管艷忍 王順利 薛璟祺

摘要 牡丹花大色艷、花姿優(yōu)美、花味芳香，具有極高的觀賞價(jià)值，但由于花期集中且短暫，嚴(yán)重影響了其觀賞時(shí)效。因此，在生產(chǎn)上采用促成栽培的技術(shù)方法使牡丹開(kāi)出“不時(shí)之花”十分必要。從牡丹促成栽培原理與技術(shù)措施、促成栽培生理生化研究、促成栽培分子機(jī)理等方面論述了牡丹促成栽培的研究進(jìn)展。針對(duì)當(dāng)前牡丹促成栽培過(guò)程中存在的問(wèn)題提出了建議和展望，以期為今后牡丹促成栽培提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 牡丹；促成栽培技術(shù)；生理特性；休眠解除；分子機(jī)理

中圖分類號(hào) S685.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）34-0040-04

Abstract Tree peony （Paeonia suffruticosa Andr.） has extremely high ornamental value due to its large，colorful and beautiful blooms.However，the florescence is concentrated and short，which is a problem to meet the demand of appreciating flowers.As a result，forcing culture of tree peony in practice is necessary to promote tree peony flowering annually.This paper reviewed the aspects of tree peony forcing culture，including principle and technology，research of physiology and biochemistry，and molecular mechanism.In view of the current problems of the research，some suggestions and prospects were put forward to provide theoretical guidance for the future research of tree peony forcing culture.

Key words Tree peony；Forcing culture technology；Physiological characteristics；Dormancy release；Molecular mechanism

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）屬芍藥科芍藥屬牡丹組植物，是原產(chǎn)于我國(guó)的傳統(tǒng)名花，其花大色艷、花姿優(yōu)美、花味芳香，具有極高的觀賞價(jià)值，又因其雍容華貴、富麗端莊，歷來(lái)為人們所喜愛(ài)。作為我國(guó)的候選國(guó)花，牡丹素來(lái)具有富貴吉祥、繁榮昌盛等美好寓意，被尊為“花中之王”“國(guó)色天香”。

牡丹花期集中且短暫，一般自然花期在每年的4月中下旬—5月上旬，單朵花期短者為3～5 d，長(zhǎng)者為7～10 d，群體花期為20～30 d[1]，這嚴(yán)重影響了牡丹的觀賞時(shí)效及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在生產(chǎn)上，經(jīng)常會(huì)采用促成栽培的技術(shù)方法使牡丹開(kāi)出“不時(shí)之花”。比如，為了迎合節(jié)日氣氛，通常使牡丹在國(guó)慶節(jié)、元旦、春節(jié)等重大節(jié)日開(kāi)放，以滿足人們的觀賞需求。

所謂“促成栽培”，是指采取人為措施促使牡丹早于其自然花期而開(kāi)放的栽培方式，俗稱“催花”[2]。促成栽培的方式有2種，一種是異地栽培，另一種是利用冷庫(kù)、溫室等設(shè)施進(jìn)行促成栽培，即北方溫室催花[3]。實(shí)踐表明，后者在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用更廣泛。該研究論述的主要內(nèi)容是針對(duì)北方溫室催花。目前，牡丹的促成栽培技術(shù)已發(fā)展成較為完善的體系，在生理生化水平上的研究也較為全面，但在分子水平上仍存在很大的局限性。筆者從牡丹的促成栽培原理與技術(shù)、促成栽培生理特性變化和促成栽培分子機(jī)理幾個(gè)方面對(duì)牡丹促成栽培研究進(jìn)行綜述，并對(duì)今后的研究與發(fā)展提出建議和展望，以期為牡丹促成栽培的工作開(kāi)展提供理論依據(jù)。

1 牡丹促成栽培原理與技術(shù)

