不同砧木對普通型和短枝型富士系蘋果花芽分化的影響

郭明 馬利萍 李凱 楊天一 張滿讓

摘 要 選取了寶雞地區生產上常用的T337自根砧和M26中間砧分別搭配普通型富士‘長富2號和短枝型富士‘禮泉短富，對4種砧穗組合蘋果樹葉片的養分吸收和蔗糖代謝，短枝頂芽的激素代謝、成花基因表達等進行了全面的評價，探究了不同砧木對普通型和短枝型富士系蘋果花芽分化的影響，以期為寶雞地區篩選適宜搭配富士系蘋果的最優砧木類型。結果表明：同一富士系品種嫁接不同砧木類型，T337自根砧組合較M26中間砧組合有更高的開花率和更飽滿的短枝頂芽，并且在花芽生理分化期，T337自根砧組合中糖類物質的合成和積累、蔗糖代謝和激素代謝水平以及成花基因的表達均顯著優于M26中間砧組合。可見，T337自根砧搭配富士系蘋果較M26中間砧搭配富士系蘋果更易成花。

關鍵詞 蘋果砧木；糖代謝；激素代謝；成花基因

蘋果（Malus domestica Borkh.）是薔薇科蘋果亞科蘋果屬的一種落葉果樹，也是中國種植面積最廣、產量最多的水果。如今，蘋果產業已成為國內現代農業和農村經濟發展的重要組成部分，在解決“三農”問題和實現鄉村振興中起到了難以替代的重要作用，因此，大力發展蘋果產業，推廣矮化密植栽培，提升經濟效益，是我國完成蘋果產業轉型的大勢所趨[1]。

花芽的質量和數量決定了果實的品質和產量，直接影響經濟效益[2]。花芽的形成較為復雜，通俗的講，就是由葉芽向花芽轉化的過程，也稱花芽分化。蘋果的花芽分化一般集中在6-9月，? 6-7月是分化盛期，蘋果樹花芽分化主要經歷3個時期，分別為生理分化期、形態分化期和花芽進一步發育期[3]。在嫁接蘋果樹的生長過程中，嫁接砧木和接穗間存在顯著的相互作用和廣泛的物質交流[4]，砧木可直接影響接穗多方面的生長發育，而接穗品種又會影響砧木的生長發育和特性表現，其中砧木作為地下部分，它對接穗的影響作用更為顯著[5]。因此，從形態、生理以及基因表達方面探究不同砧木對蘋果樹花芽分化的影響，更有助于因地制宜地選出適宜的品種。

富士蘋果普遍存在成花難、早花早果性差的問題，而國內對蘋果不同矮化栽培模式的研究主要集中在砧木適應性和育種技術上[6]，對嫁接不同砧木的富士蘋果相關物質代謝過程和花芽形成關系的研究較少。本試驗選取生產上常用的T337自根砧和M26中間砧分別搭配短枝型富士品種‘禮泉短富和普通型富士品種‘長富2號，對4種砧穗組合蘋果葉片的養分吸收和蔗糖代謝，短枝頂芽的激素代謝和成花相關基因的表達水平進行全面系統的評價，探討不同砧木對富士蘋果花芽分化的影響，以期為寶雞地區的富士品種篩選適宜的矮化砧木。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與試驗材料

試驗于西北農林科技大學寶雞千陽蘋果試驗示范站進行，試驗站地處寶雞市千陽縣南寨鎮（34°65′N，107°17′E），海拔890 m，屬于北溫帶大陸性季風半濕潤氣候。試驗區內光照充足，基礎設施完善，蘋果的整個生長期均采用常規生產管理栽培模式。

