錦橙花蜜腺發(fā)育規(guī)律研究

■ 戴榮國(guó) 王瑞生 姬聰慧 曹 蘭 羅文華 任 勤 程尚

（作者戴榮國(guó)、王瑞生、姬聰慧、曹蘭、羅文華、任勤、程尚單位為重慶市畜牧科學(xué)院）

錦橙(Cicrus sinensis Osb．)為蕓香科(Ru taceae)柑橘屬(Citrus)橙類，常綠灌木或小喬木，在年均溫16～2 l℃，≥l0℃ 的年積溫6000℃左右、1月均溫7～10℃、極端最低氣溫高于-4℃，年日照1300～1400小時(shí)、年降雨量1000毫米以上的地域內(nèi)均能栽培[1]，是我國(guó)南方主要經(jīng)濟(jì)水果。但以年均氣溫在18℃以上的地區(qū)栽培，果實(shí)品質(zhì)表現(xiàn)最優(yōu)。錦橙原產(chǎn)于重慶市江津區(qū)，現(xiàn)遍及重慶及四川各柑橘產(chǎn)區(qū),全國(guó)各柑橘產(chǎn)區(qū)均有引種。前蘇聯(lián)、阿爾巴尼亞、美國(guó)等也先后引種栽培。目前主要分布于長(zhǎng)江上游谷地帶[2]。同時(shí)，錦橙也是優(yōu)良的蜜源植物，能形成商品蜜，帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)蜂生產(chǎn)，但是因?yàn)槠浠ㄆ诙?，前后約15～20天，且存在明顯的大小年差異，影響了蜂農(nóng)采集柑橘蜜的積極性，而錦橙蜜腺發(fā)育規(guī)律的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。

因此，本研究對(duì)重慶市錦橙花期蜜腺發(fā)育規(guī)律的觀察，對(duì)我們更深刻了解柑橘泌蜜原理，把握和推廣柑橘適時(shí)蜜蜂授粉技術(shù)具有重要意義。

材料與方法

隨機(jī)在錦橙樹的樹冠中部邊沿選擇數(shù)支花序上采樣。當(dāng)花序出現(xiàn)花蕾時(shí)分別采摘其花蕾早期、花蕾膨大期、花蕾露冠期、花蕾初放期、盛花期和花敗期6個(gè)時(shí)期具有細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化代表性的花朵，采摘后立即在固定液中固定24小時(shí)(每次應(yīng)固定10朵以上以便在切片時(shí)選取最好的一朵使用)后放入70%乙醇中于冰箱中保存并送西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院進(jìn)行組織切片。以上每個(gè)樣品切片厚度7～8μm（每個(gè)樣5～10片）；鐵礬-蘇木精與PAS反應(yīng)雙重染色觀察蜜腺的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其淀粉粒的分布，用奧林巴斯顯微鏡觀察并照相。

結(jié)果與分析

柑桔花蜜腺發(fā)育過(guò)程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)研究

圖1 錦橙各花期蜜腺組織結(jié)構(gòu)變化圖

圖1分別表示現(xiàn)蕾期，雌蕊原基頂部向上形成環(huán)狀突起(縱切面為兩個(gè)突起)。雌蕊原基基部外側(cè)的幾層細(xì)胞分裂，雄蕊原基基部也有少量細(xì)胞進(jìn)行分裂，參與產(chǎn)生蜜腺原基?；ɡ倥虼笃诤同F(xiàn)蕊初期，蜜腺原基表皮細(xì)胞進(jìn)行垂周分裂，并切向拉長(zhǎng)，內(nèi)部細(xì)胞進(jìn)行切向以及各向分裂，花盤蜜腺原基橫向擴(kuò)展。初花期，花蜜腺已具雛形，盛花期，蜜腺細(xì)胞繼續(xù)分裂，產(chǎn)蜜組織液泡都有所增大，蜜腺的有些細(xì)胞仍在分裂。敗花期中，蜜腺細(xì)胞分裂逐漸停止，蜜腺體積接近最大，表皮細(xì)胞外切向壁角質(zhì)化，角質(zhì)層開始產(chǎn)生。

圖2 淀粉粒變化圖

圖2分別可見淀粉粒變化規(guī)律：現(xiàn)蕾期蜜腺細(xì)胞體積小，排列緊密，細(xì)胞質(zhì)濃，液泡小，淀粉粒體積較小，經(jīng)過(guò)花蕾膨大期和現(xiàn)蕊初期，淀粉粒在此過(guò)程中急劇增大、增多，到初花期時(shí)增至最大最多。從盛花期期開始淀粉粒出現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)，在敗花期時(shí)減至最少，此時(shí)蜜腺細(xì)胞液泡化程度高，出現(xiàn)中央大液泡，細(xì)胞排列疏松。

