砧木评价与改良岗位

贾楠 赵胜建 郭紫娟

  摘　要：通过观察葡萄花芽形态分化时间和各时期的特征，为解决大小年结果现象提供理论依据。以葡萄新品种‘蜜光’和‘宝光’为试材，‘夏黑’为对照，通过石蜡切片法对花芽分化过程的花芽分化形态进行观察和对比分析。‘蜜光’‘宝光’和‘夏黑’花芽分化均可分为未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、花序主轴期和花序第二穗轴期5个时期； 6月上旬到8月上旬为‘夏黑’花芽的分化盛期（约60天）；6月上旬到7月中下旬和5月下旬到7月中下旬为‘蜜光’（约40天）和‘宝光’花芽的分化盛期（约50天）。‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化进程各个时期的形态特征基本相同。‘夏黑’花芽分化进程较缓慢，各阶段持续时间相对较长且各阶段互相重叠；‘蜜光’和‘宝光’花芽分化相对集中，分化进程相对较快。

  关键词：葡萄；花芽；形态分化

  0　引言

  葡萄（Vitis vinifera L.）是我国主要果树之一 ，改革开放以后发展迅速，2014年开始葡萄栽培面积已经跃居世界第2位，且国内新品种发展迅猛。生产上葡萄花芽分化不良造成大小年结果现象频繁发生，极大制约了葡萄产业的进一步发展。葡萄和许多其他果树一样在生长发育的同时进行花芽分化，这些花芽是下一年结果的基础。研究表明，花芽分化是一个复杂的形态建成过程，受到环境因子（光照 、温度、湿度）、营养物质 、激素和遗传物质等因素影响。巨峰花芽分化期间具有顺序性，中部成花能力较强，且在花芽分化进程中与激素水平和营养物质密切相关。红地球花芽分化进程中花序原基的分化是花芽分化进程中的关键阶段。夏黑在设施在栽培下花芽分化异常，基本都停留在始原始体分化阶段，光照条件恶化是设施夏黑葡萄不能成花的关键因子。关于葡萄花芽分化规律的研究虽然持续了近百年，多集中在巨峰、红地球、夏黑等国外品种上，且多集中在影响花芽分化的内外因子上，针对国内新品种花芽分化解剖学的研究相对较少。试验以我国葡萄新品种蜜光、宝光‘蜜光’和‘宝光’葡萄品种花芽分化时间和各时期特征为试材，夏黑为对照，采用石蜡切片法，确定花芽形态分化时间和各时期的特征，为生产上制定合理有效地提高花芽分化栽培措施奠定基础，进而为从根本上解决大小年结果现象提供理论依据。

  1　材料与方法

  1.1　 材料

  1.1.1　试验地点

  试验于2017年河北省农林科学院昌黎果树研究所孔庄基地(39°47′N，119°20′E)进行。河北省昌黎县位于中国东部季风区，为暖温带、半湿润大陆性气候，年总日照时数2809.3h，年平

均温度11℃，无霜期186d，年平均降水量638.33mm。试验区土壤为砂壤土，土壤pH6.82，0-40cm土壤含有机质0.91g•kg-1，土壤含水量为48.60%，排灌条件良好。

  1.1.2　试材及取样

  选取昌黎果树研究所育成新品种‘贝达’砧木嫁接的6 年生‘蜜光’（ V. vinifera–V. Labrusca cv.Miguang）和‘宝光’（ V. vinifera–V. –V. Labrusca cv. Baoguang）为试材，‘贝达’砧木嫁接的6 年生‘夏黑’为对照（V. vinifera –V.Labrusca cv.Summer Black）。‘蜜光’和‘宝光’为‘巨峰’（V.vinifera–V. labrusca cv.Kyoho）和早黑宝（V.vinifera cv. Zaoheibao）的杂交后代。露地棚架栽培，株行距0.7 m ×4.0 m，正常水肥管理。选取生长健壮树体，采集枝条粗度大于0.8cm的第3-6节位的冬芽20个，2017年5月中下旬至8月下旬，约每隔10天连续取样。具体取样时间为5月17日、5月26日、6月7日、6月16日、6月26日、7月5日、7月18日、8月7日、8月28日。取样日期与对应编号和对应重要物候期见表1。

