三个油橄榄品种花芽分化和果实发育过程观测

牛二利，裴红宾，丁 检，朱申龙，*

(1.浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所，浙江 杭州 310021； 2.山西师范大学 生命科学学院，山西 临汾 041000； 3.浙江省农业技术推广中心，浙江 杭州 310021)

油橄榄(. L)为木犀科木犀榄属小乔木，是世界著名的木本油料树种。自公元前6000年在地中海东部开始栽培以来，目前在欧洲、亚洲、非洲、美洲和大洋洲均有分布，遍及南纬和北纬25°—45° 40多个国家和地区，其中，西班牙、意大利和希腊为主要栽培区。新鲜的油橄榄果实经过物理方法榨取的橄榄油，是当今唯一采用鲜果、冷榨即食的天然木本植物油，其单不饱和脂肪酸含量高达86.5%以上，并含有丰富的多酚、角鲨烯等抗氧化物质，具有降低胆固醇、预防心血管疾病、抗癌防癌等功效，是国际公认的高品质食用油，深受消费者青睐。

不同于地中海夏干型气候、土壤中性偏碱的特点，中国南方多数引种区为夏雨型气候，雨热同步，且土壤多为酸性红黄壤。实践表明，除花芽分化过程外，同一品种在不同引种区果实的大小和含油率也呈现明显区别，直接影响树体的栽培管理和果实的适时采收等。浙江地处我国东南沿海长江三角洲南翼，周年温度和光照等自然条件满足油橄榄生长发育的需要，广袤的山地和丘陵为发展油橄榄产业提供了巨大的发展空间。经过多年的田间试验，已筛选出豆果、柯基和尼Ⅰ等多个适宜酸性红壤种植的良种。本研究以这3个品种为试验材料，对其在1个生育周期内的生长发育状况进行跟踪调查，包括花芽分化、花期物候与果实发育等过程，了解油橄榄在立地环境条件下的生育规律，为有效开展油橄榄科学栽培管理提供依据，促进油橄榄的开花坐果和增产丰收。

1 材料与方法

1.1 材料与试验地概况

参试材料为3个油橄榄品种豆果(Arbequina)、柯基(Koroneiki)和尼Ⅰ(Nichiskii I)，均为初果期第3年树，试验地位于浙江省杭州市(118°21′-120°30′E，29°11′-30°33′N)，属典型的夏雨型气候，酸性土，肥力中等。

1.2 花芽分化显微观察

选择各品种生长健壮、大小一致的植株，分11个时期(1月1日、1月15日、2月3日、2月18日、3月4日、3月19日、4月3日、4月10日、4月17日、4月24日和5月1日)对向阳面中上部枝条上生长饱满的花芽(顶芽)进行取样，并立即用50% FAA(50%乙醇450 mL+冰醋酸25 mL+40%甲醛25 mL)固定样品，每个样品取3～5个重复备用。

采用脱水机JJ-12J(武汉，俊杰电子)进行全封闭式脱水，JB-P5组织包埋机(武汉，俊杰电子)进行石蜡包埋，并借助RM2016切片机(上海，徕卡仪器)沿纵轴将样品切割至厚度为4 μm的薄片。将切片依次放入二甲苯Ⅰ20 min、二甲苯Ⅱ20 min、无水乙醇Ⅰ10 min、无水乙醇Ⅱ10 min、95%乙醇5 min、90%乙醇5 min、80%乙醇5 min、70%乙醇5 min，最后用蒸馏水完成脱蜡。使用甲苯胺蓝染液染色10 min、95%乙醇分化后吹干，中性树胶封片后进行显微镜镜检、图像采集分析。

1.3 花期物候的确定和花序调查

花期时长包含初花期、盛花期和终花期3个阶段。按照全树花开放的比例，第1朵花开放到全树25%的花开放为初花期，25%～75%花开放为盛花期，75%以上的花开放为终花期，每个品种调查10株树。花序的调查选取生长健壮的枝条进行，要求花序数量不小于30个，对花序长度和每个花序的小花数量进行统计调查。