本試驗選用6 a生的長勢相對一致且生長狀況良好的4種不同砧穗組合，分別為‘長富2號/T337、‘長富2號/M26/新疆野蘋果、‘禮泉短富/T337、‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果，每個砧穗組合選取15株試驗樹，以2020-04-15為盛花期，分別在2020年盛花期后30 d、50 d、? 70 d和90 d采集短枝頂芽及其毗鄰葉。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 短枝頂芽大小以及成花率 隨機采集各砧穗組合蘋果樹大小相對一致的10個短枝（< 5 cm）頂芽，測量其大小和鮮質量。參照Zuo等[7]的研究方法，盛花期在選定的樹體上分別標記兩大樹枝，用于次年統計短枝（< 5 cm）上頂芽的開花率（開花率=花芽數/總芽數×100%）。

1.2.2 葉片可溶性糖含量以及糖代謝相關酶活性 葡萄糖、蔗糖、果糖和山梨醇的含量測定參照高騰騰[8]的方法，在75%的甲醇中提取可溶性糖，加入Ribitol作為內標，然后依次與甲氧基胺鹽酸鹽和甲基三甲基硅基三氟乙酰胺（MSTFA）衍生。衍生后的代謝產物采用Shimadzu GCMS-2010SE（Shimadzu Corporation，Tokyo，Japan）、DB-5MS毛細管柱（20 cm×0.18 mm×0.18 μm）和5 cm Duraguard柱（Agilent Technology，California，USA）進行分析。

可溶性總糖含量的測定參照Buysse等[9]的方法，淀粉含量參考Clegg[10]的方法進行測定，蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）活性的測定參照Schrader等[11]的方法，中性轉化酶（NI）和酸性轉化酶（AI）的活性參考Huang等[12]的方法進行測定。

1.2.3 短枝頂芽激素含量 將置于-80 ℃保存的短枝頂芽用液氮研磨成粉末，參照Ma等[13]的方法，取0.3 g樣品，加入20 mL冷丙酮提取? 12 h。濃縮后，加入3次石油醚和兩次乙酸乙酯萃取物，然后再次濃縮，溶解于1 mL甲醇中，用0.22 μm過濾器過濾，并使用液相色譜-質譜儀（LC-MS）（美國AB，QTRAP5500）測定植物激素IAA、GA3、ABA和ZR的濃度，并計算結果，各指標重復3次，最后求平均值。

1.2.4 葉片糖代謝基因、短枝頂芽激素基因以及成花基因表達量 使用改良的CTAB法提取葉片和短枝頂芽中的總RNA[14]，總RNA濃度使用Nano Drop 2000c分光光度計（Thermo Fisher Science Inc.America）測定，并用瓊脂糖凝膠電泳檢測提取RNA的完整性和純度。使用TaKaRa PrimeScriptTM RT Reagent試劑盒進行反轉錄，具體操作按照試劑盒說明書進行。

使用SYBR PreMix Ex TaqII（Takara，京都，日本）試劑盒在QuantStudio5定量儀上進行qRT-PCR反應，內參基因選用MdActin，用于數據的標準化處理。10 μL的反應體系包括5 μL的SYBR○[KG-*3/4][HT6”SS]R? Premix Ex TaqTM II 2×，各0.5 μL的上、下游引物，1 μL的cDNA和3 μL的dd H2O。反應程序的設置參數為：95? ℃的預變性? 3 min，94? ℃的變性15 s，60? ℃的退火20 s，72? ℃的延伸? 20 s，設置40次循環，最后用2-ΔΔCt的方法計算基因的表達量，并對每個樣本進行3次獨立的生物學重復，引物序列見表1，表中引物由上海生工生物工程股份有限公司進行合成。

1.3 數據處理

使用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0進行數據分析和圖表制作，采用Duncans法用于顯著性分析（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同砧木對普通型和短枝型富士系蘋果短枝頂芽的生長變化和開花率的影響

