二球懸鈴木花芽分化的形態(tài)觀察

李小梅 劉國鋒

摘? ? 要：通過對二球懸鈴木花芽解剖，發(fā)現(xiàn)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(fā)育機理及解決種子飛毛問題奠定了堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)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(lǐng)奇癢。飄散的種毛、花粉不僅污染空氣，影響城市環(huán)境，而且容易引起過敏、咳嗽，誘發(fā)鼻炎、花粉癥等病癥[2]。

通過對懸鈴木嫁接、修剪枝條、化學(xué)制劑處理等，不僅花費人力、物力，而且只是短期內(nèi)有效[3]。掌握花芽分化規(guī)律是研究花發(fā)育基因、控制種毛和花粉數(shù)量的基礎(chǔ)，為無果、少果懸鈴木的培育提供依據(jù)[4-5]。湯珧華等（2019）主要對懸鈴木花序的外部形態(tài)進行觀察[6]。本研究對二球懸鈴木花芽內(nèi)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(jù)。

1? ?材料與方法

在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)，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(jù)花芽發(fā)育速度每隔3～10 d取材（9月前發(fā)育較快，3～5 d取材;9月后溫度降低，花芽發(fā)育較慢，6～10 d取材），每次隨機選花芽。

參考《植物顯微技術(shù)》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(zhuǎn)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(guī)顯微拍照留存[7]。

2? ?結(jié)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(qū)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(jù)雄花芽分化時的不同形態(tài)，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(nèi)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(fā)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(zhì)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(cè)出現(xiàn)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(nèi)側(cè)邊緣出現(xiàn)凸起物，是花瓣原基?；ò?枚，長圓形（如圖2）。此時花瓣內(nèi)側(cè)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(xù)生長（如圖3），雄蕊原基成4個棒狀結(jié)構(gòu)。7月中旬繼續(xù)生長。4個雄蕊頂端披毛，兩側(cè)細胞排列緊密。7月底至8月上旬，雄蕊分化完成。

花藥發(fā)育期、冬季休眠期和小孢子母細胞發(fā)育期，8月上旬花藥開始發(fā)育。10月中下旬至次年1月，雄花芽停止發(fā)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(nèi)側(cè)頂端出現(xiàn)突起物，這時雌蕊花瓣原基，由核大質(zhì)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(xiàn)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(nèi)側(cè)，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(fā)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(fā)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?；ò昱c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(qū)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(cè)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：

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[2]馮明禮，趙錦云，劉建珍，等.致敏花粉與變應(yīng)性鼻炎發(fā)病關(guān)系及花粉變應(yīng)原免疫治療效果的研究[J].中國公共衛(wèi)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.

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[5]孟海紅.懸鈴木CO-Like同源基因與成花及休眠調(diào)控的相關(guān)性研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

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

[7]王灶安.植物顯微技術(shù)[M].北京：農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，34（2）：16-23.

[10]張宏達，黃云暉，繆汝槐.種子植物系統(tǒng)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

（編輯：郝煥霞）