德興覆盆子花芽分化及開(kāi)花物候期觀察

閆翠香 邵小明

摘 要：【目的】了解德興覆盆子（掌葉覆盆子）花芽分化的形態(tài)過(guò)程及其開(kāi)花物候期，為調(diào)控其花芽分化，提高德興覆盆子的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論依據(jù)?！痉椒ā坎捎靡巴舛c(diǎn)定期觀測(cè)和石蠟切片法分別對(duì)德興覆盆子的物候期和花芽分化過(guò)程的形態(tài)學(xué)進(jìn)行研究。【結(jié)果】德興覆盆子的物候期分為萌動(dòng)期（芽萌動(dòng)、芽膨大、芽開(kāi)放）、展葉期、開(kāi)花期（現(xiàn)蕾、始花、盛花、末花）、果實(shí)發(fā)育期（坐果、果實(shí)膨大、果實(shí)成熟、種子成熟）、結(jié)果老枝枯死期、新枝花芽形態(tài)分化期、落葉期（始落、末落）、休眠期。其中花芽形態(tài)分化期為8月初至11月中下旬，8～9月份為花芽形態(tài)分化前期，10月初花芽分化出萼片原基，10月中旬分化出花瓣原基，11月初分化出雄蕊原基，11月中旬分化出雌蕊原基，且芽體生長(zhǎng)逐漸緩慢，進(jìn)入休眠期。【結(jié)論】與多數(shù)懸鉤子屬植物不同，德興覆盆子花芽寒冬休眠之前已完成形態(tài)分化，其花芽分化過(guò)程外部形態(tài)特征與內(nèi)部發(fā)育存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用其對(duì)應(yīng)關(guān)系可簡(jiǎn)單快速判斷花芽分化時(shí)期，預(yù)估花期。

關(guān)鍵詞：掌葉覆盆子;物候期;花芽分化

中圖分類(lèi)號(hào)：S 718.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0384（2019）03-319-07

Abstract： 【Objective】Phenology and morphology of flower bud differentiation were studied for information on flowering regulation as well as berry yield and quality improvements on Dexing raspberry bushes （Rubus chingii）. 【Method】The plant phenology was observed in the field，and the morphogenesis of the flower bud differentiation examined under a microscope using paraffin section. 【Result】The entire plant growth was classified into sprouting，leaf extending，blooming，fruit developing，two-year-old branch withering，flower bud differentiating，leaf falling and dormant phases. The flower bud differentiation of the bushes occurred largely from August to mid-to-late November with 5 distinct periods. The buds were not differentiated in August and September，and calyx primordium began to differentiate in early October，petal primordium in mid-October，stamen primordium in early November，and pistil primordium in mid-November. The buds grew rapidly in the early stage and slowed down in the mid-to-late stage before reaching dormancy. 【Conclusion】Unlike other Rubus spp，Dexing raspberry completed its flower bud differentiation before dormancy. The significant correlation between the external morphology and interior structure during the differentiation stage provided an indicator for easy estimating the flowering of the plants.

Key words： Rubus chingii; phenology; flower bud differentiation

0 引言

【研究意義】德興覆盆子即掌葉覆盆子 Rubus chingii Hu.，為薔薇科Rosaceae懸鉤子屬Rubus L.落葉灌木，是藥食兩用漿果類(lèi)樹(shù)種，其未成熟的果實(shí)干燥后可以入藥，中藥名“覆盆子”[1-4]，根入藥為畬藥擱公扭根，為最常用的畬藥品種之一[5]。主要分布在江西、浙江、江蘇、安徽、福建和廣西等?。ㄗ灾螀^(qū)），江西省德興市野生德興覆盆子種質(zhì)資源豐富，為此德興覆盆子是國(guó)家認(rèn)定的國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，發(fā)展前景十分廣闊[6]。【前人研究進(jìn)展】花芽分化是果樹(shù)坐果的前提，很大程度上影響著植物繁殖后代的質(zhì)量，尤其對(duì)于經(jīng)濟(jì)型果木的經(jīng)濟(jì)效益有著關(guān)鍵的影響，它是花器官的形成、花朵數(shù)量、質(zhì)量、坐果率和果實(shí)產(chǎn)量的基礎(chǔ)[7-8]。掌握德興覆盆子花芽分化規(guī)律，是制定德興覆盆子栽培管理措施的依據(jù)之一?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】關(guān)于掌葉覆盆子物候期有初步調(diào)查研究[9]，但目前尚未見(jiàn)對(duì)掌葉覆盆子花芽形態(tài)分化的相關(guān)研究，也未見(jiàn)對(duì)花芽分化進(jìn)程外部形態(tài)與內(nèi)部發(fā)育構(gòu)造的對(duì)應(yīng)關(guān)系的報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究對(duì)德興覆盆子進(jìn)行物候期觀察，并在此基礎(chǔ)上從覆盆子花芽形態(tài)分化發(fā)育研究入手，研究其混合芽發(fā)育分化的解剖學(xué)形態(tài)學(xué)特征，建立德興覆盆子混合芽分化進(jìn)程外部形態(tài)與內(nèi)部發(fā)育構(gòu)造的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為德興覆盆子的高效優(yōu)質(zhì)栽培和生產(chǎn)管理技術(shù)提供理論依據(jù)，并為德興覆盆子新品種的培育奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)主要在江西省德興市張村鄉(xiāng)張村 （28°76′N(xiāo)，117°56′E） 和饒二鎮(zhèn)吳家?guī)X （28°83′N(xiāo)，117°70′E），屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，具有典型山區(qū)小氣候的特點(diǎn)。月均氣溫較高的是5～9月，均達(dá)20℃以上，氣溫最高在7月;冬季氣溫降低，氣溫最低是在1月，但仍然在0℃以上。全年降雨量約為1 869.6 mm，屬降雨多的濕潤(rùn)地區(qū)，4～8月降雨多，其中最多是6月;冬季降雨少，最少在11月。