由圖1可知，4種矮化砧穗組合蘋果樹的短枝頂芽鮮質量、長度和寬度在花后30 d到90 d均逐漸增加，這與蘋果的花誘導和花起始階段相對應[15]，同時發現，T337自根砧組合的短枝頂芽在花后90 d的鮮質量、長度和寬度均顯著大于M26中間砧組合，其中‘長富2號/T337的短枝頂芽鮮質量、長度和寬度較‘長富2號/M26/新疆野蘋果分別高出了15.55%、11.08%和4.43%，‘禮泉短富/T337比‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果分別高出了18.16%、9.47%和5.63%。并且由圖1可以看出，同一富士系品種嫁接不同砧木類型后，T337自根砧組合的開花率均顯著高于M26中間砧組合，說明嫁接在T337自根砧上的富士蘋果樹可能更易開花。

2.2 不同砧木對普通型和短枝型富士系蘋果葉片糖代謝的影響

2.2.1 對葉片可溶性糖含量的影響 如圖2所示，4種砧穗組合蘋果葉片的葡萄糖和果糖含量總體上均表現為先降低，到花后50 d有所升高，之后又逐漸下降的趨勢，蔗糖、山梨醇和總糖含量的變化相似，總體均表現為從花后30 d到70 d一直升高，在花后70 d有一個峰值，而后逐漸下降的趨勢，淀粉含量則均表現為先降低后升高的趨勢。

同一富士系品種嫁接不同砧木類型，T337自根砧組合的葡萄糖和果糖含量在花后70 d均顯著高于M26中間砧組合。‘長富2號/T337的蔗糖、山梨醇和總糖含量在花后70 d均顯著高于‘長富2號/M26/新疆野蘋果，‘禮泉短富/T337的山梨醇和總糖含量在花后70 d均顯著高于‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果，而蔗糖含量無顯著差異。‘長富2號/T337的淀粉含量在花后90 d顯著高于M26中間砧組合，‘禮泉短富/T337的淀粉含量在花后70 d顯著高于M26中間砧組合18.52%。

2.2.2 對葉片蔗糖代謝相關酶活性的影響 如圖3所示，不同砧穗組合蘋果葉片的蔗糖合成酶（SS合成方向）活性在整個花芽生理分化期呈現出先下降、再上升、最后下降的趨勢，并在花后? 70 d有一個最高峰，而蔗糖磷酸合成酶（SPS）從花后30 d到70 d一直呈上升趨勢，之后開始下降，酸性轉化酶（AI）和中性轉化酶（NI）活性的變化趨勢相近，均表現為在花后30 d到90 d逐漸降低。其中‘長富2號/T337的SS活性在花后? 30 d、50 d和70 d均顯著高于‘長富2號/M26/新疆野蘋果，SPS活性在花后70 d顯著高于‘長富2號/M26/新疆野蘋果，‘長富2號/T337的AI和NI活性在花后90 d均顯著高于‘長富2號/M26/新疆野蘋果。‘禮泉短富/T337的SS活性在花后4個時期均顯著高于‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果，SPS活性在花后30 d和50 d均顯著高于‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果，‘禮泉短富/T337的AI和NI活性在花后50 d、70 d和90 d均顯著高于‘禮泉短富/M26/新疆野? 蘋果。

2.2.3 對葉片蔗糖代謝相關基因表達水平的影響 如圖4所示，從花后30 d到70 d，蔗糖磷酸合成酶相關基因MdSPS6、蔗糖磷酸合成酶相關基因 MdSUSY1和蔗糖轉運蛋白基因MdSUT1的表達水平均表現為逐漸升高的趨勢，而在花后90 d表現出不同程度的降低。同一富士系品種嫁接不同砧木類型，‘長富2號/T337短枝頂芽中MdSPS6和 MdSUSY1的表達水平在花后? 30 d均顯著低于‘長富2號/M26/新疆野蘋果，而花后50 d、70 d和? 90 d的MdSPS6以及花后90 d的 MdSUSY1則均表現為相反的趨勢，‘長富2號/T337短枝頂芽中MdSUT1的表達水平在花后70 d和90 d均顯著高于‘長富2號/M26/新疆野蘋果，其他兩個時期無顯著差異；類似地，‘禮泉短富/T337短枝頂芽中MdSPS6的表達水平在花后50 d、70 d和90 d均顯著高于‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果， MdSUSY1的表達水平在花后30 d、50 d和70 d也顯著高于M26中間砧組合，T337自根砧組合短枝頂芽中MdSUT1的表達水平在花后70 d和90 d顯著高于M26中間砧組合。

