文冠果花芽分化过程及内源激素动态变化

【目的】研究文冠果花芽分化过程外部形态变化与内部解剖结构的对应关系,并探究内源激素含量与花芽分化的关系,为文冠果花性别相关研究的适时采样与提高雌/雄花比例的调控技术提供参考。【方法】通过外部形态观测,结合石蜡切片技术,分析文冠果花芽分化内外部形态之间的对应关系。并采用高效液相色谱法(HPLC)对花芽分化过程中雌、雄能花的4种内源激素含量进行测定和比较,探究其与内源激素之间的关系。【结果】① 文冠果雌能花和雄能花在性别分化之前均为两性,雌能花的单核花粉粒在有丝分裂期呈液泡化衰败,雄能花大孢子母细胞四分体时期细胞停止分裂,性器官发育异常导致单性花的形成。此外,文冠果花芽分化内部结构与外部形态之间具有时序性对应关系。② 玉米素(zeatin,ZT)含量在花芽未分化期至雌蕊原基分化期逐渐上升,雌雄配子体形成时期,雌能花的ZT含量始终高于雄能花。雌能花雄蕊发育出现异常时的生长素(auxin,IAA)、胞落酸(abscisic acid,ABA)含量显著高于雄能花,赤霉素(gibberellin,GA)含量显著低于雄能花。说明高水平ZT促进花芽分化,利于雌能花的发育; 高水平的IAA和ABA具有促雌作用; 高水平的GA具有促雄效应。③ m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)在花芽未分化期至雌蕊原基分化期均处于较高水平,雄能花雌蕊发育异常时,其m(ABA)/m(IAA)和m(ZT)/m(IAA)显著高于雌能花。说明高水平的m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)有利于花芽分化; 高水平m(ABA)/m(IAA)、m(ZT)/m(IAA)对雄蕊发育有利。【结论】文冠果雌能花和雄能花各自对应另一性器官的败育导致了性别分化。花芽分化过程中,可以根据花芽外部形态判断内部分化时期。高水平的ZT含量、m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)利于花芽分化,高水平的m(ZT)、m(IAA)和m(ABA)利于雌能花发育,高水平的GA含量、m(ABA)/m(IAA)、m(ZT)/m(IAA)利于雄能花发育。     

文冠果物候期对环境因子的响应

【目的】文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)具有喜光、耐寒、耐旱、不耐涝等特性,在中国天然分布于东北、西北、华北等地区,是造林绿化、防风固沙、退耕还林的首选树种。研究不同分布区多种环境因子对文冠果物候期的综合影响,分析其物候期变异规律,为文冠果资源保护和开发利用提供依据。【方法】以中国6个主要分布区(内蒙古坤都、内蒙古天山、内蒙古乌丹、河北省承德、河北省蔚县、河南省陕县)实生群体的文冠果植株为对象,于2016年在各样地内选择长势相对一致的样株30株,采取定株定枝方法,对文冠果的初花期、叶芽萌动期、盛花期、末花期、展叶期、果速生期、果熟期、落果期和落叶期等共9个物候期进行系统观测。采用相关性分析、回归分析等方法,明确影响文冠果各物候期的主导环境因子及其作用规律。【结果】不同分布区文冠果物候期存在明显差异,其中,盛花期差异最大(42 d),果速生期差异最小(29 d)。河南陕县群体的文冠果大部分物候期出现最早,但落叶期最晚,总生长期最长(221 d);内蒙古坤都群体的文冠果落叶期最早,其他物候期出现最晚,总生长期最短(146 d)。大部分物候期与经纬度、年日照时间正相关,与其他环境因子负相关。年均气温是影响初花期、盛花期、末花期、展叶期、果速生期、落叶期和总生长期的主要因子;影响叶芽萌发期和落果期的主要因子是无霜期;影响果熟期的主要因子是年日照时间;影响总花期的主要因子是绝对最高温。【结论】文冠果物候期呈现明显的地理变异规律,环境因子对其物候变化影响显著。随着经纬度升高,气温逐渐下降,春季达到生长临界温度越晚,文冠果开花、展叶、结实越晚,并且秋季植株停止生长和落叶越早,因此其总生长期变短。