1.1 牡丹花芽分化

花芽分化是觀賞植物開(kāi)花的先決條件，牡丹促成栽培應(yīng)在花芽分化基本完成的前提下進(jìn)行。牡丹的花芽分化是由腋芽原始體開(kāi)始的，經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)兩大階段，歷時(shí)3個(gè)年周期，約25個(gè)月。第1個(gè)年周期產(chǎn)生子一代腋芽原基，第2個(gè)年周期主要是形成葉原基和花原基，第3個(gè)年周期開(kāi)花結(jié)果[4]。第2個(gè)年周期內(nèi)葉原基形成后，如果營(yíng)養(yǎng)條件和成花激素適宜，就會(huì)繼續(xù)發(fā)育，由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變形成花原基，構(gòu)成典型的混合芽，并從花原基依次向心分化形成萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊的原基，完成花芽的形態(tài)分化。因此，牡丹花芽分化基本完成，是牡丹促成栽培的生物學(xué)基礎(chǔ)。進(jìn)而通過(guò)人為改變環(huán)境條件，使分化完成的花芽第3個(gè)年周期的發(fā)育進(jìn)程提前。

牡丹花芽分化進(jìn)程因栽培地區(qū)和品種而異。在北京、菏澤、洛陽(yáng)等地區(qū)，牡丹花芽分化一般始于6月上中旬，終于9月下旬—10月中旬，雌雄蕊的瓣化則發(fā)生于當(dāng)年年底至翌年年初[5]。

1.2 牡丹的休眠與解除

1.2.1 牡丹的休眠。牡丹休眠是其促成栽培生長(zhǎng)的制約因素，包括暫時(shí)休眠和深休眠2種類型[6]。暫時(shí)休眠在遇到氣溫、降水等環(huán)境因子符合其生長(zhǎng)條件時(shí)就能自動(dòng)解除，恢復(fù)生長(zhǎng)[7]。而處于深休眠的牡丹花芽即使在適合的生長(zhǎng)條件下也很難萌發(fā)[8]。牡丹以深休眠為主，因此，適時(shí)解除休眠是牡丹催花啟動(dòng)的關(guān)鍵[9]。

1.2.2 牡丹的休眠解除。

1.2.2.1 低溫。

20世紀(jì)末，牡丹促成栽培的研究集中在對(duì)牡丹休眠解除方法的探索上。王宗正等[10]研究發(fā)現(xiàn)，低溫對(duì)解除牡丹深休眠具有質(zhì)的作用，是解除深休眠的根本措施。若不經(jīng)低溫或其他處理，即使遇到適宜的條件，牡丹也能保持長(zhǎng)達(dá)4～5個(gè)月（或更長(zhǎng)時(shí)間）的休眠狀態(tài)而不萌發(fā)。不同品種或同株不同芽體對(duì)解除休眠所要求的低溫期或低溫值也不同?？偟膩?lái)說(shuō)，牡丹徹底解除休眠至少要經(jīng)過(guò)330 h以上的低溫。另外一些結(jié)果表明，解除牡丹深休眠可在0～5 ℃經(jīng)過(guò)30～50 d[11]或0～10 ℃經(jīng)過(guò)30～60 d完成[7]。

1.2.2.2 外源激素及化學(xué)試劑。

外源激素對(duì)解除牡丹休眠具有一定的輔助作用。在牡丹促成栽培生產(chǎn)實(shí)踐中，赤霉素（GA3）的應(yīng)用最為廣泛。GA3能夠部分或完全代替低溫需求量而解除休眠[12]。不同濃度的GA3對(duì)牡丹休眠解除的作用不同，濃度使用不當(dāng)可能會(huì)引起花蕾敗育或開(kāi)花質(zhì)量下降[13-14]，不同品種所需的最適GA3濃度也不同。一般來(lái)說(shuō)，休眠越深的品種，需要的適宜GA3濃度相應(yīng)越大。遲東明等[15]研究發(fā)現(xiàn)“錦袍紅”最適宜的處理濃度為60 mg/L，“烏龍捧盛”適宜的處理濃度為90 mg/L。朱昌春等[16]試驗(yàn)表明500 mg/L GA3涂蕾對(duì)“胡紅”催花效果比較明顯。而其他一些研究證明大部分牡丹適宜的GA3濃度為500～1 000 mg/L[17]或800～1 000 mg/L[18]。除GA3外，Hosoki等[19-21]用乙烯、乙醇蒸汽、氮?dú)夂痛笏夂齽⑸娇鶆┩磕ń?jīng)過(guò)冷藏處理的“Taiyo”牡丹花芽均能起到促進(jìn)花芽萌發(fā)、葉片伸展及提前成花的作用。但這種提高催花質(zhì)量的效果不穩(wěn)定，因此在生產(chǎn)上較少使用。

