谭长强，郑 威，谢 乐，方舒衡，谭际林，梁星星，申文辉

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西优良用材林资源培育重点实验室 广西红锥良种培育中心，广西南宁530002；2.广西壮族自治区林业种苗站，广西南宁530000；3.玉林市林业勘测设计院有限公司，广西玉林537000；4.陆川县林业技术推广站，广西陆川537000）

红锥（Castanopsis hystrix）是壳斗科（Fagaceae）栲属常绿乔木，生长快，是优质的乡土用材树种。因天然林禁伐和国家乡土珍贵树种木材储备计划的实施，且市场对珍贵木材的需求不断增加，红锥人工林种植面积不断扩大；截至2019年，广西红锥种植面积已超过1.5万hm2[1]。加快红锥良种选育和种子园建设十分必要。

红锥花芽为混合花芽，雌雄同穗异花，雌花序一般位于雄花序的上部叶腋间，花期一般为每年的2—3月。花芽分化是林木开花结实的基础，了解花芽分化过程，对林木开花调控、保花保果、种子生产及提高植物观赏性能等具有重要意义[2]。在花芽分化过程中，植物的内源激素相互作用达到动态平衡，调控植物花芽的分化进程[3]。齐飞艳等[4]研究认为高水平玉米素核苷（ZR）、赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）及低水平生长素（IAA）可促进毛竹（Phyllostachys edulis）花发育。李秀玲等[5]认为高水平IAA、GA3、玉米素（ZT）、多胺（PAS）和GA3/IAA有利于带叶兜兰（Paphiopedilum hirsutissimum）花芽分化。张宁等[3]认为较高水平ZT、ABA/IAA、ZT/GA3和ABA/GA3有利于文冠果（Xanthoceras sorbifolium）的花芽分化。有关红锥开花的研究较少，仅见张鑫鑫[6]对红锥花期与结实期的形态发育及其生理生化变化进行研究，对红锥花芽的分化研究未见报道。本研究以红锥为研究对象，分析红锥花芽分化过程中主要激素含量及变化规律，为人工调控红锥花芽分化、良种选育和种子园建设等提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西壮族自治区林业科学研究院试验基地（108°20'E，22°55'N），属亚热带季风气候，干湿分明，夏季湿润多雨，年均气温21.6℃，年均降水量1 300 mm，年均相对湿度79.0%；年日均积温≥10℃时间超过300天，年≥10℃积温7 200℃；土壤为赤红壤，pH为5.6，肥力中等。试验林为通过嫁接获得的5年生红锥人工林，树高约3.5 m。2020年9月—2021年1月，选择长势基本一致的6株树，在树干中部、树冠外围，选择结果母枝从上至下第4～5个花芽，每隔10天左右采样1次，采集日期分别为2020.09.13、2020.09.23、2020.10.03、2020.10.13、2020.10.23、2020.11.02、2020.11.13、2020.11.23、2020.12.03、2020.12.13、2020.12.23、2021.01.01、2021.01.12和2021.01.23，采集后，放于-80℃冰箱保存。

1.2 形态观察及激素测定

采用石蜡切片法进行形态观察[7]。对软化方法进行适当改进：将固定好的花芽用解剖针去掉外层坚硬鳞片，用手术刀在花芽表面（鳞片）纵向划过；将花芽置于25 mL玻璃试管中，加入20 mL 5%乙二胺溶液，90℃煮2.5～3 h；倒去煮过的乙二胺溶液，加入常温20 mL 5%乙二胺溶液过夜，第2天进行石蜡切片。采用酶联免疫法（ELISA）测定GA3、PAS、ABA、IAA和ZT含量[8]。

1.3 数据处理

采用Origin 7.0软件作图，采用WPS及DPS 7.05软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 形态观察结果

红锥花芽分化过程可分为4个阶段，即冬前花序原基分化期（阶段Ⅰ）、冬后花序原基分化期（阶段Ⅱ）、花簇苞片原基分化期（阶段Ⅲ）和花簇原基分化期（阶段Ⅳ）（图1）。

9月13日—10月23日为冬前花序原基分化期（阶段Ⅰ）；冬前花序原基开始分化，芽鳞间可看到明显突起，芽体呈半圆形（图1a～b）。10月23日—11月13日为冬后花序原基分化期（阶段Ⅱ）；花序原基细胞分裂旺盛，体积增大，分化成冬后花序原基，总体呈锥形（图1c）。11月13日—12月23日为花簇苞片原基分化期（阶段Ⅲ）；花簇苞片原基形成，着生在花序原基上，花簇苞片原基呈刺状（图1d～e）。12月23日—次年1月23日为花簇原基分化期（阶段Ⅳ）；冬后花序原基细胞分裂旺盛，花序原基增粗、变长，花簇苞片原基细胞不断分裂增大；花序原基分化速度快于花簇苞片原基，节间抽长加快；在冬后花序原基上、花簇苞片原基包裹处逐步分化出花簇原基，花簇原基呈锥形突起（图1f）。

