浙江农科院揭示山梨醇诱导枇杷花芽形成的新机制

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）原产于中国，是我国南方重要果树之一。枇杷花芽生理分化始于7月底8月初，其花芽分化到开花是连续进行的，花期可以从10月持续到翌年2月，花发育过程可长达半年左右。10—11月早开的第1批花所结果实果形大、成熟早、品质优，但在北亚热带地区通常易受低温冻害而绝收，而迟开的花相对能避过低温冻害。因此，花芽分化期和开花时间对翌年的果实品质和产量影响较大。目前已克隆了多个与枇杷花发育相关的基因，但尚不清楚是哪些转录因子或代谢产物启动了开花过程，以及它们如何调节下游途径。花芽形成直接影响到花的数量和质量，以及果实的坐果率，并受到光周期、温度等环境因素和碳水化合物、激素等内部因素的影响。山梨醇是枇杷等蔷薇科果树叶片的主要光合产物，在植株抗逆、生长和发育中发挥着重要作用。然而，山梨醇在果树花芽分化调节中的作用尚不清楚。

JIPB近日在线发表了浙江省农业科学院园艺研究所陈俊伟团队题为“Sorbitol induces flower bud formation via the MADS-box transcription factor EjCAL in loquat”的研究论文（https://doi.org‍/10.11‍11/ji‍pb.‍13439），报道了山梨醇通过MADS-box转录因子EjCAL诱导枇杷花芽形成的研究成果。

山梨醇是蔷薇科果树中一种重要的糖信号分子。该研究发现枇杷花芽分化过程中花芽中山梨醇含量显著增加，外源喷施山梨醇也能促进花芽形成。转录组学分析显示，花芽形成与MADS-box转录因子家族基因EjCAL的表达升高有关。RNA荧光原位杂交显示，EjCAL在花原基中富集，但在叶芽茎尖分生组织中几乎没有检测到。在烟草植株中异源表达EjCAL可导致花芽分化提前。染色质免疫沉淀（ChIP）-PCR和酵母单杂交（Y1H）试验证实，EjERF12可与EjCAL的启动子结合并调节其表达，并且EjERF12和EjCAL都受山梨醇水平调节。该研究还发现EjCAL可以与UDP半乳糖：类黄酮3-O-半乳糖基转移酶1（EjUF3GaT1）启动子结合，从而可能调节金丝桃苷的生物合成。在花芽分化过程中，金丝桃苷的浓度与山梨醇浓度的变化趋势一致，且外源金丝桃苷处理也促进了枇杷花芽的形成。这项研究揭示了山梨醇信号对枇杷花芽分化的诱导机制。

浙江省农业科学院园艺所陈俊伟团队长期致力于枇杷基于花期调控的防冻技术开发及其基础理论研究。

浙江省农业科学院园艺研究所徐红霞副研究员为论文第一作者，陈俊伟研究员为通讯作者。北京林业大学林学院孟冬教授、杨清副教授、陈婷硕士和祁萌博士，以及浙江省农业科学院园艺研究所的李晓颖副研究员、葛航助理研究员也参与了该项研究工作。该研究得到了国家重点研发计划、浙江省果品新品种选育、浙江省农业厅“三农六方”科技协作计划、浙江省重大技术协同推广计划等项目资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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