1.2.2.3 其他措施。

除低溫和外源激素外，機(jī)械傷害、去葉、病蟲(chóng)害侵襲、晾根等危及牡丹植株生命的現(xiàn)象或措施，對(duì)牡丹解除休眠都能起到一定的作用。這可能是由于牡丹植株的生命受到不良現(xiàn)象或措施威脅時(shí)，刺激其體內(nèi)產(chǎn)生某種內(nèi)源激素而解除休眠[6]。這些措施中，除了晾根結(jié)合低溫和GA3使用外，其余的因?yàn)榇嬖谝欢ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)，在生產(chǎn)上也不常使用。

1.3 品種選擇和種苗質(zhì)量

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期栽培實(shí)踐，有很多牡丹品種都能夠通過(guò)促成栽培來(lái)達(dá)到催花的目的，但催花效果和開(kāi)花質(zhì)量因品種而異。用于元旦、春節(jié)等節(jié)日的催花牡丹一般宜選用易于開(kāi)花、成花率高、花葉勻稱、花大色艷的早花品種或中早花品種[22]。國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的品種有“胡紅”“洛陽(yáng)紅”“朱砂壘”“趙粉”“烏龍捧盛”“肉芙蓉”“銀紅巧對(duì)”“百園紅霞”等。另外，也會(huì)選用一些成花能力強(qiáng)的日本品種，如“花競(jìng)”“島大臣”“花王”“芳紀(jì)”“日幕”等。這些品種的花期比我國(guó)牡丹品種較晚一些，這種搭配既豐富了種類，又延長(zhǎng)了整體花期。

種苗的品質(zhì)是催花的基礎(chǔ)，決定了催花的成敗。一般選擇長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)健、株型緊湊、枝條健壯、整齊均勻、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、芽體飽滿的植株作為牡丹催花植株。

1.4 環(huán)境因子

1.4.1 溫度。

溫度是影響牡丹正常生長(zhǎng)發(fā)育和控制開(kāi)花的主導(dǎo)因子。蓋樹(shù)鵬等[23]研究表明，溫度影響牡丹開(kāi)花的整個(gè)過(guò)程，其變化可使牡丹物候期延長(zhǎng)或縮短，導(dǎo)致開(kāi)花推遲或提前。郭晨瑛[24]的研究表明溫度是影響江南盆栽牡丹開(kāi)花最重要的環(huán)境因素。李玉敏等[25]將室內(nèi)催花過(guò)程分為緩苗、萌動(dòng)、露芽、顯蕾、新枝生長(zhǎng)、幼蕾、萼片始展、展葉、圓蕾、平蕾、垂萼、透色、綻口、初開(kāi)和盛開(kāi)15個(gè)時(shí)期，每個(gè)時(shí)期均需要適宜的溫度。前期從緩苗期到露芽期主要為莖、葉、花蕾的形態(tài)建成期，此期花蕾較弱，對(duì)溫度變化較敏感，因此這個(gè)階段晝夜溫差不宜過(guò)大，溫度不宜太高。中期從顯蕾至圓蕾期為植株全面生長(zhǎng)期，溫度可較前期升高5～8 ℃。后期從圓蕾至開(kāi)花過(guò)程中，可比中期升高3～5 ℃。由此可見(jiàn)，牡丹促成栽培過(guò)程中溫度必須逐漸升高，切忌驟然升溫或降溫。

1.4.2 光照。

牡丹為典型的長(zhǎng)日照植物，花芽在長(zhǎng)日照下形成，中長(zhǎng)日照下開(kāi)花，開(kāi)花過(guò)程的自然光照每天10～12 h，所以牡丹促成栽培應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行人工補(bǔ)光。尤其在初期和中期階段，如果光照時(shí)間不足8 h，花蕾將停止發(fā)育而逐漸萎縮，甚至葉片也停止生長(zhǎng)。因此，牡丹冬季溫室催花人工補(bǔ)光十分重要。實(shí)踐表明：催花后期每天晚上補(bǔ)光4～5 h （300～500 lx），可以有效提高催花質(zhì)量[26]。

