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        高原夏季胡蘿卜花芽分化的觀測(cè)

        2021-03-26 11:54:58武正飛
        農(nóng)業(yè)科技與信息 2021年1期
        關(guān)鍵詞:生長(zhǎng)

        武正飛

        (甘肅省農(nóng)民教育培訓(xùn)工作總站,甘肅蘭州730000)

        胡蘿卜(carrot)原產(chǎn)于亞洲西部、中亞細(xì)亞地區(qū),元朝傳入我國,在我國長(zhǎng)期栽培后發(fā)展成為現(xiàn)在的長(zhǎng)根生態(tài)型胡蘿卜。目前,胡蘿卜在世界各地廣泛栽培,已被世界許多國家公認(rèn)為營養(yǎng)豐富的蔬菜之一。甘肅省高原夏季胡蘿卜栽培主要分布在甘肅省永昌、臨洮、古浪與靖遠(yuǎn)等縣,其產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外,已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)來源的支柱產(chǎn)業(yè)之一。高原夏季胡蘿卜生產(chǎn)中存在的首要突出問題是先期抽薹,胡蘿卜先期抽薹是指胡蘿卜在肉質(zhì)根尚未膨大達(dá)到食用成熟期之前而抽薹開花的現(xiàn)象;先期抽薹不僅降低高原夏季胡蘿卜的商品產(chǎn)量,嚴(yán)重時(shí)可造成絕產(chǎn),直接威脅高原夏季胡蘿卜的安全生產(chǎn)。

        胡蘿卜是一種典型的2 年生蔬菜作物,在播種第一年形成貯藏器官,第二年春季開花結(jié)實(shí)的蔬菜,特點(diǎn)是營養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)有明顯的界限。高原夏季胡蘿卜是指西北高原地區(qū)4—5 月份種植,8—9月份收獲的胡蘿卜產(chǎn)品,胡蘿卜生長(zhǎng)發(fā)育過程中會(huì)發(fā)生抽薹,可分為2 種情況:一種是先期抽薹,即播種當(dāng)年因播種不當(dāng)或生長(zhǎng)前期感應(yīng)低溫等因素而發(fā)生的抽薹,這種抽薹一發(fā)生,根部的膨大就會(huì)受到抑制,肉質(zhì)變硬,品質(zhì)顯著下降,從而影響其商品性,因此一般在栽培中要求在胡蘿卜根部膨大前避免先期抽薹;另一種是一定大小的綠體,通過一定的低溫春化,在長(zhǎng)日照下正常的抽薹、開花,這種抽薹一般在我國北方地區(qū)夏秋播種后的第二年發(fā)生,其抽薹、開花比較整齊一致,生產(chǎn)上采收的種子一般屬于這一種。秋冬季種植一般不發(fā)生先期抽薹現(xiàn)象,而春夏種植則易出現(xiàn)先期抽薹現(xiàn)象。前人研究[1-6]表明:先期抽薹現(xiàn)象是胡蘿卜對(duì)低溫和長(zhǎng)日照等環(huán)境條件感應(yīng)的綜合結(jié)果。高原夏季胡蘿卜的先期抽薹始于其花芽分化,但目前未見高原夏季胡蘿卜花芽分化的研究報(bào)道,本研究針對(duì)高原夏季胡蘿卜生產(chǎn)中存在的突出問題,開展高原夏季胡蘿卜花芽分化觀察,旨在為高原夏季胡蘿卜育種與栽培技術(shù)研究提供理論依據(jù)。

        1 高原夏季胡蘿卜顯微形態(tài)學(xué)觀察

        1.1 高原夏季胡蘿卜未抽薹植株主芽與側(cè)芽的發(fā)育觀察

        觀察圖1 高原夏季胡蘿卜正常植株發(fā)育經(jīng)歷“主頂芽與側(cè)芽分化”“葉原基與側(cè)葉原基分化”“葉片生長(zhǎng)與肉質(zhì)根膨大”等階段,該階段出苗持續(xù)采收120 d 發(fā)育過程主芽與側(cè)芽、葉片與側(cè)葉分化次序自下而上:圖1-1 表明在胡蘿卜出苗生長(zhǎng)15 d 時(shí),莖頂尖分生組織為原套—原體結(jié)構(gòu);原套為表面的4~6 層細(xì)胞排列整齊而緊密,染色較深,這些細(xì)胞主要進(jìn)行垂周分裂,不增加細(xì)胞的層數(shù)同時(shí)形成葉片原基,原體被原套包圍,由許多排列疏松且不規(guī)則的細(xì)胞組成,細(xì)胞核較小。圖1-2 表明在胡蘿卜生長(zhǎng)30 d 時(shí),葉腋形成側(cè)芽葉原細(xì)胞;切片觀察圖1-3 表明在胡蘿卜生長(zhǎng)45 d 時(shí),形成側(cè)芽原基;切片觀察圖1-4 表明在胡蘿卜生長(zhǎng)60 d 時(shí),側(cè)芽原基進(jìn)一步分化形成側(cè)芽葉原基;切片觀察到圖1-5 表明在胡蘿卜生長(zhǎng)90 d 時(shí),分化成2~3 片側(cè)葉;切片觀察圖1-6 表明在胡蘿卜生長(zhǎng) 120 d 時(shí),第 7 側(cè)芽、第 8 側(cè)芽形成,生長(zhǎng)點(diǎn)變得扁平,為進(jìn)一步花芽分化奠定基礎(chǔ)。由上述現(xiàn)象表明:高原夏季胡蘿卜未先期抽薹植株發(fā)育只經(jīng)歷營養(yǎng)生長(zhǎng)階段。

