贾 楠，袁军伟，韩 斌，李敏敏，刘长江，尹勇刚，孙 艳，郭紫娟，赵胜建

(河北省农林科学院昌黎果树研究所，河北昌黎 066600)

0 引 言

【研究意义】葡萄(VitisviniferaL.)是我国主要果树之一[1,2]，2014年开始葡萄栽培面积已经跃居世界第2位[3]。生产上葡萄花芽分化不良造成大小年结果现象频繁发生，制约了葡萄产业的进一步发展。研究葡萄花芽分化时间和各时期的特征，对解决葡萄大小年结果现象有实际意义。【前人研究进展】葡萄和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[4-6]。研究表明，花芽分化是一个复杂的形态建成过程[7-10]，受到环境因子光照[11]、温度[12]、湿度[13]和营养物质[14]、激素[15]和遗传物质[10]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[16]。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[17]。夏黑在设施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[18]。【本研究切入点】关于葡萄花芽分化规律的研究多集中在巨峰、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。研究葡萄芽形态分化时间和各时期特征。【拟解决的关键问题】以我国葡萄新品种蜜光、宝光为试材，夏黑为对照，采用石蜡切片法，研究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，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

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2 809.3 h，年平均温度11 ℃，无霜期186 d，年平均降水量638.33 mm。试验区土壤为沙壤土，土壤pH 6.82, 0～40 cm土壤含有机质0.91 g/kg,土壤含水量为48.60%，排灌条件良好。

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.Labruscacv. Miguang)和宝光( V. vinifera-V.Labruscacv. Baoguang)为试材，贝达砧木嫁接的6 年生夏黑为对照(V.vinifera-V.Labruscacv.Summer Black)。蜜光和宝光为巨峰(V.vinifera-V.labruscacv.Kyoho)和早黑宝(V.viniferacv. 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0.8 cm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 d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。列出取样日期与对应编号和对应重要物候期。表1

表1 不同品种的取样时期与对应编号和物候期
Table 1 Sampling date and corresponding number and critical phenological period of different grape cultivars

对应编号 Number123456789取样时期(月/日)Sampling date(M/D)5/175/266/76/166/267/57/188/78/28夏黑 Summer Black蜜光 Miguang宝光 Baoguang初花期成熟期

1.2 方 法

采用石蜡切片法[19]观察花芽分化进程。取下的冬芽存放在青霉素小瓶中，抽气20 min 后存放于FAA(配方为90 mL 50%的乙醇，5 mL 5%的甲醛和5 mL 5%冰乙酸)固定液中待用，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10 μm，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[16]和Chinnathambi等[20]的研究并且结合试验，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温度。表2

表2 不同品种的取样时期对应温度
Table 2 Corresponding temperature in sampling period of different varieties

对应编号 Number123456789取样时期(月/日)Sampling date(M/D)5/175/266/76/166/267/57/188/78/28温度 Temperature(℃)31.0 27.634.838.428.928.831.832.520.3

2 结果与分析

2.1 蜜光、宝光和夏黑花芽分化时期及特征

研究表明,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。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)。图1

注：1-5依次代表蜜光 未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、表示花序主轴期、表示花序第二穗轴期；6-10依次代表宝光 未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、表示花序主轴期、表示花序第二穗轴期；11-15依次代表夏黑 未分化期、花序开始分化前期、花序原始体发现期、表示花序主轴期、表示花序第二穗轴期

A:生长点；AL：始原始体；L：叶原基；IP：花序原基；BP：分枝原基

Note:1：Undifferentiation stage of Miguang, 2：The early differentiation of inforescence of Miguang, 3：The inflorescence anlagen appearance of Miguang, 4：The formation of the main axis of inflorescence primordium of Miguang, 5：The second branching of inflorescence primordium of Miguang; 6：Undifferentiation stage of Baoguang, 7：The early differentiation of inforescence of Baoguang, 8：The inflorescence anlagen appearance of Baoguang, 9：The formation of the main axis of inflorescence primordium of Baoguang, 10：The second branching of inflorescence primordium of Baoguang; 11：Undifferentiation stage of Summer Black, 12：The early differentiation of inforescence of Summer Black, 13：The inflorescence anlagen appearance ofSummer Black, 14：The formation of the main axis of inflorescence primordium of Summer Black, 15：The second branching of inflorescence primordium of Summer Black

A：Apex；AL：Anlagen；L：Leaf primordium；IP：Inflorescence primordium；BP：Branching primordium

图1 蜜光、宝光、夏黑花芽分化进程的解剖结构
Fig.1 The morpho-anatomical flower bud differentiation of Miguang, BaoguangandSummer Black grapes

2.2 蜜光、宝光和夏黑形态分化进程比较

研究表明,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%。蜜光和宝光的花芽分化速率快于夏黑。

6月上旬到8月上旬为夏黑花芽的分化盛期(约60 d)，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。

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。宝光花芽分化进程与蜜光类似。表3

表3 夏黑、蜜光和宝光不同时期各分化形态花芽的比例
Table 3 Progression of flower bud formation in different grape cultivars of Summer Black Miguang andBaoguang(%)

日期Date品种Cultivar未分化期Undiffer-entiation stage花序开始分化前期The early differentiation ofinforescence花序原始体发现期The inflorescence anlagen appearance花序主轴期The formation of the main axis of inflorescence primordium花序第二穗轴期The second branching of inflorescence primordium5月17日May 17夏黑蜜光宝光83.3305016.770500000000005月26日May 26夏黑蜜光宝光752010258020006000100006月7日Jun. 1夏黑蜜光宝光25200255010403040100400006月16日Jun. 16夏黑蜜光宝光25200253016.7355033.315022.20027.86月26日Jun. 26夏黑蜜光宝光100010105451020356030020457月5日Jul. 5夏黑蜜光宝光5002000201003040502550507月18日Jul. 18夏黑蜜光宝光1000200010002030354070658月7日Aug. 7夏黑蜜光宝光00000010001500751001008月28日Aug. 28夏黑蜜光宝光000000500200075100100

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[7,8,21]。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[17]和袁志友等[22]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。王海波等[23]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[16]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。结合试验研究结果，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%；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%。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[24,25]，受到光照、温度等环境因子的影响[16,23]。不同葡萄品种对温度的需求有差异[12]，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[26]。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。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[23,27]。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%。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。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。

4 结 论

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；蜜光、宝光和夏黑花芽分化进程在时间上存在一定差异，但是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；而蜜光和宝光 花芽分化相对集中，分化进程相对较快。