1.4.3 濕度。

相對(duì)濕度主要通過(guò)調(diào)節(jié)氣溫的變化間接影響牡丹的花期。牡丹冬季室內(nèi)催花是在相對(duì)高溫高濕的環(huán)境下進(jìn)行的，尤其是在跳蕾期后至新枝生長(zhǎng)期缺水，會(huì)導(dǎo)致“葉掐花”現(xiàn)象，造成催花失敗。實(shí)踐表明，盆土含水量控制在30%左右為宜。催花室內(nèi)環(huán)境空氣相對(duì)濕度的控制也根據(jù)不同時(shí)期而異，一般緩苗期至露芽期控制在80%～90%，顯蕾期至幼蕾期控制在70%左右，跳蕾期以后控制在80%左右[25]。

1.5 栽培管理技術(shù)

1.5.1 合理整形修剪。

牡丹栽培過(guò)程中的合理修剪，既能保持株型的美觀，又能保證營(yíng)養(yǎng)的均衡。首先應(yīng)該選留枝干，每株保留8～10個(gè)生長(zhǎng)健壯、充實(shí)、分布均勻的枝條，為保證株型的優(yōu)美，可用短枝支撐、固定，生長(zhǎng)過(guò)程中，及時(shí)除去枯枝、病蟲(chóng)枝。然后進(jìn)行疏芽，一般每枝留1個(gè)頂芽，對(duì)于一些生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、發(fā)枝力強(qiáng)且成花率高的品種，可根據(jù)情況適當(dāng)多保留1個(gè)腋芽。

1.5.2 水肥管理。

可根據(jù)盆土濕度確定澆水次數(shù)、澆水量。由于根系在晾曬過(guò)程中失水過(guò)多，進(jìn)入溫室后必須大水澆透，之后可逐漸減少澆水量。牡丹促成栽培過(guò)程中，植株主要依靠貯藏營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行生長(zhǎng)開(kāi)花，因此可以通過(guò)施肥補(bǔ)充植株?duì)I養(yǎng)，包括根部施肥和葉面施肥2種方式。根部施肥可配合澆水，催花期間，每7 d噴施1次，自顯蕾期至跳蕾期前后開(kāi)始每5 d噴施1次，肥料以速效性的磷鉀肥和氮肥為主，濃度一般為0.1%～0.2%[26]。徐睿等[27]試驗(yàn)證明，葉面施磷鉀肥及微量元素可以起到補(bǔ)充植株?duì)I養(yǎng)，提高開(kāi)花質(zhì)量的效果。

1.5.3 病蟲(chóng)害防治。

在牡丹促成栽培的過(guò)程中，室內(nèi)的高溫、高濕及通風(fēng)不良等情況易引起炭疽病、褐斑病、銹病、葉斑病等病害，以及介殼蟲(chóng)、金龜子、紅蜘蛛、菜青蟲(chóng)、蝸牛等蟲(chóng)害，針對(duì)這些易發(fā)生的病蟲(chóng)害應(yīng)以預(yù)防為主，可用石硫合劑、多菌靈、樂(lè)果或氧化樂(lè)果、代森鋅等處理。

2 牡丹促成栽培生理生化研究

21世紀(jì)初，隨著牡丹促成栽培技術(shù)的日漸成熟，關(guān)于牡丹促成栽培過(guò)程中生理生化方面的研究也越來(lái)越多，并且多集中在芽體休眠解除過(guò)程中以及開(kāi)花進(jìn)程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源激素變化等方面。

2.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。解除休眠期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化反映了牡丹解除休眠的進(jìn)程，同樣，開(kāi)花過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化反映了開(kāi)花進(jìn)程。影響牡丹促成栽培生長(zhǎng)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括可溶性糖、淀粉、總糖、可溶性蛋白、游離氨基酸等。