1.4 果实特征观测

在果实生长发育期，分别于8月15日、8月29日、9月12日、9月26日、10月10日和10月24日共6个时期取每株树向阳面枝条着生的果实，调查单果重、果实成熟度，并测定鲜果含油率。

各品种选取50个鲜果，取其平均值作为单果重。果实成熟指数按照果皮和果肉的着色面积和颜色分为不同等级，具体参照邓明全等的方法。含油率的测定方法在索氏抽提法的基础上稍作修改，具体为：将3～10个完整鲜果充分粉碎，称取适量()后移至滤纸中，先置于60 ℃烘箱中24 h，后升至105 ℃烘至质量不变()；取另一滤纸将烘干后的样品密封后置于索氏抽提器中，用无水乙醚回流提取12 h以上，并置于60 ℃烘2 h后升至105 ℃烘至恒重()。含油率(%)=(-)/×100。所有样品均设3个生物学重复。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 13.0软件对试验数据进行整理和分析，其中显著性分析采用单因素方差分析法(<0.01)进行。

2 结果与分析

2.1 油橄榄花芽分化过程

油橄榄花芽的形态分化源自上一年度已完成生理分化的新梢，集中在春季开始生长期。分期取样观察表明，开花当年1月1日至2月下旬，3个受试品种豆果、柯基和尼Ⅰ的花芽在本试验地条件下尚处于未分化期(图1、图2、图3)，此时芽体呈长卵形，较小。纵向截面显微观察显示，芽体被苞叶包围，向内包裹着顶端分生组织和腋生分生组织，顶端生长点较尖，由一对苞叶包裹。约3月上旬开始，顶端生长点开始膨大，逐步变宽，顶部由尖转为圆弧形(图1-E，图2-E，图3-E)，标志着花芽分化的开始。顶端生长点先形成3个突起，其中，中部的突起分化速度最快。突起首先分化出花萼和花蕾原基(图1-F，图2-F，图3-F)，花蕾原基继续分化出花冠和雄蕊(图1-G，图2-G，图3-G)，在此期间，腋生分生组织、顶花的两侧突起也逐步扩大、分化。4月中旬开始，雄蕊逐步成熟，可见明显的花药，雌蕊开始分化(图1H-1I，2H-2I，3H-3I)。4月下旬至5月初，花粉逐渐形成，雌蕊分化出明显的柱头、花柱、子房和胚珠(图1J-1K，2J-2K，3J-3K)，花芽分化过程基本结束。

对比发现，3个品种花芽分化均起始于3月上旬，分化过程和持续时间基本一致，品种间差异较小，豆果雄蕊出现时间为3月19日(图1-F)，而柯基和尼Ⅰ在3月19日仅分化出花萼(图2-F，3-F)，雄蕊出现的时间介于3月19日～4月3日(图1-G，图2-G)，即豆果花芽分化前期进程略快于柯基和尼Ⅰ。

ap.m，顶端分生组织；ax.m，腋生分生组织；br，苞叶；sp，花萼；pt，花冠；st，雄蕊；pi，雌蕊；an，花药；p，花粉；s，柱头；sy，花柱；o，子房；ov，胚珠。标尺为500 μm。下同。

图2 柯基花芽分化过程的显微结构

图3 尼Ⅰ花芽分化过程的显微结构

2.2 油橄榄花芽特征

油橄榄的芽有叶芽和花芽之分，受树龄和栽培条件等影响。例如树体自身营养过旺的徒长枝由于C/N比例失衡通常发育为叶芽(图4-A)，而枝叶生长健壮、芽体饱满的芽则发育为花芽(图4-B)。研究显示，各品种花芽特征一致，以豆果顶部花芽为例，其包含1对腋芽和1个顶芽，顶芽先于腋芽发育，1个顶芽将来发育为3朵小花，腋芽分化为含1～5朵小花的侧轴花序，芽轴分化为花序轴(图4-C，4-D)。油橄榄为合瓣花，花开4瓣，花萼4片，雄蕊2个，子房上位(图4-D)。

ap.b，顶芽；ax.b，腋芽。

2.3 花期物候与花序特征

受试品种均在5月上旬开花，其中，豆果和尼Ⅰ的初花期均为5月3日，而柯基初花期晚1 d，为5月4日。从初花期到终花期，豆果、柯基和尼Ⅰ的花期分别持续10、11、6 d(表1)，尼Ⅰ花期最短，柯基最长。

