红掌花芽分化进程及其主要生理指标变化研究.pdf

李 心 杨 柳 燕 顾 俊 杰 等 红 掌 花 芽 分 化 进 程 及 其 主 要 生 理 指 标 变 化 研 究 江 苏 农 业 科 学 红 掌 花 芽 分 化 进 程 及 其 主 要 生 理 指 标 变 化 研 究 李 心 杨 柳 燕 顾 俊 杰 张 栋 梁 张 永 春 任 小 平 上海市农业科学院林木果树研究所 上海 上海鲜花港企业发展有限公司 上海 上海瀛庙果蔬专业合作社 上海 摘 要 通过石蜡切片对红掌品种潘多拉的花芽分化进程进行显微观测 并测定花芽分化进程及成熟期和衰老期对 应叶片的可溶性蛋白 可溶性糖 淀粉和内源激素含量的变化 结果表明 红掌的花芽分化进程与苞片的形态变化有 关 可以划分为花序原基形成期 花原基形成期 花瓣原基形成期 雄蕊原基形成期和心皮原基形成期 个时期 在花 序原基形成期 花瓣原基形成期及盛放期 对应叶片的可溶性蛋白含量较高 雄蕊原基形成期和盛放期对应叶片中的 可溶性糖和淀粉含量均表现出下降趋势 花序原基产生时期 相应叶片表现出较高的 含量和 高比值 花 原基和花瓣原基的产生时期则 含量和 升高 雄蕊原基的产生时期整体激素水平较低 心皮原基形成 期 含量和 比值再次表现出升高的趋势 盛放期和衰老期 和 则急剧 升高 关 键 词 红掌 花芽分化 花发育 生理变化 中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 收稿日期 基金项目 上海市农业委员会农业基础研究项目 编号 沪农科攻字 第 号 作者简介 李 心 女 河南驻马店人 博士 助理研究员 主 要从事花卉种质资源与生理研究 通信作者 张永春 博士 研究员 主要从事花卉种质资源 育种与生 理研究 红掌 为天南星科 花烛属多年生草本花卉 目前全世界范围 内广泛作为切花 盆栽进行生产 具有极高的观赏 价值 红掌的花是由佛焰苞和肉穗花序组成 佛焰 苞呈心形 颜色多样 有单色或者复色 也是最具观 赏的部位 小花着生在肉穗花序上 规模化生 产红掌组培苗 一般经过 个月漫长的驯化成为 幼苗 再经 个月的植株生长进入开花期 之 后 红掌以 一叶一花 模式交替生长 前 年为盛 花期 开花量高 其中 月为其开花高峰期 第 年开始逐渐进入衰老期 红掌可周年开花 不同品种的花序开放持续时 间并不一致 小花内一般雌蕊先熟 雌雄蕊成熟时 间相差达 左右 构成了天然的生殖屏障 因 而在杂交授粉时 需要选择适宜的父母本植株进行 配制来增加杂交效率 红掌开花期需要消耗较大的养分 植株的整体 状况对开花质量和杂交选育的效果也有较大影响 不适应的情况下 有可能导致盲花和发育不良现 象 因此 系统研究花芽分化进程及对应的可溶性 蛋白 可溶性糖 淀粉和内源激素等变化规律 可以 为杂交选育和开花期的植株栽培管理技术提供 参考 材 料 与 方 法 试 验 材 料 试验材料为红掌品种潘多拉 开花期植株 种植于上海 市农业科学院温室大棚 塑料盆中栽 培 基质为进口泥炭 每隔 施用 花多多 号 营 养液 次 试 验 方 法 年春季采集不同苞片长度的花芽 固 定液 乙醇 乙酸 福尔马林 固定 常规石蜡包埋 切片机切片 厚度 爱氏苏木精片染 自来水水洗反蓝 经脱水透明封片后 光学显微镜下观测 并根 据切片结果确定花芽分化时期 以不同分化时期花芽以及盛放期 衰老期的花 对应叶片为材料 测定以下生理指标 淀粉 可溶性 糖 可溶性蛋白 吲哚乙酸 脱落酸 赤 江苏农业科学 年第 卷第 期 霉素 和玉米素 采用蒽酮比色法进行 淀粉和可溶性糖含量的测定 考马斯亮蓝法进行可 溶性蛋白含量的测定 液相色谱 法进行 和 含量的测定 每指标均 次生物学重复测定 结 果 与 分 析 花 芽 分 化 进 程 形态观测和切片结果 图 表明 花芽的分化 进程是随着苞片长度的增加而进行的 可以划分为 花序原基形成期 花原基形成期 花瓣原基形成期 雄蕊原基形成期和心皮原基形成期 个时期 当苞 片为 左右时 观赏芽还包裹在叶柄基部叶鞘 中 此时花序原基形成 而肉穗花序底部小花原基 还未分化 苞片长度为 左右时 观赏芽仍然 包裹在叶柄基部叶鞘中 此时肉穗花序底部花芽处 于花原基形成期 苞片长度为 左右时 观赏 芽同样包裹在叶柄基部叶鞘中 此时肉穗花序底部 花芽处于花瓣原基形成期 苞片长度为 左右 时 观赏芽也包裹在叶柄基部叶鞘中 此时肉穗花 序底部花芽处于雄蕊原基形成期 苞片长度为 左右时 观赏芽抽出叶柄基部叶鞘 且苞片 开始呈现出淡粉色 此时肉穗花序底部花芽处于心 皮原基形成期 整个花芽分化期 对应叶片均呈现嫩绿色 之 后随着花梗不断伸长 