艾云苾　　　　　　劉愛青　　　　吳婷　劉燕

(北京林業(yè)大學(xué)，北京，100083)　　　(山東省菏澤市曹州牡丹園管理處)　　　(北京林業(yè)大學(xué))

?

芍藥臺閣品種和托桂品種花芽分化過程1)

艾云苾劉愛青吳婷劉燕

(北京林業(yè)大學(xué)，北京，100083)(山東省菏澤市曹州牡丹園管理處)(北京林業(yè)大學(xué))

摘要采用石蠟切片的辦法對比觀察臺閣品種‘大富貴’和托桂品種‘蓮臺’花芽分化的過程。研究表明，托桂品種‘蓮臺’花芽分化過程與前人報(bào)道的芍藥花芽分化過程相似，分為苞片原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期及雄蕊原基瓣化期共6個時期；而臺閣型品種‘大富貴’花芽分化前期與‘蓮臺’相似，然而在雄蕊原基分化期以后，并不相繼產(chǎn)生雌蕊原基，而是在此部位又出現(xiàn)花瓣原基，隨后出現(xiàn)雄蕊原基、雌蕊原基，發(fā)育形成“上方花”，最終上下兩花重疊，形成臺閣。

關(guān)鍵詞芍藥；花芽分化；臺閣現(xiàn)象

“臺閣現(xiàn)象”是指植物開花時，花朵(或花序)中心或花間生長點(diǎn)再次分化出花芽并開花的現(xiàn)象[1]，花型的臺閣化變異是觀賞植物花型變異中的一種獨(dú)特現(xiàn)象[2]，也是花卉種質(zhì)資源的一個優(yōu)良遺傳品質(zhì)。

目前，在梅花、桃花、荷花、桂花、月季等花卉中均發(fā)現(xiàn)臺閣現(xiàn)象的存在，在牡丹和芍藥中亦有臺閣現(xiàn)象發(fā)生。最早在北宋時期，王觀的《芍藥譜》和陸游的《天彭牡丹譜》中就有類似臺閣花的記載，秦魁杰[3]曾調(diào)查北京和洛陽的芍藥品種127個，臺閣品種占全部品種的24.4%，占重瓣品種的31%，由此可見，牡丹、芍藥中的臺閣現(xiàn)象非常普遍。

根據(jù)前人研究，桃花的臺閣是由雌蕊原基轉(zhuǎn)化發(fā)育而成的[2]，荷花的臺閣是由于雌、雄蕊瓣化而成[4-5]；而桂花的臺閣花則是由于雌蕊原基的退化形成枝條和葉的結(jié)果[6]。關(guān)于芍藥中的臺閣現(xiàn)象，雖然前人對芍藥中臺閣現(xiàn)象和臺閣花的花型分類進(jìn)行過研究和報(bào)道[3，7-9]，但其對上方花的發(fā)生來源并未作真正闡明。隨后，廉永善等[10]根據(jù)成花的解剖結(jié)構(gòu)推斷“上方花”由心皮原基轉(zhuǎn)化而來，但因其是根據(jù)成花來推斷，并未對臺閣品種的花芽分化過程進(jìn)行觀察，所以對“上方花”形成的具體過程尚缺乏清晰的認(rèn)識。

文中以臺閣型品種‘大富貴’為試材，并以普通重瓣化且花型較穩(wěn)定的托桂品種‘蓮臺’的花芽分化過程作為參照，通過石蠟切片連續(xù)觀察兩者的花芽分化過程，從而對比出臺閣花型品種花芽分化過程的特點(diǎn)，明確芍藥臺閣花型中“上方花”的來源過程，為芍藥臺閣花型產(chǎn)生機(jī)理的研究及芍藥的遺傳育種提供必要的理論依據(jù)。

1材料與方法

試驗(yàn)材料為‘大富貴’(Paeonia lactiflora ‘Da Fu Gui’，臺閣花型)和‘蓮臺’(Paeonia lactiflora ‘Lian Tai’，托桂型)兩個芍藥品種。供試材料栽植于國家花卉工程技術(shù)中心大田苗圃(北京，小湯山)，株齡5～6 a，常規(guī)水肥管理。

取材時間為2014年8月下旬至2015年5月上旬，其中，土壤封凍期(2014年12月上旬至2015年3月上旬)停止取材。每5～7 a取材一次，每次取芽3～5個。擦洗干凈后剝除外層鱗片，然后用FAA固定液V(50%酒精)∶V(100%乙酸)∶V(38%甲醛)=90∶5∶5及時固定處理24 h以上，然后將材料保存于冰箱中4 ℃?zhèn)溆?。按常?guī)石蠟切片技術(shù)包埋，用石蠟切片機(jī)(AO Reichert HistoStat 820)連續(xù)切片，切片厚度8～14 μm，1%蕃紅-0.4%固綠對染法染色，在光學(xué)顯微鏡(Leica DM LS2)下進(jìn)行拍照觀察。

