二球懸鈴木花芽分化的形態觀察

李小梅 劉國鋒

摘? ? 要：通過對二球懸鈴木花芽解剖，發現雌雄花芽分化期為：開始分化期5月15日—6月6日;花序原基分化期為6月初至6月中旬;花蕾原基分化期從6月中旬開始;花萼分化期6月28日左右開始;花瓣分化期為6月底;7月初至上旬開始分化雄蕊和雌蕊，到7月底至8月上旬整個分化基本完成。本研究為掌握二球懸鈴木花發育機理及解決種子飛毛問題奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：二球懸鈴木;花芽分化;石蠟切片

文章編號：1005-2690（2021）20-0015-02? ? ? ?中國圖書分類號：S646? ? ? ?文獻標志碼：B

二球懸鈴木（英國梧桐，P.acerifolia Willd. ）生長迅速、樹形高大、葉冠繁茂，抗氣體污染、凈化空氣的能力較強，是城市綠化中重要的喬木樹種之一[1]。但懸鈴木果實成熟后，長期懸掛樹枝上，到次年春夏干枯散落，種子會與花粉同時散落，入鼻或入衣領奇癢。飄散的種毛、花粉不僅污染空氣，影響城市環境，而且容易引起過敏、咳嗽，誘發鼻炎、花粉癥等病癥[2]。

通過對懸鈴木嫁接、修剪枝條、化學制劑處理等，不僅花費人力、物力，而且只是短期內有效[3]。掌握花芽分化規律是研究花發育基因、控制種毛和花粉數量的基礎，為無果、少果懸鈴木的培育提供依據[4-5]。湯珧華等（2019）主要對懸鈴木花序的外部形態進行觀察[6]。本研究對二球懸鈴木花芽內部進行觀察，為三倍體的培育提供了寶貴的實驗材料和可靠的理論依據。

1? ?材料與方法

在華中農業大學校園內，選取40～50年生的二球懸鈴木的花芽作材料。樹高約14 m，冠幅7 m;孤植，受光均勻，健康無病蟲害。從樹冠外圍，剪取生長健壯一年生枝條上花芽。根據花芽發育速度每隔3～10 d取材（9月前發育較快，3～5 d取材;9月后溫度降低，花芽發育較慢，6～10 d取材），每次隨機選花芽。

參考《植物顯微技術》石蠟制片方法：材料用FAA固定液（福爾馬林∶冰乙酸∶乙醇=5∶5∶90）或納瓦申氏固定液Ⅲ或稱鉻酸-醋酸-甲醛固定液，簡稱CRAF固定;然后用愛氏蘇木精—伊紅整染;用不同濃度酒精：30%、50%、70%、80%、90%、95%伊紅酒精、100%逐級脫水;氯仿5級透明（氯仿∶無水酒精=1∶5、2∶5、3∶5、4∶5、1∶1）;浸蠟、包埋;回轉式切片機切薄片（厚5～12 μm）、粘片、放置36 ℃溫箱展片;用二甲苯脫蠟，最后用加拿大樹膠封藏。Olympus顯微鏡觀察切片，常規顯微拍照留存[7]。

2? ?結果與分析

觀察到二球懸鈴木的花序球各小花的分化順序區別不明顯，整個花序球分化幾乎同步。

2.1? ?雄花芽的分化

根據雄花芽分化時的不同形態，劃分為以下時期。

開始分化期：5月中旬至6月6日在芽鱗片內分化2～3層苞片，每層苞片都有較多毛狀物。苞片在花序軸外，保護即將發育的花序;生長錐從最初扁平狀，變長增寬，快速凸起成半球形，表層細胞排列緊密、大小形狀相似，染色均勻。四周苞片受擠壓，開始豎直生長。

花序原基分化期：6月6日至6月中旬，生長錐頂端隆起從半球狀成球形不同花序分化出一球、二球或三球，通常為二球。

花蕾原基分化期：6月中旬開始花序原基外圍細胞變密，分裂活躍，切片染色較深。外表面有分布均勻的凸起物，細胞核大質濃，排列緊密染色較深，為花蕾原基。

花萼分化期：6月20日左右，花蕾原基外側出現顆粒狀凸起物，是萼片原基（如圖1）。萼片頂端變異成毛狀物，基部合生。

花瓣分化期：6月底，花萼內側邊緣出現凸起物，是花瓣原基。花瓣4枚，長圓形（如圖2）。此時花瓣內側的雄蕊原基，呈中間凹陷、兩端突起狀。

雄蕊分化期：與花瓣分化同時進行，雄蕊在7月初至7月上旬開始分化，兩端突起部分繼續生長（如圖3），雄蕊原基成4個棒狀結構。7月中旬繼續生長。4個雄蕊頂端披毛，兩側細胞排列緊密。7月底至8月上旬，雄蕊分化完成。