图1 红锥不同花芽分化阶段形态观察Fig.1 Morphological observation of different differentiation stages of flower buds of C.hystrix

2.2 激素含量变化

2.2.1 GA3含量变化

9月13日—10月23日，GA3含量呈先升后降的趋势；10月23日—11月13日，GA3含量急剧上升；11月13日—12月23日，GA3含量呈先降后升的趋势，12月23日（阶段Ⅳ）出现峰值（553.1 ng/g）；12月23日—次年1月23日，GA3含量稍微下降，仍维持在较高水平（图2a）。在整个花芽分化期，GA3含量大体呈先降后升的趋势。

2.2.2 PAS含量变化

9月13日—12月23日，PAS含量呈 波动上升趋势，9月23日（阶段Ⅰ）出现峰值（196.5 ng/g）,10月13日（阶段Ⅰ）出现峰值（220.5 ng/g），11月23日（阶段Ⅲ）出现峰值（269.7 ng/g）；12月23日—次年1月23日，PAS含量呈先降后升再降的趋势，水平较高，12月23日（阶段Ⅳ）和1月12日（阶段Ⅳ）出现峰值（268.4和312.3 ng/g）（图2b）。

2.2.3 ABA含量变化

9月13日—10月23日，ABA含量呈先降后升再降的趋势，10月13日（阶段Ⅰ）出现峰值（836.7 ng/g）；10月23日—次年1月23日，ABA含量呈W型波动趋势，11月13日（阶段Ⅱ）和1月1日（阶段Ⅳ）出现峰值（619.6和623.7 ng/g）（图2c）。

2.2.4 IAA含量变化

9月13日—10月23日，IAA含 量呈先升后降的趋势，10月13日（阶段Ⅰ）出现峰值（696.5 ng/g）；10月23日—11月13日，IAA含量呈先升后降的趋势；11月13日—12月23日，IAA含量呈N型波动趋势，含量较低；12月23日—次年1月23日，IAA含量呈先升后降的趋势，1月1日（阶段Ⅳ）出现峰值（621.0 ng/g）（图2d）。

2.2.5 ZT含量变化

9月13日—10月23日，ZT含量呈先升后降的趋势，9月23日（阶段Ⅰ）出现峰值（68.5 ng/g）；10月23日—11月13日，ZT含量呈先降后升的趋势，在低水平范围波动；11月13日—12月23日，ZT含量呈先降后升再降的趋势，12月3日（阶段Ⅲ）出现峰值（68.5 ng/g）；12月23日—次年1月23日，ZT含量呈先升后降的趋势，1月1日（阶段Ⅳ）出现峰值（66.4 ng/g）（图2e）。

图2 红锥花芽分化期花芽激素含量变化Fig.2 Changes of hormone contents of flower buds of C.hystrix during flower bud differentiation stages

2.3 激素比值变化

9月13日—10月23日，ABA/GA3比值呈先降后升再降的趋势，10月3日（阶段Ⅰ）出现峰值（3.48）；10月23日—11月13日，ABA/GA3比值不断下降；11月13日—次年1月23日，ABA/GA3比值呈先降后升再降的趋势，1月1日（阶段Ⅳ）出现峰值（1.47），总体水平较低（图3a）。

9月13日—10月23日，ABA/IAA比值呈先降后升再降的趋势，10月3日（阶段Ⅰ）出现峰值（1.41）；10月23日—11月13日，ABA/IAA比值呈先降后升的趋势，11月13日（阶段Ⅱ）出现峰值（2.03）；11月13日—次年1月23日，ABA/IAA比值呈先降后升的趋势，12月23日（阶段Ⅲ）出现峰值（1.19），总体水平较低（图3b）。

9月13日—10月23日，ZT/GA3比值呈先升后降再升的趋势，10月3日（阶段Ⅰ）和10月23日（阶段Ⅱ）出现峰值（0.30和0.24）；10月23日—12月23日，ZT/GA3比值呈先降后升再降的趋势，12月13日（阶段Ⅲ）出现峰值（0.16）；12月23日—次年1月23日，ZT/GA3比值呈先升后降的趋势，在较低水平波动（图3c）。

9月13日—10月23日，ZT/IAA比值呈先升后降再升的趋势，9月23日（阶段Ⅰ）出现峰值（0.13）；10月23日—11月13日，ZT/IAA比值呈先降后升的趋势，10月23日（阶段Ⅱ）、11月13日（阶段Ⅱ）出现峰 值（0.09和0.15）；11月13日—12月23日，ZT/IAA比值呈先降后升再降的趋势，12月13日（阶段Ⅲ）出现峰值（0.17）；12月23日—次年1月23日，ZT/IAA比值呈先降后升再降的趋势，1月12日出现峰值（0.13）（图3d）。

9月13日—10月23日，GA3/IAA比值呈下降趋势；10月23日—11月13日，GA3/IAA比值不断上升，11月13日（阶段Ⅱ）出现峰值（1.50）；11月13日—次年1月23日，GA3/IAA比值前期呈下降趋势，之后呈W型波动趋势，水平较高（图3e）。