2結(jié)果與分析

2.1托桂品種‘蓮臺’的花芽分化

托桂品種‘蓮臺’的花芽分化過程可明顯地分為以下6個時期：

苞片原基分化期：生長錐頂部逐漸變寬，在其邊緣形成的一輪向上的突起，即為苞片原基(圖1a)；

萼片原基分化期：苞片原基形成后，不斷伸長，其內(nèi)側(cè)表皮下的細(xì)胞開始分裂，產(chǎn)生新的一輪突起，即為萼片原基(圖1b)。苞片原基與萼片原基在形態(tài)上很難辨別，只能通過突起形成的先后順序進(jìn)行區(qū)分，先產(chǎn)生的外輪突起為苞片原基，內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的第二輪突起為萼片原基。

花瓣原基分化期：隨著萼片原基的發(fā)育，生長錐頂部不斷擴(kuò)大、凹陷，形成淺杯狀的花托盤中心。同時，在花托盤邊緣，萼片原基的內(nèi)側(cè)表皮下的細(xì)胞繼續(xù)分裂，產(chǎn)生新的突起，即為花瓣原基，花瓣原基輪數(shù)按著向心的方式層層增加，一般‘蓮臺’花瓣原基的層數(shù)為3～4層(圖1c、d)，在花瓣原基不斷增加的同時，花托盤中心也在不斷擴(kuò)大。

雄蕊原基分化期：在花托盤邊緣向心形成3～4層花瓣原基后，隨著花瓣原基的繼續(xù)伸長擴(kuò)展，花瓣原基內(nèi)側(cè)花托盤中心繼續(xù)加寬、加深，呈平臺狀，隨后在平臺狀的花托盤上產(chǎn)生顆粒狀的突起，這種顆粒狀的突起即為雄蕊原基(圖1e)。

雌蕊原基分化期：雄蕊原基形成后，很快便在花托盤中心的中央位置產(chǎn)生半圓狀突起，這個突起較雄蕊原基粗，但數(shù)量較少(切片上常見的為2個)，即為雌蕊原基，隨后，雌蕊原基不斷伸長(圖1f、g)。

雄蕊原基瓣化期：雌蕊原基形成的同時，雄蕊原基在不斷地進(jìn)行發(fā)育,顆粒狀突起不斷伸長呈圓柱形，此時雄蕊原基開始瓣化。由圖1g可以看出，雄蕊原基中心高，兩邊低，表明靠近花托盤中心的雄蕊伸長速度較快，遠(yuǎn)離花托盤中心位置的雄蕊原基瓣化較慢，即‘蓮臺’雄蕊原基的瓣化方向是離心的。在雄蕊原基瓣化的同時，雌蕊原基不斷分化、發(fā)育形成雌蕊，由圖1g已可清晰辨別出胚珠結(jié)構(gòu)。

a.苞片原基分化期；b.萼片原基分化期；c-d.花瓣原基分化期；e.雄蕊原基分化期；f.雌蕊原基分化期；g.雄蕊原基瓣化期；h.開花形態(tài)；Br.苞片原基；Se.萼片原基；Pe.花瓣原基；St.雄蕊原基；Pi.雌蕊原基。

圖1‘蓮臺’花芽分化過程及開花形態(tài)

2.2臺閣花型品種‘大富貴’的花芽分化

臺閣花型品種‘大富貴’的花芽分化過程可明顯地分為以下5個時期：

苞片原基分化期：生長錐頂部逐漸變寬，在其邊緣形成的一輪向上的突起，即為苞片原基(圖2a)；

萼片原基分化期：苞片原基形成后，其內(nèi)側(cè)表皮下的細(xì)胞開始分裂，產(chǎn)生新的一輪突起，即為萼片原基(圖2b)。苞片原基與萼片原基在形態(tài)上很難辨別，只能通過突起形成的先后順序進(jìn)行區(qū)分，外輪先產(chǎn)生的突起為苞片原基，內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的第二輪突起為萼片原基。

花瓣原基分化期：隨著萼片原基的發(fā)育，生長錐頂部不斷擴(kuò)大凹陷形成淺杯狀的花托盤中心，同時在花托盤邊緣，萼片原基的內(nèi)側(cè)表皮下的細(xì)胞繼續(xù)分裂，產(chǎn)生新的突起，即為花瓣原基，花瓣原基輪數(shù)按著向心的方式層層增加，一般‘大富貴’花瓣原基的層數(shù)最多為5～6層(圖2c、d)，在花瓣原基不斷增加的同時，花托盤中心也在不斷擴(kuò)大。