2.3 不同砧木對普通型和短枝型富士系蘋果短枝頂芽激素代謝的影響

2.3.1 對短枝頂芽激素含量的影響 如圖5所示，不同砧穗組合富士蘋果短枝頂芽中ZR和IAA的含量總體上均呈先上升后下降的趨勢。同一富士系品種嫁接不同砧木類型，T337自根砧組合的ZR含量均顯著高于M26中間砧組合，其中，‘長富2號/T337的ZR含量在花后4個時期分別比‘長富2號/M26/新疆野蘋果高出了84.80%、72.91%、61.80%和56.90%，‘禮泉短富/T337在花后4個時期分別比‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果高出了82.70%、19.31%、? 37.63%和32.80%；T337自根砧組合的IAA含量均低于M26中間砧組合，在花后30 d和70 d最為顯著，其中，‘長富2號/T337的IAA含量分別比‘長富2號/M26/新疆野蘋果低了? 9.41%和17.22%，‘禮泉短富/T337則分別比‘禮泉短富/M26/新疆野蘋果低了12.31%和? 10.43%。

由圖5可知，不同砧穗組合富士蘋果短枝頂芽中ABA的含量均表現為隨花后時間的增加而緩慢升高的趨勢。同一富士系品種嫁接不同砧木類型，‘長富2號/T337的ABA含量在花后? 50 d、70? d和90 d均顯著高于M26自根砧組合，分別高出了15.73%、13.81%和12.14%，‘禮泉短富/T337的ABA含量在花后70 d和90 d的ABA含量分別高出M26自根砧組合11.41%和11.82%。而不同砧穗組合富士蘋果短枝頂芽中GA3含量的變化隨花后時間呈現下降趨勢。同一富士系品種嫁接不同砧木類型，在花后30 d到70 d，T337自根砧組合的GA3含量均顯著低于M26中間砧組合，到花后70 d以后無顯著差異，‘長富2號/T337的GA3含量在花后30 d、50 d和70 d分別低于M26中間砧組合25.81%、? 35.76%和20.50%，‘禮泉短富/T337的GA3含量在花后30 d、50 d和70 d分別低于M26中間砧組合24.50%、48.20%和26.35%。

2.3.2 對短枝頂芽激素相關基因表達水平的影響 圖6顯示，生長素響應因子 MdARF2的表達水平總體上隨花后時間的增加逐漸降低，同一富士系品種嫁接不同砧木類型，‘長富2號/T337短枝頂芽中 MdARF2的表達水平在花后30 d到90 d低于M26中間砧組合，‘禮泉短富嫁接兩種砧木的 MdARF2的表達水平在花后30 d到90 d也呈現相同的趨勢。GA3氧化酶基因（MdGA3ox）的表達水平從花后30 d到90 d總體上呈下降趨勢，‘長富2號/T337短枝頂芽中MdGA3ox的表達水平在花后50 d顯著低于M26中間砧組合，‘禮泉短富嫁接兩種不同砧木的MdGA3ox的表達水平無顯著差異。 MdABF3和 MdNCED1的表達水平在花后30 d到90 d呈上升趨勢，‘長富2號/T337短枝頂芽中的 MdABF3和 MdNCED1在花后70 d和90 d的表達水平明顯高于M26中間砧組合，‘禮泉短富/T337短枝頂芽中的 MdABF3和 MdNCED1在花后70 d的表達水平明顯高于M26中間砧組合。