花藥發育期、冬季休眠期和小孢子母細胞發育期，8月上旬花藥開始發育。10月中下旬至次年1月，雄花芽停止發育，進入冬季休眠期。次年1月至3月中旬，花藥成熟，開始散粉。從切片可看到雄蕊、萼片、花瓣的位置，雄蕊與花瓣對生（如圖4）。

2.2? ?雌花芽的分化

懸鈴木雌雄花芽分化前期相同，從花瓣分化期開始不同。

雌花芽花瓣分化期在6月底至7月初，在花蕾原基基部、花萼內側頂端出現突起物，這時雌蕊花瓣原基，由核大質濃，排列緊密細胞組成，花瓣長圓形。同時，花蕾原基上部變寬，四周有多個突起物，這是雌蕊原基。7月初至7月下旬雌蕊原基中間凹陷兩端突起。

花瓣的生長速度比雌蕊快，使花蕾原基呈“酒杯”形。到8月上旬萼片伸長，頂端出現毛狀物，各心皮生長較慢。有4個花瓣，7～10個離生心皮（如圖5）。10月中上旬，心皮頂端凹向內側，成高低兩部分（如圖6）。11月進入休眠期，停止生長。次年3月下旬至4月初，雌蕊分化完成，其中混生有線狀苞片，大孢子發育成熟。

3? ?討論

二球懸鈴木雄花芽分化時期和順序依次為：每年5月中旬開始分化，6月初至6月中下旬分化花序原基，同時6月中旬花蕾原基開始分化，6月底花萼、花瓣分化。雄蕊原基在7月初至7月上旬開始分化，7月底至8月初，雄蕊分化完成。8月上旬花藥發育，次年3月中旬，花藥成熟。雄花花萼基部重合、披毛;花冠由4片長圓形薄花瓣組成。花瓣與雄蕊對生。雄蕊有4枚，花絲非常短，花藥有兩室，均是縱向開裂，藥隔披毛，延伸生長成盾狀附屬物。

雌雄花芽分化過程前期相似，區別在花瓣和雌蕊分化期。雌花花萼基部重合、披毛;花冠由4片長圓形薄花瓣組成。雌花8～10個離生心皮，心皮不完全封閉，其中混生線狀的苞片[8-9]。

懸鈴木科花藥2室，側向開裂;雌花有3～8個離生心皮。本研究觀察到二球懸鈴木雌花有7～10個離生心皮。切片觀察到的是平面圖，無法確定幾輪排列，因此仍需深入研究[10]。

參考文獻：

[1]陳有民.樹木學（園林專業用）[M].北京：中國林業出版社，1990.

[2]馮明禮，趙錦云，劉建珍，等.致敏花粉與變應性鼻炎發病關系及花粉變應原免疫治療效果的研究[J].中國公共衛生，2000（16）：714-715.

[3]曹岸平.少果球懸鈴木良種在城市綠化中的運用[J].中國園林，2000（4）：76.

[4]張佳琪.二球懸鈴木花發育相關基因的克隆及功能研究[D].武漢：華中農業大學，2010.

[5]孟海紅.懸鈴木CO-Like同源基因與成花及休眠調控的相關性研究[D].武漢：華中農業大學，2019.

[6]湯珧華，嚴巍，施凱峰.上海地區二球懸鈴木物候與花芽分化的觀察[J].上海建設科技，2019（6）：64-66.

[7]王灶安.植物顯微技術[M].北京：農業出版社，1992.

[8]蔣細旺，劉國鋒，包滿珠.菊花9個品種葉片和莖段快速高效再生體系的建立[J].華中農業大學學報，2003，22（2）：162-166.

[9]胡瑞，包滿珠，吳曉慶.香石竹表型多樣性分析及利用[J].華中農業大學學報，2015，34（2）：16-23.

[10]張宏達，黃云暉，繆汝槐.種子植物系統學[M].北京：科學出版社，2004.

（編輯：郝煥霞）