  1.2　方法

  采用石蜡切片法观察花芽分化进程。取下的冬芽存放在青霉素小瓶中，抽气20min 后存放于FAA（配方为90 mL 50%的乙醇，5 mL5%的甲醛和5 mL 5%冰乙酸）固定液中待用，然后经过不同浓度酒精梯度脱水、二甲苯透明后用石蜡包埋，切片。切片厚度为10μm，番红固绿染色后用中性树胶封片。

  Olympus显微镜观察各取样时期的花芽分化状态并照相。参考黄璐和Chinnathambi等和的研究并且结合本试验观察，确认葡萄所处的花芽分化时期并统计各采样时期内花芽不同分化时期所占的比例。用农业气象生态环境监控系统记录取样时间的用农业气象生态环境监控系统记录取样时间的温度（表2）。

  2　结果与分析

  2.1　‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化时期及特征

  ‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化进程不同步，但是各个时期的形态特征基本相同。结合本试验观察，将葡萄花芽分化形态分为如下5个阶段。未分化期：花芽内部生长点尖而且狭窄，呈突起状，纵切面呈尖圆锥形；上部细胞排列较紧密，体积较小，颜色较深；下部细胞排列疏散、较大，颜色较浅（图1-1，图1-6，图1-11）。花芽内部生长点周围有叶原基包裹。

  花序开始分化前期：花芽内部生长点开始伸长、拉大，顶端变宽变平，呈半球形（图1-2，图1-7，图1-12），相对突起的细胞颜色较深。相比未分化期，顶端生长点变得较圆润和平滑，花芽内部生长点周围有叶原基包裹。

  花序原始体发现期：花芽内部突起逐渐扩大，成为一个花序始原始体，花序始原始体的体积会慢慢变成和生长点相近（图1-3，图1-8，图1-13）。

  花序主轴期：花芽内部的花序始原始体进一步分化形成花序原基，花序主轴伸长分化，此时花序原基体积已经逐渐超过顶端生长点体积（图1-4，图1-9，图1-14），整个花芽内部各个原基分区明显。

  花序第二穗轴期：花序原基部逐渐分化产生二级穗，即花序原基基部产生分支原基，分支原基在花序原基基础上自下而上逐渐产生（图1-5，图1-10，图1-15）。

  2.2　‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’形态分化进程比较

  由表3可知，‘夏黑’在5月17日（初花期）已经开始花芽分化，花序开始分化前期比例为16.7%，到8月28日花序第二穗轴分化率达75%；‘蜜光’和‘宝光’在5月17日也已经进入花芽分化，花序开始分化前期比例分别为70%和50%，到8月7日（果实成熟）二者花序第二穗轴分化率均为100%。整体上 ‘蜜光’和‘宝光’的花芽分化速率快于‘夏黑’。

  具体来说，由表3可知，6月上旬到8月上旬为‘夏黑’花芽的分化盛期（约60天），在花芽分化盛期多阶段相互重叠。‘夏黑’未分化期和花序开始分化前期两个时期同时进行(5月17日到7月18日)；花序原始体发现期和花序主轴期同时进行（6月7日到8月7日）；花序第二穗轴期于7月5日开始到8月28日分化率达到75%。6月7日到6月26日，未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期和花序主轴期4个阶段同时进行，其中6月7日到6月16日，四个时期比例未发生改变。7月5日到7月18日，5个分化时期同时存在，未分化期所占比例降低，花序第二穗轴期所占比例提高。