2.4 不同砧木對普通型和短枝型富士系蘋果短枝頂芽成花基因表達水平的影響

本研究對控制開花的基因在短枝頂芽中的表達水平進行了測定分析，以更好地了解不同砧木對花芽生理分化期的差異。成花整合子基因MdFT的表達模式與 MdSOC1相似，表達水平均表現為隨花后時間的延長而逐漸升高，MdFD也表現出相似的變化趨勢。此外，MdLFY和 MdAP1的表達水平從花后30 d到90 d基本呈現上升趨勢（圖7），在花后70 d略有下降，兩種成花負調控基因MdFLC-like和MdSVP的表達水平隨花后時間的延長變化不明顯。‘長富2號/T337短枝頂芽中MdFT、MdFD和 MdSOC1的表達水平在花后70 d顯著高于M26中間砧組合，其他時期無顯著差異。同樣，T337自根砧組合短枝頂芽中MdLFY和 MdAP1的表達水平在花后50 d、70 d和90 d均高于M26中間砧組合，對于成花抑制基因MdFLC-like和MdSVP，T337自根砧組合短枝頂芽中的表達水平在花后50 d和? 70 d均顯著低于M26中間砧組合。對于‘禮泉短富，促花基因的表達與‘長富2號的趨勢基本一致，而抑花基因MdFLC-like在花后? 30 d、70 d和90 d，MdSVP在花后30 d、50 d和? 70 d均表現為M26中間砧組合顯著高于T337自根砧組合。

3 討?? 論

本研究表明，不同富士蘋果短枝頂芽的生長均隨著花后時間的延長而逐漸增大，到90 d時短枝頂芽的形態已經明顯趨于飽滿，這預示著混合芽向花芽轉變的生理分化過程已基本完成[15]。同一富士系品種嫁接不同砧木類型，T337自根砧當年生短枝頂芽的生長速率明顯大于M26中間砧，通過第二年對開花率的統計可以看出，T337自根砧組合的開花率較M26中間砧組合更高。

影響果樹成花的因素眾多，主要有庫源物質的分配和基因的調控等方面，其中果樹庫源器官或組織中糖類物質的積累情況能夠直接反映葉片的光合效率[16]。Alison等[17]認為植物‘源葉片產生的糖信號在成花誘導階段傳遞到頂端分生組織，最終誘導形成芽。研究表明，蘋果葉片中多種可溶性糖和淀粉的含量隨花后時間的推移而產生顯著變化[18]。在本研究中，同一接穗嫁接不同砧木的糖含量積累程度不同，并且隨著花后時間的推移，不同砧穗組合的單糖和淀粉含量也發生了顯著變化，與上述研究結果一致。Shalom等[19]的研究表明，糖類作為能量物質參與了植物的生長發育和開花轉化。邢利博等[20]在研究糖代謝對成花的影響時指出，葉片中的蔗糖含量在5-6月處于上升趨勢，于6月20日左右達到最高值，之后逐漸下降。在本研究中，不同砧穗組合的蔗糖、山梨醇和總糖含量在花后30 d到70 d一直處于上升階段，到花后70 d時達到高峰，這與蘋果短枝頂芽在5月中旬開始進入生理分化期，到6月20日開始形態分化一致，說明不同砧穗組合葉片的蔗糖積累對蘋果花芽分化有重要作用。此外，有研究發現淀粉的動態合成過程涉及植物的成花誘導[21]，本研究結果顯示，不同砧穗組合葉片的淀粉含量在花后50 d到90 d均呈上升趨勢，表明淀粉的快速積累可能也是花芽孕育的必要條件，同時，本研究還發現，同一富士系品種嫁接不同砧木類型，總體上看，T337自根砧組合的糖含量和淀粉更高，更有利于花芽分化。