        圖1 高原夏季胡蘿卜未抽薹株莖端主芽與側(cè)芽分化解刨學(xué)觀察

        1.2 胡蘿卜花軸原基分化觀察

        觀察圖2 高原夏季胡蘿卜植株花芽分化始于4~6 葉片時(shí)期,花芽分化經(jīng)歷花軸原基分化、花序原基分化、花器原基分化,分化次序由外到內(nèi):花軸原基分化如圖2 中1—3 所示,短縮莖端分化出5~12 片葉后,生長(zhǎng)錐停止分化葉原基,開始分化花軸原基,并進(jìn)入花軸形成期;首先莖尖生長(zhǎng)錐由半球形逐漸變平,自外周分化出總苞片原基,并從苞片原基內(nèi)側(cè)起由外向內(nèi)逐漸分化出肋狀分生組織,該組織將分化形成二級(jí)花軸;二級(jí)花軸生長(zhǎng)錐先由半球形逐漸變平,自外周分化出苞片原基,后自苞片原基內(nèi)側(cè)起由外向內(nèi)逐漸分化出肋狀分生組織,該組織將分化形成三級(jí)花軸,隨后進(jìn)入花序原基分化時(shí)期?;ㄐ蛟只鐖D2-3 所示,三級(jí)花軸形成后,其頂端生長(zhǎng)區(qū)膨大,生長(zhǎng)錐由半球面逐漸變平,最先分化出苞片原基,自苞片原基內(nèi)側(cè)起由外向內(nèi)分化出肋狀分生組織,進(jìn)而形成花序原基,隨后進(jìn)入花器分化時(shí)期。上述現(xiàn)象表明:高原夏季胡蘿卜花芽分化需經(jīng)過綠體感應(yīng)低溫長(zhǎng)日照的春化階段,花芽分化始于花軸分化時(shí)期,花芽分化植株才進(jìn)行先期抽薹。

        圖2 高原夏季胡蘿卜花軸原基的分化階段

        1.3 高原夏季胡蘿卜不同品種花芽分化進(jìn)程觀察

        由表1 可知,高原夏季胡蘿卜不同品種的花芽分化時(shí)期和植株比率存在顯著差異。與耐先期抽薹胡蘿卜品種新秀三紅相比,岐山透心紅與地方透心紅的葉片旺盛生長(zhǎng)始期分別早7 d;肉質(zhì)根膨大末期分別早10 d、15 d;花軸分化始期分別早15 d、13 d;花序原基分化始期均早15 d。新秀三紅花芽分化植株中花芽分化正常植株比率99.7%,耐抽薹,花芽分化株抽薹率0.3%,較岐山透心紅低40 倍,較地方透心紅低50 倍。岐山透心紅花芽分化植株中花芽分化正常植株比率88%,易抽薹,花芽分化株抽薹率12%。地方透心紅花芽分化植株中花芽分化正常植株比率85%,易抽薹,花芽分化株抽薹率15%,較新秀三紅高。上述現(xiàn)象表明:不同高原夏季胡蘿卜品種的形態(tài)發(fā)育進(jìn)程存在一定差異,高原夏季胡蘿卜的花芽分化時(shí)期和植株比率存在品種間顯著差異。

        2 討論

        本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高原夏季胡蘿卜花芽分化始于4~6片葉期,80%以上的高原夏季胡蘿卜植株經(jīng)過營養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)育途徑,即當(dāng)年僅完成“主頂芽與側(cè)芽分化”“葉原基與側(cè)葉原基分化”“葉片生長(zhǎng)與肉質(zhì)根膨大”等發(fā)育,而0.3%~12%(易抽薹品種)的先期抽薹植株發(fā)育經(jīng)歷未分化(營養(yǎng)生長(zhǎng)期)、花軸分化、花芽分化、抽薹開花至種子成熟階段;高原夏季胡蘿卜花芽分化必須經(jīng)過花軸的分化,這與黃瓜、番茄、蘿卜、辣椒、菜豆等園藝作物顯著不同,但與鴨兒芹的花芽分化的過程相似,這可能是因?yàn)轼唭呵酆秃}卜均屬于傘形花科;但高原夏季胡蘿卜僅有0.3%~12%的植株經(jīng)過綠體春化進(jìn)行花芽分化,而鴨兒芹的花芽分化株率可達(dá)100%,這可能是由于它們種性不同而致;胡蘿卜易抽薹品種花芽分化期早于耐抽薹品種,且花芽分化株率顯著高于耐抽薹品種,這可能是由品種特性所決定的。

        表1 高原夏季胡蘿卜營養(yǎng)生長(zhǎng)、花芽分化過程

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