可溶性糖與淀粉以及可溶性蛋白與游離氨基酸之間的相互轉(zhuǎn)變與花芽的生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)。劉波[28]對(duì)低溫解除牡丹休眠過(guò)程中某些生理生化變化的研究表明，花芽中的可溶性糖含量在休眠解除期間隨著低溫的累積逐漸上升，在休眠解除前達(dá)到最大，而淀粉含量與可溶性糖含量呈現(xiàn)相反的規(guī)律?；ㄑ恐锌扇苄缘鞍椎淖兓c可溶性糖有類似的趨勢(shì)，前期隨著低溫的累積逐漸增加，在休眠解除時(shí)達(dá)最大值然后下降，與此同時(shí)，游離氨基酸與可溶性蛋白呈相反趨勢(shì)。說(shuō)明可溶性糖和可溶性蛋白含量逐漸升高增強(qiáng)了花芽代謝活動(dòng)，使花芽逐漸解除休眠。張金秋等[29]研究結(jié)果表明，碳水化合物的積累以及較高的碳氮比有利于牡丹花芽休眠的解除。

2.2 內(nèi)源激素的變化

內(nèi)源激素的含量及其之間的平衡影響牡丹休眠的解除和花蕾的生長(zhǎng)發(fā)育。陳新露等[30]在研究冬季室內(nèi)催花過(guò)程中內(nèi)源激素含量的變化中發(fā)現(xiàn)，玉米素核苷（Z+ZR）、生長(zhǎng)素（IAA）和赤霉素（GA3）的含量在花生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中處于較高水平，而脫落酸（ABA）、異戊烯基腺苷（IP+IPA）、二氫玉米素核苷（DHZ+DHZR）和GA4含量較低，并且CTKs/ABA、IAA/ABA和GAs/ABA這些比值也處于較高水平。由此表明，牡丹花芽可能主要是通過(guò)細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素和GA3與脫落酸之間的平衡來(lái)調(diào)控其發(fā)育進(jìn)程。牡丹休眠解除期間內(nèi)源激素的變化與花生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的變化略有不同。研究表明GA3是休眠解除的有效激素，而ABA的作用與其相反，ZR（CTK）對(duì)休眠的解除亦有一定的促進(jìn)作用，但I(xiàn)AA的作用不明顯[28，31]。綜上所述，在牡丹促成栽培休眠解除和花的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，GA3和CTKs起促進(jìn)作用，而ABA起抑制作用，高水平的IAA有利于花的發(fā)育，但對(duì)休眠解除的作用不明顯。這些研究為控制牡丹休眠解除和花的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程提供了理論依據(jù)，可指導(dǎo)外源激素在牡丹促成栽培中的應(yīng)用。

2.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與內(nèi)源激素之間的關(guān)系

花芽中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源激素之間具有一定的相關(guān)性。牡丹花芽休眠解除時(shí)的GA3含量最高，而此時(shí)可溶性糖含量也上升到最大值。這可能是由于GA可以誘發(fā)α-淀粉酶及某些水解酶的合成，促使淀粉水解為糖，為花芽的代謝活動(dòng)提供能量[29]。Mornya等[32]對(duì)秋季二次開(kāi)花品種“傲霜”的研究表明，牡丹春季和秋季開(kāi)花規(guī)律的不同可能是由碳水化合物和激素的變化引起的。由此可見(jiàn)，牡丹休眠的解除與花的生長(zhǎng)發(fā)育可能是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源激素共同協(xié)調(diào)的結(jié)果。

3 牡丹促成栽培分子機(jī)理研究

近年來(lái)，關(guān)于牡丹促成栽培的研究已從生理生化水平轉(zhuǎn)移到分子水平上，主要包括芽體休眠解除的分子機(jī)理和成花分子機(jī)理等。