表1 油橄榄不同品种花期物候与花序特征

各品种花序长度和单个花序的小花数量变化幅度较大。豆果的花序长度介于0.4～4.2 cm，平均2.5 cm，单个花序小花数最少为4个，最多为29个，平均16.3个，其花序长度和单个花序的小花数变幅均最大；柯基花序长度为1.4～3.8 cm，平均2.9 cm，小花数最少为13个，最多为26个，平均17.9个；尼Ⅰ花序长度为1.4～4.0 cm，平均2.5 cm，小花数最少为9个，最多为22个，平均14.9个。

2.4 果实生长发育与油分积累特征

自5月初开花坐果后，幼果经过约180 d的生长发育，至10月下旬3个品种的果实进入成熟期(图5-A)。8月15日即开花约100 d后，柯基、豆果和尼Ⅰ的单果重分别达0.48、0.69、1.76 g，平均为0.98 g，此时含油率分别为3.96%、5.20%和3.19%，平均为4.11%(图5-B)。至10月24日即开花约180 d后，柯基的果皮转红，且着色面积>1/2，果实成熟指数达M4阶段；而豆果和尼Ⅰ的果皮转为黑色，果肉呈白色，果实成熟指数均已达M5阶段；柯基、豆果和尼Ⅰ的单果重分别为0.77、1.15、3.40 g，平均为1.77 g，较8月15日增加81.66%；果实含油率分别为12.31%、14.31%和13.05%，平均为13.22%，较8月15日增加221.39%(图5-B)。油橄榄果实的生长贯穿从开花至成熟的全过程，8月15日即开花后前100 d以果重的增长为主，而开花后100～180 d(8月15日～10月24日)则主要进行油分的积累，且在此期间3个品种都经历了果实转色期，尼Ⅰ品种的果色从9月26日开始由绿转红，为最先转色的品种；而柯基直至10月10日才开始转色，是转色最晚的品种，豆果转色期介于两者之间(图5-A)。

3个品种在各个发育阶段的果实大小均存在显著差异，均以尼Ⅰ最大，豆果次之，柯基最小(图5-B)。但不同品种呈现不同的果重变化特征。柯基和豆果2个品种的果实生长存在两快两慢时期，即8月29日—9月12日、9月26日—10月24日两个果重快速增长期和8月15日—8月29日、9月12日—9月26日两个果重缓慢增长时期；而尼Ⅰ除8月15日—8月29日发育缓慢外，其余时期均呈快速增长趋势。

S1～S6分别代表6个不同时期，即8月15日、8月29日、9月12日、9月26日、10月10日和10月24日。

果实含油率也随其生育进程而逐步提高，但3个品种油分积累速率不尽相同。柯基在8月29日—9月12日和9月26日—10月10日分别有2个平稳期，其余时期的油分积累迅速；豆果在9月12日—9月26日增长缓慢；而尼Ⅰ的油分积累呈现前快后慢趋势，9月12日前果实含油率保持持续快速增长，尤其是8月15日—9月12日增速较大(<0.01)，之后增速减缓。