  由表3可知，‘蜜光’和‘宝光’5月17日已经进入花芽分化，8月7日完成花芽分化；6月上旬到7月中下旬、5月下旬到7月中下旬分别为为‘蜜光’ 和‘宝光花芽的分化盛期。 ‘蜜光’未分化期持续约30天（5月17日到6月16日），比率在30%及其以下；5月17日花序开始分化前期分化率为70%，到6月26日花序开始分化前期分化率为10%，这期间整体上花序开始分化前期分化率显著下降，同时花序原始体发现期、花序主轴期和花序第二穗轴期相继出现。‘蜜光’花序原始体发现期持续约30天（6月7日到7月5日），6月7日到6月16日花序开始分化前期和花序原始体发现期分化率呈现此消彼长，且未进入到花序主轴期，这说明这一段时间内较多的花序原始体发现前期继续分化进入到花序原始体发现期。整体上‘宝光’花芽分化进程与‘蜜光’类似。

  综上所述，‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化各阶段整体具有明显的顺序性，但进入各分化阶段时间存在一定的差异。‘夏黑’ 花芽分化进程较缓慢，各阶段持续时间相对较长且各阶段互相重叠。‘蜜光’和‘宝光’ 花芽分化相对集中，分化进程相对较快。

  3　讨论

  葡萄花芽分化和其他果树一样是一个连续的动态过程，各个时期无明显的界限。关于葡萄花芽分化时期分为几个阶段，有不同的划分方法。路瑶和袁志友等将葡萄的花芽分化阶段划分为未分化期、花序原基分化期和花序第二穗轴期。王海波和王孝娣等将葡萄的花芽分化阶段划分雏梢生长点未分化期、雏梢生长点半球/平顶期、雏梢生长点顶分期、带有苞片始原始体出现期、花序主轴和各小穗原基发育期和花序二级轴发育期。黄璐将葡萄的花芽分化阶段划分未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、花序主轴期和花序第二穗轴期。结合本试验具体研究结果，将‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化形态分为分未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、花序主轴期和花序第二穗轴期5个阶段。‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化进程时间存在一定差异，各个时期的形态特征基本相同。

  ‘蜜光’、‘宝光’和‘夏黑’花芽分化各时期具有明显的顺序性。但6月7日到6月16日，‘夏黑’在未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期和花序主轴期分化率未发生改变，均为25%、25%、40%、10%（表3）；而‘蜜光’和‘宝光’在该时间段花序原始体发现期分化率分别由30%提高到50%及10%提高到27.8%（表3）。这说明‘夏黑’花芽分化出现了停滞（6月7日到6月16日），而‘蜜光’和‘宝光’继续分化。葡萄花芽分化是一个伴随物质代谢和能量代谢的高度复杂的形态建成过程，受到光照、温度等环境因子的影响。不同葡萄品种对温度的需求有差异，‘雷司令’和‘希拉兹’在20℃开花结果良好，而‘无核白’和‘白玫瑰香’在20℃时无花。本试验中，葡萄花芽分化过程中温度呈先升高后下降趋势，6月16日温度最高，可达38.4℃；6月7日的温度为34.8℃，次之（表2）。而‘夏黑’在6月7日到6月16日花芽分化进程出现了停滞，而‘蜜光’和‘宝光’继续花芽分化，有可能是由于此时温度过高，延缓了‘夏黑’花芽分化进程，‘蜜光’和‘宝光’对此阶段高温相对不敏感。

  花芽分化不良是果树上隔年结果现象的重要原因。本试验表明，‘夏黑’花芽分化进程较缓慢，‘蜜光’和‘宝光’ 花芽分化相对集中。‘蜜光’和‘宝光’在8月7日完成花芽分化（100%）；而‘夏黑’在8月28日，花芽分化率为75%。以上说明，露地棚架栽培条件下，‘蜜光’和‘宝光’成花能力高于‘夏黑’，冬季采用中短稍修剪方式较适宜，而‘夏黑’可以主要采用中短稍修剪，辅以长稍修剪。除此之外，试验表明‘夏黑’花芽的分化盛期在6月上旬到8月上旬；‘蜜光’和‘宝光’花芽的分化盛期分别为6月上旬到7月中下旬和5月下旬到7月中下旬。由此可见，露地棚架栽培条件下5月下旬到8月上旬为葡萄花芽分化盛期，同时也是促进葡萄花芽分化的关键期，该时期合理养分供应是提高花芽分化数量和质量的重要环节。