3.1 促成栽培牡丹休眠解除的分子機(jī)理研究

目前，已對(duì)葡萄、馬鈴薯、白樺等植物從分子水平上研究了其內(nèi)休眠的機(jī)理[33-35]，研究結(jié)果表明植物休眠過(guò)程伴隨著復(fù)雜的代謝變化，內(nèi)休眠的調(diào)控涉及多個(gè)方面，如氧化過(guò)程、脫落酸的信號(hào)調(diào)節(jié)、細(xì)胞內(nèi)的脅迫反應(yīng)等。對(duì)白樺[35]、小麥[36]和藍(lán)莓[37]中關(guān)于水分狀態(tài)與內(nèi)休眠誘導(dǎo)和解除關(guān)系的研究說(shuō)明了脫水素可能促進(jìn)芽的內(nèi)休眠。

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)牡丹內(nèi)休眠解除的分子機(jī)制研究也逐步開(kāi)展。Huang等[38]通過(guò)建立牡丹差減cDNA文庫(kù)篩選到9類共31個(gè)與內(nèi)休眠解除相關(guān)的差異基因，并選取了8個(gè)可能與休眠解除相關(guān)的基因PsPⅡ，PsDHN，PsGA20ox，PsARP，PsMPT，PsCXE，PsSERK1和PsPOB，分析它們?cè)诨ㄑ績(jī)?nèi)休眠解除不同時(shí)期的表達(dá)模式變化，推測(cè)花芽?jī)?nèi)休眠解除的過(guò)程伴隨著復(fù)雜物質(zhì)代謝和能量消耗，差異基因主要參與植物生長(zhǎng)發(fā)育及抗性脅迫等方面的調(diào)控，而且低溫誘導(dǎo)的核糖體蛋白的表達(dá)可能也與花芽?jī)?nèi)休眠解除相關(guān)。進(jìn)而對(duì)生長(zhǎng)素抑制蛋白基因（PsARP）和線粒體磷酸轉(zhuǎn)移子基因（PsMPT）進(jìn)行了詳盡的功能研究，證明了生長(zhǎng)素在調(diào)控花芽?jī)?nèi)休眠解除的過(guò)程中起一定的作用，內(nèi)休眠解除過(guò)程伴隨著ATP含量變化?？梢?jiàn)，牡丹的內(nèi)休眠也涉及多種代謝。值得注意的是，有關(guān)生長(zhǎng)素在牡丹花芽休眠解除中的作用與從內(nèi)源激素含量的角度得出的結(jié)論不一致，需要進(jìn)一步確認(rèn)生長(zhǎng)素在此過(guò)程中的具體作用。隨后，穆平等[39]在此基礎(chǔ)上，從營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的角度研究了PSPⅡ基因在牡丹花芽休眠解除過(guò)程中表達(dá)量的動(dòng)態(tài)變化，研究結(jié)果表明PSPⅡ通過(guò)影響α-淀粉水解酶和谷氨酰胺合成酶活性調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)類物質(zhì)的代謝，從而滿足花芽休眠解除過(guò)程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求。張揚(yáng)等[40]對(duì)psDHN-YSK2基因在牡丹休眠進(jìn)程中的表達(dá)分析結(jié)果證明脫水素基因參與牡丹花芽的內(nèi)休眠過(guò)程。

近年來(lái)，轉(zhuǎn)錄組測(cè)序在牡丹中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。Gai等[41-42]利用Roche 454 GS FLX platform測(cè)序平臺(tái)對(duì)經(jīng)過(guò)冷藏處理的牡丹花芽進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，強(qiáng)調(diào)GA途徑調(diào)節(jié)牡丹解除休眠的重要性，為牡丹休眠解除機(jī)制的研究提供了寶貴資源和新的思路。隨后，GA3合成途徑的關(guān)鍵限速酶基因GA20ox被分離，并且相關(guān)分析表明，牡丹休眠解除過(guò)程中PsGA20ox基因表達(dá)水平與內(nèi)源GA3含量呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明基因通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)源GA3含量促進(jìn)花芽休眠解除[43]。之后又證明了轉(zhuǎn)錄因子R2R3PsMYB1基因也與牡丹的內(nèi)休眠有關(guān)[44]。

雖然目前關(guān)于牡丹內(nèi)休眠解除的分子機(jī)理研究逐漸深入，但大多集中于某單個(gè)基因上。如何將這些與休眠解除有關(guān)的不同途徑聯(lián)系起來(lái)，是研究和理解牡丹內(nèi)休眠解除的重點(diǎn)，并對(duì)牡丹促成栽培的生產(chǎn)具有重要理論指導(dǎo)意義。