3 结论与讨论

油橄榄是地中海的典型树种，经几千年的自然选择和人工驯化，形成了适宜地中海夏干型气候和中性至偏碱土壤等环境条件生长的作物特性。花芽分化是油橄榄开花挂果的物质基础，受遗传和环境条件的共同影响，关系到新产区引种成败和产业化生产前景。包括浙江省在内的我国南方多数地区夏季雨热同步，土壤呈酸性，是制约油橄榄在我国进一步引种的两个主要因素，国际上尚无相关耐逆品种的报道。本研究结果显示，豆果、柯基和尼Ⅰ3个油橄榄品种均于3月上旬开始花芽分化，5月初开花。前期试验中，3个品种也表现出幼树期短、初果期产量高、含油率适中等优良特性，表明浙江的气候条件能够满足这3个品种花芽分化的要求，并实现开花挂果和出油，可作为油橄榄良种在适宜地区进行推广种植。

对于油橄榄花芽分化国际上已有一些深入研究，建立了数个不同的基于地中海主产区气候条件的预测模型。我国多个引种区的试验结果表明，花芽分化存在明显的地区差异。云南省永仁县油橄榄花芽分化约始于1月下旬，3月中下旬进入初花期，是国内油橄榄花芽分化和开花最早的地区；四川省金堂县不同品种于2月下旬至3月上旬开始分化，4月下旬至5月上旬开花；湖北省不同品种的花芽分化期介于2月20日(巴东)至3月20日(武昌)，5月上旬开花，与本研究结果基本一致，反映了纬度相近、周年气候变化类似的长江流域油橄榄花芽分化与开花时间大致相似的事实。虽然云南永仁花芽分化开始时间与长江流域存在明显差异，但从花芽开始分化至开花的时间两地则大体一致，约为2个月，基本符合热时模型理论。

3个受试油橄榄品种花期物候大体一致，花期吻合度较高，可以互为授粉品种进行搭配种植，这与前期的试验结果完全一致。但果实发育进程存在品种间差异，从5月初开花挂果后，幼果经180 d的生长发育，到10月下旬豆果和尼Ⅰ果实的成熟度已达M5阶段，即果皮为黑色，1/2果肉为红色，而柯基的果皮虽为黑色，但果肉仍为白色，成熟度处于M4阶段，表明柯基的成熟期较另两个品种稍晚，因此豆果和尼Ⅰ两品种若以柯基为授粉品种进行搭配种植，不仅能实现完美的花期相遇、提高坐果率，还能实现错时收获，避免单一品种种植时因成熟期过于集中造成的阶段性劳动力不足和收获不及时等问题。

3个品种果实生长和油分积累贯穿坐果初期至成熟的全过程，但在不同发育阶段，果重的增加与油分的积累有快慢之别，且两者并非完全同步(图5)。各品种果重增加以开花后前100 d(5月上旬至8月中旬)为主，8月中旬单果重达成熟时单果重的55%，而油分的积累则主要集中在开花后100～180 d(从8月中旬至10月下旬)，该期间果实油分积累量占总量的69.89%；其中，柯基和尼Ⅰ单果重的增速与含油率增速呈显著负相关趋势，皮尔逊相关指数分别达0.98和0.86，即果实快速增重时油分的积累往往减速。果实含油量的高低因品种而异，也与栽培条件密切相关。Conde等研究指出，油分积累的多少取决于果实和叶片中碳水化合物的含量高低，即在植株的生长发育过程中，应加强肥水管理，确保树体处于良好的营养水平以促进果实生长，为油分积累提供物质和能量基础。需要指出的是，在果实膨大和油分积累前期，我国南方大部分地区正处于梅雨季节，阶段性降雨量大、雨日多，因此，田间管理要特别预防因长时间降雨积水造成的树势衰弱和落果落叶。

综上所述，本研究对油橄榄在酸性土壤、夏雨型气候环境的花芽分化、果实发育等过程进行观测，3个适生良种豆果、柯基和尼Ⅰ均于3月上旬完成花芽分化，5月初进入开花期，花期持续6～11 d，花序长度和小花数量差异明显；开花后前100 d主要为果实的膨大、增重期，开花后100～180 d主要完成油分的积累；果实转色早晚依次是尼Ⅰ、豆果、柯基，与各阶段单果重由大到小保持一致，截至10月24日，含油率从高到低为豆果、尼Ⅰ、柯基。