張學(xué)明++陳玉波++侯佳賢++姚環(huán)宇++鄭亞杰
摘要:花芽分化是草莓生長發(fā)育過程中的關(guān)鍵階段,直接關(guān)系到后期果實的產(chǎn)量和品質(zhì),是一個復(fù)雜的、需要在內(nèi)外因子互作協(xié)調(diào)下完成的形態(tài)建成過程。本文綜述了草莓花芽分化的機制、內(nèi)外因子對花芽分化的影響及相互作用,為深入探討控制花芽分化的分子機理提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:花芽分化;草莓;影響因素;互作;調(diào)控
基金項目:“特種果樹設(shè)施栽培創(chuàng)新團隊”院創(chuàng)新工程項目(課題編號:C72080702)
中圖分類號:S668.4 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2017.21.046
草莓,薔薇科多年生草本植物,因含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和人體必需的礦物質(zhì)、維生素、多種氨基酸、鞣花酸,具有重要的食用、保健和經(jīng)濟價值,深受廣大消費者的青睞。草莓花芽分化是草莓生長發(fā)育過程中由營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)折點,是影響草莓前期產(chǎn)量的一個重要因素,對合理調(diào)控草莓花期、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)有著積極的意義。
1 花芽分化的形態(tài)結(jié)構(gòu)
草莓花芽分化有典型的8個時期,分別是:分化始期、分化后期、花序分化期、萼片分化期 、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期、雌蕊大量形成期,花芽發(fā)育的順序依次為:萼片、花萼、雄蕊、雌蕊,均為向心分化。
2 草莓花芽分化的機理研究
草莓花芽分化的機理假說與植物的花芽分化機理假說相似,有五種假說?!凹に仄胶饪刂苹ㄑ吭杏僬f”指出花芽孕育是各種激素在時間、空間上互作產(chǎn)生的綜合結(jié)果,并提出了花芽孕育所需的條件和激素環(huán)境;“激素信號調(diào)節(jié)假說”強調(diào)激素信號對花芽發(fā)端的影響效果,而不是葉片代謝起主要作用;“碳氮比理論假說”認為植物體內(nèi)同化糖類與氮化合物的含量比例是決定花芽分化的關(guān)鍵;“養(yǎng)分分配假說”提出不同組織獲得營養(yǎng)的差異決定了花芽的形成,當(dāng)中心分生組織獲得的養(yǎng)分較多時,向花芽分化方向發(fā)展;“控制成花的網(wǎng)狀系統(tǒng)模型假說”指出花的形成受多種途徑相互交叉調(diào)控,不同的成花誘導(dǎo)條件可以刺激啟動不同的成花基因。
3影響花芽分化的內(nèi)部因素
草莓苗質(zhì)量的好壞是影響花芽分化的重要內(nèi)部因素之一。質(zhì)量好的草莓苗花芽分化的數(shù)量多、質(zhì)量好,定植后開花株率高。
草莓苗的大小影響成花情況。小苗在條件不適宜時對短日照、低溫的感受性低;但當(dāng)條件適宜時,其對花芽分化無影響。
4 影響花芽分化的外部因素
溫度是影響草莓花芽分化的重要環(huán)境因素之一。研究表明,草莓分化的適宜溫度為 10℃~20℃,臨界溫度為5℃~27℃,溫室條件可延長花芽分化時期。
激素對草莓花芽分化進程有重大的影響。在草莓的不同時期用赤霉素處理,可以引起草莓不同的生理反應(yīng)。研究表明,赤霉素濃度越高,莖和葉柄越長,句甸莖發(fā)生量越大,而成花過程所受到的抑制也越深,其效果與長日照處理相似。
育苗方式對草莓花芽分化也有顯著影響。營養(yǎng)缽苗的現(xiàn)蕾期要比常規(guī)露地苗提早13天,采收提早10天左右;假植苗的現(xiàn)蕾期要比常規(guī)露地苗提早11天,而采收期大約提早9天。
肥水管理對花芽分化也有影響。嚴格控制氮肥的施入量,有利于草莓的花芽分化;對子苗斷根能抑制植株生長,在很大程度上提高前期產(chǎn)量。
5展望
草莓花芽分化是一個內(nèi)部因素與外部因素共同作用、相互協(xié)調(diào)的、復(fù)雜生理生化變化過程。隨著人們對草莓產(chǎn)量、品質(zhì)需求的提高,研究人員越來越多地關(guān)注草莓花芽分化的相關(guān)研究,但目前的研究主要集中在生態(tài)學(xué)水平,在分子機理方面的研究報道偏少。
隨著分子技術(shù)和基因工程研究的迅速發(fā)展,有關(guān)草莓開花機理方面的研究也逐漸進入了分子水平,先后從擬南芥中克隆出了與開花和花期相關(guān)的重要基因,并提出了“ABCDE花形態(tài)建成”模型。利用分子生物技術(shù),提出了光周期、糖類、自主/春化、赤霉素4個重要的成花誘導(dǎo)途徑。
近年來,研究者們利用轉(zhuǎn)座子標記、農(nóng)桿菌侵染、染色體步移、差異顯示等分子生物學(xué)手段,成功分離克隆出調(diào)控開花、花色、花形等重要功能基因,并采用基因工程技術(shù)對其進行功能分析和表達,為進一步明晰草莓花芽分化的分子遺傳機理奠定了基礎(chǔ),同時,也為與花芽分化調(diào)控相關(guān)重要功能基因的應(yīng)用開辟了廣闊的前景。
參考文獻
[1]李華慶.草莓成花的生理機制研究進展[J].北方果樹,2016(05):4-6.
[2]Manakasem Y,Goodwin P B. Responses of dayneutral and Junebearing strawberries to temperature and day length[J].Japan.Soc.Hort.Sci,2001,76(05): 629-635.
[3]萬春雁,糜林,李金鳳,霍恒志,陳雪平.草莓花芽分化研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,23(07):24-25.
[4]潘瑞熾.植物生理學(xué)(6版)[M].北京:高等教育出版社,2008:6.
[5]秦永華,張上隆.草莓轉(zhuǎn)基因研究進展[J].遺傳,2007,29(02):150-156.
作者簡介:張學(xué)明,碩士,研究實習(xí)員,研究方向:草莓育種、栽培。
通訊作者:鄭亞杰,研究員,本科學(xué)歷,研究方向:草莓育種、栽培。endprint