng)養(yǎng)分散導(dǎo)致分化時(shí)間長(zhǎng)、速度慢。在分化過(guò)程中，花序原基的分化是花芽分化的關(guān)鍵階段，由于花序與卷須屬于同源，此時(shí)可形成卷須，也可形成花序原始體。后發(fā)育的花原基，常常分化發(fā)育不完全。該時(shí)期促使多量花、差異縮小、分化完全，是決定花序大小的關(guān)鍵。只有當(dāng)枝條生長(zhǎng)受到抑制，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)減弱時(shí)才發(fā)育成花芽。當(dāng)然營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)弱也影響花芽分化。故在葡萄生產(chǎn)中，此時(shí)常采取促控相結(jié)合的管理措施，促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)，保證當(dāng)年豐產(chǎn)，并控制枝條徒長(zhǎng)，以利于花芽分化，從而增加來(lái)年產(chǎn)量。花芽分化情況決定著葡萄的產(chǎn)量及品質(zhì)，因此花芽分化相關(guān)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 賀普超. 萄萄學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[2] 王金平，張俊梅. 白頭翁花的石蠟切片制作[J]. 信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，21（4）：573-576.

[3] 帥煥麗，楊途熙，魏安智，等. 杏花芽石蠟切片方法的改良[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào)，2011，28（3）：536-539.

[4] 鄭國(guó)昌，谷祝平. 生物顯微技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，1993.

[5] 蔡桂華. 歐亞種葡萄二次果花序分化機(jī)理研究[D]. 長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[6] 晁無(wú)疾，王 錚. 葡萄品種高節(jié)位花芽分化觀察研究[J]. 中國(guó)果樹(shù)，2002，（2）：23-25.

[7] 高秀巖，謝洪剛，李 坤，等. 短梢修剪對(duì)葡萄花芽分化及碳氮物質(zhì)代謝的影響[J]. 北方園藝，2013，（19）：15-18.

Observation of Flower Bud Differentiation of Red Globe Grape

LU Yao1，DUAN Hui1，LIU Kun-yu2，HU Chao1，LUO Bin-bin1，WANG Hao-ran3
（1. Changde Agriculture & Forestry Scientific Research Academy, Changde 415000,PRC; 2. College o f Horticulture and Gardening, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 3. Agriculture Bureau of Panzhihua, Panzhihua 617000, PRC）

Red globe grape was used as material, the process of flower bud differentiation was observed with the paraffin section method.The results indicated that the period for the main flower bud differentiation of winter buds of red globe grape can be divided into four stages: the Nondifferentiation (before June 3rd), Inflorescence perimordium differentiation (June 3rd to July 8th), Spikelet perimordium differentiation (July 8th to August 12th) and the period of dormancy.

red globe grape; flower bud differentiation; paraffin section

Q945.45

A

1006-060X（2017）09-0077-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.009.022

2017-03-28

路 瑤（1986 -）男，湖南株洲市人，農(nóng)藝師，主要從事果樹(shù)新品種選育與推廣工作。

（責(zé)任編輯：成 平）