3.2 促成栽培牡丹成花分子機(jī)理研究

牡丹促成栽培過(guò)程中，除了內(nèi)休眠外的另一大限制因素是花蕾敗育。Wang等[45-46]研究了與促成栽培牡丹開(kāi)花相關(guān)的基因SVP和SOC1，認(rèn)為PsSVP在牡丹營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段表達(dá)量較高，尤其在葉中，該基因在顯蕾期的不正常表達(dá)會(huì)導(dǎo)致花蕾敗育。PsSOC1在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段都能夠表達(dá)，但在花芽膨大期和類型I敗育花蕾（花芽不能發(fā)育成花蕾）中表達(dá)較高。在轉(zhuǎn)基因煙草植株中，SOC1不僅促進(jìn)植株生長(zhǎng)，而且能促進(jìn)提前開(kāi)花。由此推測(cè)，PsSOC1的適量表達(dá)能夠促進(jìn)花的發(fā)育，但過(guò)高的PsSOC1可能促進(jìn)了葉片的生長(zhǎng)而抑制了花蕾的生長(zhǎng)發(fā)育。PsSOC1的表達(dá)受GA、低溫和光周期的影響，GA3處理促進(jìn)了PsSOC1的表達(dá)，推測(cè)GA可能是誘導(dǎo)牡丹開(kāi)花的途徑之一。Zhang等[47]研究也證明了PsSOC1能夠促進(jìn)開(kāi)花并提前開(kāi)花時(shí)間，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。除此之外，PsSOC1還能加速休眠的解除。Zhou等[48]通過(guò)Illumina二代高通量測(cè)序，對(duì)一年二次開(kāi)花“High Noon”和一次開(kāi)花“洛陽(yáng)紅”進(jìn)行花芽轉(zhuǎn)錄組的測(cè)序，發(fā)掘出與開(kāi)花時(shí)間相關(guān)的差異表達(dá)基因，分析了牡丹二次開(kāi)花可能的調(diào)控機(jī)理。

挖掘更多與GA3相關(guān)、開(kāi)花時(shí)間和花發(fā)育相關(guān)基因以及它們之間的相互關(guān)系對(duì)研究促成栽培牡丹成花分子機(jī)理具有重要意義。

4 問(wèn)題與展望

牡丹是我國(guó)的傳統(tǒng)名花，她雍容華貴、富麗端莊，深受國(guó)內(nèi)外人們的喜愛(ài)。為滿足人們的需求，采取綜合技術(shù)措施可實(shí)現(xiàn)周年開(kāi)花。目前，牡丹促成栽培技術(shù)已經(jīng)建立了較為完整的體系，在生理生化水平上的研究較為詳盡，并且在分子水平上的研究也逐漸深入，但仍存在一些問(wèn)題。牡丹促成栽培后的復(fù)壯栽培是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。很多研究者或生產(chǎn)者對(duì)促成栽培后牡丹置之不理造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。用來(lái)進(jìn)行促成栽培的牡丹品種大部分是多年前研究得出的適宜品種。在分子水平上的研究仍然缺乏，因而難以得知牡丹促成栽培成花以及其他方面的調(diào)控機(jī)理，限制了基因工程在牡丹促成栽培上的應(yīng)用。鑒于此，提出今后牡丹促成栽培研究的重點(diǎn)：①研究低溫、GA3以及其他措施影響促成栽培牡丹成花的分子機(jī)理，以期通過(guò)基因工程手段實(shí)現(xiàn)牡丹周年開(kāi)花并提高成花質(zhì)量；②研究促成栽培后的牡丹難以開(kāi)花的機(jī)理，對(duì)促成栽培后的牡丹如何快速?gòu)?fù)壯提出完整、合理的方案，加強(qiáng)牡丹促成栽培后的復(fù)壯管理，避免資源浪費(fèi)；③通過(guò)雜交育種和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)手段培育更多適宜促成栽培的牡丹品種，豐富花型和花色，延長(zhǎng)整體花期。

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