苞片持续积累色素至盛花期 完全着色并展开 叶片也转变为深绿色 随后苞片 开始转绿 叶片开始变黄 转入衰老期 花 芽 分 化 时 期 的 可 溶 性 蛋 白 可 溶 性 糖 和 淀 粉 含 量 变 化 取不同花芽分化时期时观赏芽对应的叶片进 行可溶性蛋白 可溶性糖和淀粉含量测定 结果 图 表明 在花序原基形成期 叶片中可溶性蛋白和 可溶性糖含量相对较高 而淀粉含量相对较低 而 花原基形成期 可溶性蛋白和可溶性糖含量均降 低 淀粉含量缓慢升高 花瓣原基形成期 可溶性蛋 白和可溶性糖含量升高 淀粉含量保持缓慢升高趋 势 雄蕊原基形成期 可溶性蛋白和可溶性糖含量 再次降低 淀粉含量也表现出降低趋势 心皮原基 形成期 可溶性蛋白 可溶性糖 淀粉含量均表现出 升高趋势 盛放期 可溶性蛋白含量继续升高 而可 溶性糖和淀粉含量则开始下降 衰老期 可溶性蛋 白 可溶性糖和淀粉含量均表现出下降趋势 花 芽 分 化 时 期 的 激 素 含 量 变 化 不同花发育时期的激素含量测定结果 图 表 明 在花芽分化期间 与 含量均保持较低 水平 而 含量则波动明显 其中 在花序原 基形成期时 叶片中 含量相对较高 而 含量 则相对较低 在花原基形成期 表现出降低趋势 而 含量升高 在花瓣原基形成期 含量 江苏农业科学 年第 卷第 期 均升高 在雄蕊原基形成期 含量均降低 而心皮原基形成期 含量急剧升高 而 也表 现出缓慢升高趋势 之后盛放期 含量变化不 大 含量升高缓慢 而 和 含量则急剧升 高 衰老期 表现出降低趋势 而 和 则均表现出上升趋势 不同花发育时期的激素含量比值分析结果 图 表明 在花序原基形成期 叶片中 均相对较高 而 和 则均相对较低 在花原基形成期 急剧下降 同样下 降 但趋势略缓 而 和 则上升 在花瓣原基形成期 保持下降趋势 而 和 保持上升趋势 在雄蕊原基形成期 略有 上升 保持稳定 和 均下降 在心皮原基形成期 上升 而 和 均下降 盛放期和衰老期 均表现出下降趋势 而 表现出上升趋势 则保 持低水平 讨 论 与 结 论 本研究取样开花期红掌品种潘多拉不同苞片 长度的花芽 通过石蜡切片确定了红掌的花芽分化 进程 发现红掌的肉穗花序并不像马蹄莲花序具有 雄花区和雌花区 红掌的花芽分化是随着苞片 江苏农业科学 年第 卷第 期 的成长而进行的 可以根据苞片长度的变化进行初 步判断 包括花序原基形成期 花原基形成期 花瓣 原基形成期 雄蕊原基形成期和心皮原基形成期 个时期 不同花发育进程下对应叶片的可溶性蛋白 可 溶性糖 淀粉含量呈现出较复杂的波动性变化 在 花序原基形成期 花瓣原基形成期及盛放期 可溶 性蛋白含量较高 说明这 个时期对应叶片中有旺 盛的蛋白质合成发生 在花原基形成期 雄蕊原基 形成期 盛放期对应叶片中的可溶性糖均表现出下 降趋势 尤其是后 个时期叶片中淀粉含量下降幅 度也较大 说明这 个时期发生所需能量较大 糖类 物质消耗较多 这与百子莲盛花期叶片中可溶性 糖 淀粉含量较低比较一致 不同花发育进程下对应叶片的激素含量也变 化较大 花芽分化初期花序原基产生时 表现出较 高的 含量和 高比值 花原基和花瓣原 基的产生时期则 含量和 升高 雄蕊 原基的产生时期整体激素水平较低 心皮原基形成 期 含量和 比值再次表现出升高的趋 势 盛放期和衰老期 和 则急剧升高 这与大多数园艺植物的变化 规律 一致 参 考 文 献 江 姗 张 莹 贾 琪 等 我国红掌育种研究进展 河北 农业科学 户帅雅 李斌奇 陈孝丑 等 红掌遗传多样性及亲缘关系的 分析 福建农业学报 陈艳艳 黄少华 冷青云 等 不同红掌杂交组合 代重要形态 性状的遗传分析 热带作物学报 易双双 杨光穗 尹俊梅 等 红掌主要观赏性状遗传多样性分析 热带作物学报 白靖舒 安祖花开花生物学特性与组织培养的研究 北京 北京林业大学 张永红 王莲英 安祖花生长发育特性初探 北京林业大学 学报 王宏辉 红掌品种资源评价与杂交育种初步研究 南京 南 京农业大学 邹 琦 植物生理学实验指导 北京 中国农业出版 社 于玉梅 刘春香 朱妍妍 等 高效液相色谱法在黄瓜果实内源激 素测定上的应用及改进 山东农业科学 杨柳燕 张永春 汤庚国 等 彩色马蹄莲花芽分化过程的光学显微 观察 上海交通大学学报 农业科学版 张 荻 申晓辉 卓丽环 百子莲 开花生理特征的研究 上海交通大学学报 农业 科学版 王桐霖 吕梦雯 徐金光 等 芍药鳞芽年发育进程及生理机制 的研究 植物生理学报 杨 盛 白牡丹 高 鹏 等 果树花芽分化机理研究进展 落叶果树 吕一帆 张馨之 晏 姿 等 崇明水仙种球贮藏期内源激素变 化规律 北方园艺 江苏农业科学 年第 卷第 期