雄蕊原基分化期：花瓣原基層數(shù)達(dá)到5～6層后，花托盤中心加深加寬呈平臺狀，隨后在平臺狀的花托盤上產(chǎn)生的顆粒狀突起，即為雄蕊原基(圖2e)。

“上方花”形成期：雄蕊原基產(chǎn)生以后，‘大富貴’并沒有像‘蓮臺’那樣緊隨著在托盤中央產(chǎn)生雌蕊原基，而是在本應(yīng)產(chǎn)生雌蕊原基的花頂端中心類似進(jìn)行二次花芽分化，即雄蕊原基產(chǎn)生后，最中央的兩個雄蕊原基突起間的部分開始擴(kuò)大及下凹，形成第二次的花托盤，二次形成的花托盤較第一次的要窄(圖2f)，隨后在花托盤上產(chǎn)生顆粒狀突起，而后不斷地進(jìn)行分化、瓣化，從而在原有的雄蕊原基中央形成“花中花”(圖2g-i中圈出的部分)。在花頂端中心形成“花中花”的同時，雄蕊原基也不斷伸長、瓣化。由圖2i可以看出，臺閣花型品種的雄蕊原基及“花中花”各結(jié)構(gòu)瓣化后在形態(tài)上與外輪花瓣原基相近，但體量上呈現(xiàn)出由外向內(nèi)逐漸變小的趨勢，這與‘大富貴’成花結(jié)構(gòu)(圖2j)表現(xiàn)一致。

a.苞片原基分化期；b.萼片原基分化期；c-d.花瓣原基分化期；e.雄蕊原基分化期；f-i.“上方花”形成期；j.開花形態(tài)；Br.苞片原基；Se.萼片原基；Pe.花瓣原基；St.雄蕊原基；Pi.雌蕊原基；Bra.苞片；Sep.萼片；Pet.花瓣。

圖2‘大富貴’花芽分化過程及開花形態(tài)

3結(jié)論與討論

從研究結(jié)果看，托桂品種‘蓮臺’的花芽分化過程與已報(bào)道的芍藥花芽分化過程基本一致，分化過程可分為苞片原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期及雄蕊原基瓣化期等共6個時期[11-16]；而臺閣品種‘大富貴’前期的花芽分化過程與‘蓮臺’一致，亦可分為苞片原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期，但是隨后‘大富貴’并不產(chǎn)生雌蕊原基，而在原本應(yīng)該形成雌蕊原基的位置擴(kuò)大、下凹，隨后開始類似二次的花芽分化過程，最后產(chǎn)生“花上花”的結(jié)構(gòu)。這與前人觀察到的‘大富貴’的花芽分化過程不一致[11，15-16]，綜合前人的研究結(jié)果，文中認(rèn)為這可能是因?yàn)樵谏炙幍耐黄贩N中存在著兩種不同的臺閣來源方式。

臺閣現(xiàn)象作為花卉中一種畸形的開花現(xiàn)象，關(guān)于其來源在不同花卉種類中均有研究，就目前研究結(jié)果看，花卉中的臺閣來源主要有兩種：第一種是由心皮原基轉(zhuǎn)化(即雌蕊原基瓣化)而成，如蓮[5]、桃的某些臺閣變異種類[2]等；另外一種，則是在花芽頂端托盤中央保留有生長點(diǎn)，且具有再次分化成完整花的能力，該種臺閣現(xiàn)象是由于花枝極度縮短，兩花上下重疊而成，如桂花‘天香臺閣’[6]等。關(guān)于芍藥臺閣“上方花”的來源，廉永善等[10]通過對芍藥屬內(nèi)9個類群及大量的栽培品種的花型結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測比較，認(rèn)為是由于花中央分化出更多的心皮原基，然后這些更多的心皮原基分別依次轉(zhuǎn)化發(fā)育成“上方花”的各類花部器官，而王宗正等[11]、呂長平等[15]、周逸齡[17]亦通過切片觀察到了在‘大富貴’花芽分化后期出現(xiàn)了雌蕊原基瓣化的現(xiàn)象，由此可見，芍藥中臺閣品種上方花的確由雌蕊瓣化而成。而根據(jù)本研究的結(jié)果來看，‘大富貴’并沒有在雄蕊原基產(chǎn)生之后形成雌蕊原基(或心皮原基)，而是在芍藥臺閣品種的花頂端托盤中央仍保留有生長點(diǎn)，當(dāng)下方花雄蕊原基發(fā)育完成時，花頂端托盤中央的生長點(diǎn)開始再次進(jìn)行花芽分化形成上方花，形成過程與下方花的過程相似，最后形成上下兩花重疊的現(xiàn)象。由此可見，在芍藥中，臺閣品種上方花有兩種來源方式，且這兩種方式可同時在同一品種中存在。