討論

錦橙蜜腺結(jié)構(gòu)發(fā)育

Fahn的中心演化理論認(rèn)為，花蜜腺的位置存在著向心向頂方向的系統(tǒng)演化趨勢(shì)，即從花的外部到花的內(nèi)部，并上升到雌蕊的上部。本研究發(fā)現(xiàn)錦橙花在現(xiàn)蕾期，雌蕊原基頂部向上形成環(huán)狀突起(縱切面為兩個(gè)突起)。雌蕊原基基部外側(cè)的幾層細(xì)胞分裂，雄蕊原基基部也有少量細(xì)胞進(jìn)行分裂，參與產(chǎn)生蜜腺原基。在花蕾膨大期和現(xiàn)蕊初期，蜜腺原基表皮細(xì)胞進(jìn)行垂周分裂，并切向拉長(zhǎng)，內(nèi)部細(xì)胞進(jìn)行切向以及各向分裂，花盤蜜腺原基橫向擴(kuò)展。在初花期，花蜜腺已具雛形，在盛花期，蜜腺細(xì)胞繼續(xù)分裂，產(chǎn)蜜組織液泡都有所增大，蜜腺的有些細(xì)胞仍在分裂。敗花期中，蜜腺細(xì)胞分裂逐漸停止，蜜腺體積接近最大，表皮細(xì)胞外切向壁角質(zhì)化，角質(zhì)層開始產(chǎn)生。錦橙花蜜腺細(xì)胞經(jīng)數(shù)次分裂，在花盤上表面形成蜜腺組織區(qū)，這與Durkee提出的蜜腺是由居間組織活動(dòng)所形成的觀點(diǎn)吻合。

按此理論，錦橙的蜜腺屬于一種從子房蜜腺向花柱蜜腺過(guò)渡的類型。從細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化規(guī)律分析，錦橙蜜腺具分泌表皮和產(chǎn)蜜組織之分，維管束特化程度較高，也說(shuō)明錦橙花蜜腺泌蜜方式為滲透型。

Zimm erm ana把僅有一層表皮而沒有分化出特殊產(chǎn)蜜組織的蜜腺稱為非結(jié)構(gòu)蜜腺，把既有分泌表皮又有產(chǎn)蜜組織的稱為結(jié)構(gòu)蜜腺。因此，在結(jié)構(gòu)上，錦橙蜜腺屬于結(jié)構(gòu)蜜腺類型。

錦橙花蜜腺發(fā)育中淀粉粒變化規(guī)律

Purkee等根據(jù)成熟蜜腺產(chǎn)蜜組織中是否含有淀粉粒將蜜腺分為淀粉型和非淀粉型兩類。在錦橙花蜜腺產(chǎn)蜜組織中含有大量小顆粒的淀粉粒，PAS反應(yīng)呈強(qiáng)陽(yáng)性，因此，其花蜜腺應(yīng)屬典型的淀粉型蜜腺。

在蜜腺發(fā)育過(guò)程中，淀粉粒的變化也呈現(xiàn)規(guī)律：在花蕾膨大初期，伴隨著子房壁維管束的分化，產(chǎn)蜜組織細(xì)胞中開始積累淀粉粒。在花蕾膨大末期達(dá)到高峰，盛花后期開始減少，至果實(shí)形成時(shí)則逐漸消失。大多數(shù)被子植物的子房中常有淀粉粒的貯存，為胚和果實(shí)發(fā)育提供物質(zhì)和能量[3]。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)錦橙花蜜腺?gòu)氖⒒ㄆ陂_始淀粉粒出現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)，在敗花期時(shí)減至最少，此時(shí)蜜腺細(xì)胞液泡化程度高，出現(xiàn)中央大液泡，細(xì)胞排列疏松。這表明錦橙蜜腺中的淀粉粒并不是供給胚珠和果實(shí)的，而是供給蜜腺自身的需要。在分泌期間，淀粉量下降，說(shuō)明淀粉是分泌的蜜汁的一部分來(lái)源，這與Rachm ilevitz的觀點(diǎn)也相吻合。因此，我們可以推測(cè)在泌蜜期間，產(chǎn)蜜組織的淀粉粒隨花蜜的泌出而消失時(shí)，產(chǎn)蜜組織中淀粉粒經(jīng)一系列復(fù)雜的生理生化變化，一部分以淀粉粒的形式儲(chǔ)存起來(lái)，二大部分被降解為可溶性葡萄糖、果糖和蔗糖，形成花蜜再經(jīng)共質(zhì)體途徑運(yùn)至分泌表皮，再有表皮細(xì)胞以滲透方式直接透過(guò)分泌表皮細(xì)胞直接滲出。

[1] 柯賢港．蜜粉源植物學(xué)[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.1995，36-42．90-92．203．

[2] 謝治鑷，何天富．錦橙的生態(tài)適應(yīng)性及栽培[J]．中國(guó)柑桔.1989，18(2)：24-25．

[3] 劉文哲，張泓，胡正海.薺花蜜腺的發(fā)育解剖學(xué)研究[J].植物學(xué)報(bào)，1993，35(3)：l95～200.