2012-2015年，通過(guò)面上考察，野外定點(diǎn)觀測(cè)和取樣分析、走訪當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門(mén)等方式，對(duì)江西省德興市德興覆盆子群落的主要自然分布區(qū)進(jìn)行了考察，綜合系統(tǒng)分析了德興覆盆子自然生長(zhǎng)的相關(guān)信息。每年8月1日至翌年5月果實(shí)成熟期間取樣進(jìn)行花芽形態(tài)分化研究。

1.2 物候期觀察方法

野外定點(diǎn)定期觀測(cè)，對(duì)張村和吳家?guī)X的德興覆盆子植株的外部形態(tài)、種群的物候期進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查，并記錄各生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的氣候特點(diǎn)。根據(jù)《中國(guó)物候觀測(cè)方法》，結(jié)合懸鉤子屬植物的生長(zhǎng)生活習(xí)性，在混合芽展葉至坐果期間 2～3 d 觀察1次，其他時(shí)間 3～5 d 觀察1次，每個(gè)供試點(diǎn)選擇15株叢為定點(diǎn)觀察采樣對(duì)象，株叢植株年齡10年以上[10]。

1.3 花芽分化觀察方法

取花芽周期為夏季結(jié)果老枝死亡后至來(lái)年春季開(kāi)花結(jié)果，取芽部位為結(jié)果母枝中、上部的健壯花芽20～35枚，具體時(shí)間為：8月1日至翌年1月15日，此階段花芽外部形態(tài)變化整體緩慢，約15 d取1次;1月15日至2月5日10 d取樣1次;2月5日至坐果及果實(shí)成熟，5 d取樣1次?；ㄑ咳雍髣?nèi)[片，立即投入 FAA 固定液 [70%的乙醇∶福爾馬林 （甲醛）∶冰醋酸=90∶5∶5] 中，抽氣、保存。試驗(yàn)解剖發(fā)現(xiàn)12月之前花芽分化結(jié)束，文中花芽分化圖片只展示到花芽分化結(jié)束。

石蠟切片樣品制備及顯微觀察：參照楊捷頻[11]和姜建福等[12]的制片方法，將FAA固定液處理后的德興覆盆子花芽材料進(jìn)行常規(guī)石蠟切片法制片，采用番紅-固綠雙重染色法進(jìn)行切片染色，用Olympus-BX51顯微鏡鏡檢并拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 德興覆盆子物候期的觀察

根據(jù) 3 年的連續(xù)觀察，總結(jié)了德興覆盆子生長(zhǎng)發(fā)育的基本規(guī)律和生活周期 （表1）。德興覆盆子根為宿根，地上部枝干為一、二年生，每年8～9月一年新生枝干葉腋處孕育新芽，為花芽形態(tài)分化前期，10～11月為花芽形態(tài)分化期，落葉期漫長(zhǎng)，10月下旬至12月下旬，期間偶爾有植株開(kāi)花結(jié)果，但因低溫花朵和果實(shí)最后凍傷枯萎;12月下旬進(jìn)入越冬休眠。翌年春天，二年生的枝條 （即越冬前的一年生枝） 上著生的混合芽萌動(dòng)，2月份之前觀察只是混合芽，2月之后花芽開(kāi)始活動(dòng)、膨大，枝條呈暗灰色或棕紅色。