參考文獻(xiàn)

[1]程金水，劉青林．園林植物遺傳育種學(xué)[M]．北京：中國林業(yè)出版社，2000：49-52．

[2]王燕，張啟翔．桃花臺閣花變異與新品種選育[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(9)：110-112．

[3]秦魁杰．牡丹、芍藥品種的臺閣現(xiàn)象和臺閣品種的花型分類[J]．園藝學(xué)報(bào)，1986，13(2)：125-130．

[4]黃國振．荷花的重瓣化及其遺傳基礎(chǔ)的初步探討[J]．武漢植物學(xué)研究，1993，1(2)：139-142．

[5]姜莉，陳發(fā)棣，騰年軍，等．重瓣和重臺蓮品種花芽分化過程的解剖結(jié)構(gòu)比較[J]．園藝學(xué)報(bào)，2009，36(8)：1233-1238．

[6]朱倩，董美芳，袁王俊，等．‘天香臺閣’桂花花芽分化及其臺閣形成過程觀察[J]．園藝學(xué)報(bào)，2012，39(2)：315-322．

[7]周家琪．牡丹、芍藥花型分類的探討[J]．園藝學(xué)報(bào)，1962，1(3/4)：351-357．

[8]王蓮英．牡丹品種花芽形態(tài)分化觀察及花型成因分析[J]．園藝學(xué)報(bào)，1986，13(3)：203-208．

[9]李嘉玨．中國牡丹與芍藥[M]．北京：中國林業(yè)出版社，1999．

[10]廉永善，趙敏桂，陳怡平，等．牡丹和芍藥臺閣花中上方花的來源[J]．蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，40(6)：72-77．

[11]王宗正，章月仙．從芍藥的花芽分化試論芍藥、牡丹的花型形成和演化[J]．園藝學(xué)報(bào)，1991，18(2)：163-168．

[12]BARZILAY A, ZEMAH H R, KAMENETSKY R.Annual life cycle and floral development of ‘Sarah Bernhardt’ peony in Israel[J].HortScience,2002,37(2):300-303.

[13]何小弟，張遠(yuǎn)兵，王靜，等．芍藥花芽形態(tài)分化的解剖學(xué)觀察初探[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35(3)：719-720，722．

[14]黃鳳蘭，牛紅云，孟凡娟，等．芍藥花芽分化過程的顯微研究[J]．東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，40(3)：57-61．

[15]呂長平，成明亮，莫寧捷．長沙地區(qū)芍藥花芽分化形態(tài)分化研究[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009，35(2)：142-144．

[16]周逸齡．芍藥花芽分化與需冷量研究[D]．北京：北京林業(yè)大學(xué)，2010．

第一作者簡介：艾云苾，女，1991年10月生，北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院、花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))、國家花卉工程技術(shù)研究中心(北京林業(yè)大學(xué))、城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，碩士研究生。E-mail：ayb1224@163.com。 通信作者：劉燕，北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，教授。E-mail：yanwopaper@yahoo.com。

收稿日期：2015年11月19日。

分類號S682.1+2;Q944.58

Flower Bud Differentiation of Proliferation Flower and Anemone-form Cultivars in Paeonia lactiflora//

Ai Yunbi(Beijing Forestry University, Beijing 100083, P.R.China); Liu Aiqing(Administrative Office of Caozhou Peory Garden, Heze, Shandong); Wu Ting, Liu Yan(Beijing Forestry University)//

Journal of Northeast Forestry University，2016,44(7)：51-53,75.

The experiment was conducted to study the formation process of the proliferation flower in herbaceous peony, the flower bud differentiation processes of Paeonia lactiflora ‘Da Fu Gui’ (proliferation flower cultivar) and ‘Lian Tai’ (anemone-form cultivar) by paraffin method.The stages of the anemone-form herbaceous peony cultivar included bract differentiation, sepal differentiation, petal differentiation, stamen differentiation, pistil differentiation and the stamen petalody differentiation.The proliferate-flower bud did not produce pistils, in which it initiated the second flower bud differentiation that eventually differentiated into a upper flower when the stamen differentiation finished, and then, the upper flower overlapped the below to form the proliferation.

KeywordsPaeonia lactiflora; Flower bud differentiation; Proliferation

1)“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD12B02-01)。

責(zé)任編輯：任俐。