图3 红锥花芽分化期花芽激素比例变化Fig.3 Changes of hormone proportions in flower buds of C.hystrix during flower bud differentiation stages

3 讨论与结论

红锥花芽分化分为4个阶段，冬前花序原基分化期（阶段Ⅰ）、冬后花序原基分化期（阶段Ⅱ）、花簇苞片原基分化期（阶段Ⅲ）和花簇原基分化期（阶段Ⅳ）。

植物成花与多种激素相关。本研究中，GA3含量在9月13日—10月23日（冬前花序原基分化期）下降，说明低水平GA3有利于冬前花序原基的分化。这与彭向永等[9]发现雌、雄蒿柳（Salix viminalis）在花芽生理分化期向花芽形态分化期转变时，GA3含量均迅速下降的结论相似。10月23日—次年1月23日，GA3含量迅速上升，并维持在较高水平，说明较高水平GA3可促进冬后花序原基、花簇苞片原基和花簇原基分化。

PAS广泛参与植物生长发育过程。本研究中，PAS含量总体呈上升趋势，说明多胺有利于红锥花芽分化。这与李秀玲等[5]发现高水平PAS含量有利于带叶兜兰（Paphiopedilum hirsutissimum）花芽分化的结论相似。

ABA可能对成花有双重作用，一方面与GA拮抗引起枝条停止生长，促进CTK、糖和淀粉等营养物质积累，有利于成花；另一方面可诱导生长点处于休眠状态而不能成花[10]。ABA可通过抵消GA3作用，提高液泡中糖的浓度来促进温州蜜柑（Citrus reticulata'Unshiu'）花芽的分化[11]]。本研究中，9月13日—10月3日，ABA含量呈先降后升的趋势，10月3日（冬前花序原基分化期）出现峰值；GA3含量呈先升后降的趋势，10月3日（冬前花序原基分化期）出现谷值。推测ABA与GA3发生拮抗作用，有利于冬前花序原基分化。11月13日（冬后花序原基分化期）和1月1日（花簇原基分化期），ABA含量均出现峰值，说明较高水平ABA促进冬后花序原基和花簇原基分化。11月13日—12月23日（花簇苞片原基分化期），ABA含量先降后升，12月3日出现谷值，说明低水平ABA有利于花簇苞片原基分化。

不同浓度IAA在植物不同发育阶段均有调控作用。高水平IAA含量可促进雌、雄蒿柳成花启动，较低水平IAA含量有利于花芽形态分化[9]。本研究中，10月13日（冬前花序原基分化期）及次年1月1日（花簇原基分化期），IAA含量均出现峰值，说明高水平IAA有利于冬前花序原基和花簇原基分化。其他时段，IAA含量较低，说明低水平IAA能促进冬后花序原基和花簇苞片原基分化。

ZT对植物生长发育过程的影响非常广泛。本研究中，ZT含量在9月23日（冬前花序原基分化期）和12月3日（花簇苞片原基分化期）出现峰值，说明高水平ZT有利于红锥冬前花序原基和花簇苞片原基分化。ZT含量在10月23日—11月13日（冬后花序原基分化期）较低，12月23日—次年1月23日（花簇原基分化期）较高，说明低水平ZT能促进红锥冬后花序原基分化，较高水平ZT能促进花簇原基分化。

各种激素的相互作用促进植物花芽分化。张宁等[3]研究得出文冠果中ZT/IAA比值在花芽分化初期至雌蕊原基分化期不断上升，ABA/IAA、ABA/GA和ZT/GA比值在花芽分化初期至雌蕊原基分化期均处于较高水平。程华等[12]研究表明高水平ZR/IAA、GA3/IAA及ABA/IAA比值有利于板栗（Castanea mollissima）冬前梢打破休眠期进入花序原基分化时期，由花序原基进入花簇原基分化需较低水平的ZR/IAA、GA3/IAA及ABA/IAA比值。胡盼等[13]发现青海云杉（Picea crassifolia）叶片ZR/GAs、ZR/IAA比值在花芽生理分化期达到峰值，ABA/GAs比值在花芽生理分化期总体呈递增趋势。本研究中，高水平ABA/GA3、ABA/IAA和ZT/GA3比值，较高水平ZT/IAA比值及低水平GA3/IAA比值有利于红锥冬前花序原基分化；低水平ABA/GA3和ZT/GA3比值，高水平ABA/IAA、ZT/IAA和GA3/IAA比值有利于红锥冬后花序原基分化；低水平ABA/GA3、ABA/IAA和ZT/GA3比值，高水平ZT/IAA比值及较高水平GA3/IAA比值有利于花簇苞片原基分化期；低水平ABA/GA3、ABA/IAA和ZT/GA3比值，较高水平ZT/IAA和GA3/IAA比值有利于花簇原基分化期；与前人研究有差异，这可能是由于树种的差异。

本研究仅对红锥花芽分化的整个进程进行划分，揭示相应的激素含量变化趋势，未能观测花芽外部形态并对其解剖结构进行分析。同时，气候、土壤等条件是否会对红锥花芽分化产生影响，还有待进一步研究。