2月份為德興覆盆子混合芽萌動(dòng)期;芽萌動(dòng)的同時(shí)，葉片逐漸活動(dòng)，2月底至3月初為展葉期，3月初花蕾展現(xiàn)的同時(shí)，葉完全展開(kāi);開(kāi)花期3月，花蕾自開(kāi)放到花瓣脫落只有3～4 d，一般單株叢的花期為20 d，林分花期可持續(xù)到30 d，整個(gè)花期分為現(xiàn)蕾期、始花期、盛花期、末花期;果期4～5月;果實(shí)成熟20～30 d后，結(jié)果的母枝枯萎死亡，而當(dāng)年生的枝條繼續(xù)生長(zhǎng)。

2.2 德興覆盆子花芽形態(tài)分化及主要特征

德興覆盆子的花芽單生于枝條幾乎所有葉腋處，主桿上零星出現(xiàn)花芽，花芽為混合芽，在花芽分化期間，其頂端分生組織狀態(tài)由生長(zhǎng)錐轉(zhuǎn)化為花原基，其形態(tài)結(jié)構(gòu)特征發(fā)生一系列明顯的變化，根據(jù)花芽分化過(guò)程中頂端分生組織的形態(tài)變化可將花芽分化分為5個(gè)時(shí)期。

（1） 形態(tài)分化前期。8月中旬至9月，隨著混合芽的萌動(dòng)，新生二次分枝繼續(xù)伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，一年生枝上混合芽頂部的分生組織細(xì)胞活動(dòng)開(kāi)始活躍，生長(zhǎng)錐逐漸突起 （圖1-A）;（2） 萼片原基分化期。10月初，當(dāng)二次分枝基本停止生長(zhǎng)時(shí)，花芽?jī)?nèi)生長(zhǎng)錐繼續(xù)發(fā)育，更加突出并明顯加寬，快速膨大，隨后繼續(xù)生長(zhǎng)加寬 （圖1-B），生長(zhǎng)錐的邊緣明顯發(fā)生分化，出現(xiàn)了萼片原基 （圖1-C）。10月中旬萼片原基繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育，生長(zhǎng)錐繼續(xù)向上生長(zhǎng)并突起 （圖1-D），同時(shí)萼片原基逐漸進(jìn)行伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，后期發(fā)育成為花萼;（3） 花瓣原基分化期。10月中旬，隨著萼片原基的繼續(xù)發(fā)育伸長(zhǎng)變寬，在生長(zhǎng)錐的周?chē)?、萼片原基的?nèi)側(cè)形成突起，為花瓣原基 （圖1-E、F），花瓣原基后期發(fā)育成5枚單輪花瓣。在花器官持續(xù)分化發(fā)育的過(guò)程中，花托也繼續(xù)發(fā)育膨大 （圖1-G）;（4） 雄蕊原基分化期。11月初，隨著萼片原基和花瓣原基的逐漸發(fā)育生長(zhǎng)，在花瓣原基的內(nèi)側(cè)逐漸產(chǎn)生突起，為雄蕊原基，雄蕊原基多輪 （圖1-H），繼續(xù)伸長(zhǎng)生長(zhǎng) （圖1-I），并逐漸分化發(fā)育出花藥和花絲 （圖1-J），后期多輪雄蕊原基發(fā)育成雄蕊群 （圖1-K）;（5） 雌蕊原基分化期。11月中旬，隨著雄蕊的發(fā)育，其內(nèi)側(cè)突起的花托的邊緣也逐漸發(fā)育出大量的突起，彼此分離，即是離生的雌蕊原基，并逐漸布滿整個(gè)生長(zhǎng)錐 （圖1-I-K），最終發(fā)育成為雌蕊群。分化完全的花芽具有花萼5枚、花瓣5枚、雄蕊和雌蕊均多數(shù) （圖1-L）。

2.3 混合芽形態(tài)分化各時(shí)期內(nèi)外形態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系

表2是德興覆盆子混合芽分化過(guò)程外部形態(tài)特征與內(nèi)部發(fā)育對(duì)應(yīng)關(guān)系表，圖2是混合芽發(fā)育的外部形態(tài)特點(diǎn)圖。從德興覆盆子芽體整個(gè)時(shí)期的形態(tài)特征變化看，8月份葉腋處孕育幼芽到9月份混合芽芽體迅速生長(zhǎng)，通體為綠色 （圖2-A～B）;10月初，芽鱗的顏色由綠轉(zhuǎn)為暗紅色，芽體的長(zhǎng)寬比繼續(xù)增大，此時(shí)芽鱗隨著花芽的伸長(zhǎng)而伸長(zhǎng)，并且內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)開(kāi)始分化，隨后分化出萼片原基 （圖2-C）;整個(gè)花芽生長(zhǎng)發(fā)育加快，芽體縱向生長(zhǎng)速度更快，長(zhǎng)寬比例增大更加明顯，10月中旬分化出花瓣原基，花芽外觀變化不明顯 （圖2-D），花托也繼續(xù)膨大;11月初，花芽繼續(xù)發(fā)育長(zhǎng)大，但生長(zhǎng)速度漸緩，花芽外觀變化依然不明顯，內(nèi)部分化出雄蕊原基;11月中旬，整個(gè)花芽發(fā)育生長(zhǎng)更為緩慢，整個(gè)芽體此時(shí)縱向延長(zhǎng)并不明顯，花托也發(fā)育變大，分化出雌蕊原基 （圖2-E）;12月和翌年1月，花芽生長(zhǎng)幾乎停滯，花芽進(jìn)入冬季休眠期。翌年2月底，溫度回升，開(kāi)始顯露淡綠色的角線 （圖2-F），芽鱗打開(kāi)，隨后從芽苞中露出褶疊著的小葉，隨后露出花蕾，接著出現(xiàn)2～3片葉，呈嫩綠色;到3月5日左右，花蕾展現(xiàn)準(zhǔn)備開(kāi)放，葉完全展開(kāi)。

3 討論與結(jié)論

進(jìn)行德興覆盆子物候期觀察發(fā)現(xiàn)，德興覆盆子新生的枝干營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和二年生枝干開(kāi)花結(jié)果同時(shí)進(jìn)行，初春溫度回升，為花芽萌芽展葉期，該時(shí)期溫度對(duì)小枝的生長(zhǎng)影響較大，這一時(shí)期若溫度較高，則小枝可生長(zhǎng)成健壯短枝，花蕾迅速開(kāi)放;若溫度過(guò)低，則小枝長(zhǎng)成瘦弱的短枝，影響掛果;同時(shí)，溫度較高當(dāng)年新生枝干可快速生長(zhǎng)，長(zhǎng)出健壯的側(cè)枝。夏季二年生枝干結(jié)果枯死后，新生枝干開(kāi)始孕育混合芽，混合芽在秋季進(jìn)行形態(tài)分化，冬季進(jìn)入休眠。而且德興地區(qū)掌葉覆盆子的各物候期與合肥的掌葉覆盆子物候期相比均提前[9]。因此，氣溫是影響德興覆盆子物候期及其產(chǎn)量的重要因素。

花芽分化與果樹(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)有著直接關(guān)系[13-14]。德興覆盆子花芽分化的主要時(shí)期是秋季，此階段氣溫相對(duì)較低，日照時(shí)長(zhǎng)相對(duì)縮短，降雨相對(duì)減少，而溫度、光周期和濕度等是影響植物花芽分化的重要環(huán)境因子[15-18]。通過(guò)確定其花芽分化時(shí)期，可以據(jù)此采取相應(yīng)的農(nóng)藝栽培管理措施，調(diào)控其生長(zhǎng)發(fā)育，提高果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。德興覆盆子的花芽分化分為花芽形態(tài)分化前期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期等5個(gè)時(shí)期，從孕育混合芽到花芽分化出萼片原基需要60 d;花器官?gòu)妮嗥只交ㄐ螒B(tài)分化完畢只需要45 d。不同株叢花芽的分化時(shí)間有差異，同株叢花芽的分化時(shí)間也有一定的差距，相差約5 d左右?；ㄑ扛髟只樞蚺c很多懸鉤子品種相同，且都是花芽當(dāng)年分化翌年開(kāi)花結(jié)果，不同的是德興覆盆子的花芽在越冬之前就已完成形態(tài)分化[7，19-20]。

通過(guò)混合芽發(fā)育的時(shí)間和外部形態(tài)特征可以推測(cè)其內(nèi)部發(fā)育狀態(tài)，進(jìn)而直接判斷德興覆盆子花芽分化的不同階段，為覆盆子生產(chǎn)判斷花芽分化階段提供了一個(gè)簡(jiǎn)單快速的途徑;結(jié)合環(huán)境因子，預(yù)估花期，及時(shí)采取農(nóng)藝措施進(jìn)行花期管理或調(diào)控其花芽的分化，可提高坐果率和果實(shí)產(chǎn)量，甚至調(diào)控果實(shí)成熟時(shí)期。植物的花芽分化的過(guò)程非常復(fù)雜，同時(shí)受到內(nèi)部環(huán)境條件（自身營(yíng)養(yǎng)和內(nèi)源激素） 和外部環(huán)境因子的共同影響[21]，德興覆盆子成花誘導(dǎo)的關(guān)鍵因素需進(jìn)一步研究。另外，德興覆盆子存在個(gè)別早冬開(kāi)花結(jié)果現(xiàn)象，因冬季寒冷，深冬時(shí)節(jié)果實(shí)無(wú)法繼續(xù)長(zhǎng)大成熟，待開(kāi)放的花蕾也凍死枯萎，但此現(xiàn)象給德興覆盆子選育一年兩熟新品種提供了研究契機(jī)。

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（責(zé)任編輯：黃愛(ài)萍）