糖類物質的代謝不僅能夠為花芽轉變提供充足的能源物質，而且中間產物也可作為信號轉導物質調節植物的花芽分化進程。蔗糖作為植物最重要的光合產物，是糖類的主要暫存形式之一，也是植物體內重要的糖類運輸物質，其含量和運輸過程對植物的生長發育作用巨大，是植物生理生化代謝過程的重要調節因子[22]。其中蔗糖代謝相關酶在蔗糖的積累和代謝過程中起著非常重要的作用，果樹的花芽分化過程與蔗糖代謝的多種酶有關，最為重要的是蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）、酸性轉化酶（AI）和中性轉化酶（NI）等。其中SS與植物生長密切相關，可作為衡量同化產物轉化、利用和代謝的重要指標[23]。在蔗糖代謝過程中，SS和SPS催化果糖和6-磷酸果糖轉化為蔗糖，AI和NI催化蔗糖分解為果糖和葡萄糖[24]。葉珺琳[25]研究發現芥藍中熟品種NI的活性從花芽分化前至花芽分化后顯著降低。本研究中，SPS從花后30 d開始活性顯著增加，SS活性也在50 d后開始增加，而AI和NI顯著下降，相應地，蔗糖含量從30 d到70 d顯著增加，果糖含量在30 d到50 d也出現不同程度的降低趨勢，與上述研究結果一致，說明蘋果花芽分化期間，酶的活性與糖含量有著顯著的相關性。MdSPS和MdSUSY是蘋果蔗糖代謝途徑中的兩個關鍵酶基因家族，Baxter等[26]將SPS基因從玉米轉移到煙草，發現比野生型開花更早，開花更多，說明SPS基因促進了煙草早花性。蔗糖轉運蛋白（SUT）也稱蔗糖-H+共轉運蛋白，是一種生物膜結合蛋白，具有蔗糖轉運能力，廣泛存在于植物的各個器官[27-28]。影響蔗糖轉運蛋白表達水平的因素眾多，包括植物的生長發育水平[29]、蔗糖濃度[30]、光周期[31]以及植物激素[32]等的調節。在筆者的研究中，不同砧穗組合的蔗糖含量以及蔗糖信號在花芽分化過程中均有顯著變化，說明糖類物質作為信號分子在植物不同組織間進行傳遞，誘導花芽孕育起始。本研究發現，同一富士系品種嫁接不同砧木類型，總體上看，T337自根砧組合的糖含量以及SS和SPS活性均普遍高于M26中間砧組合，相關基因 MdSUSY1和MdSPS6的表達水平與酶的活性表現一致，而且蔗糖轉運蛋白基因MdSUT1的表達水平在花后30 d到70 d也明顯升高，由此可以推測短枝頂芽中的蔗糖也可能大量合成并積累，同時，T337自根砧組合富士系蘋果的碳水化合物含量高于M26中間砧組合，更有利于花芽分化。

植物開花的分子基礎由內源激素和環境信號所組成的的復雜網絡共同調節[33]。激素可以調節植物生命周期的各個階段，尤其是果樹的花芽分化期受激素的調節最為明顯，ABA、GA3、IAA和ZR含量的高低以及激素基因的表達水平共同調控著花芽的孕育[34]。ZR是CTK在木質部中運輸的主要形式，含量越高越有利于花芽分化[35]。在對大櫻桃[36]和刺梨[37]花芽分化的研究中發現，ZR含量在花芽生理分化期逐漸提高，進入形態分化期后呈下降趨勢。在本研究中，不同砧穗組合的ZR含量在花后30 d到70 d逐漸增加，到花后70 d開始緩慢下降，前人的研究認為花后30 d到80 d是花芽孕育的關鍵時期，即花芽生理分化期[38]。本研究也發現在生理分化期的ZR含量較高，與上述研究一致。在葡萄中，未分化期至始原基分化盛期新梢中較高水平的ABA利于形成良好的花芽，在始原始體分化盛期，新梢ABA含量的升高可能有利于促進始原基向花序原基分化[39]。對簕杜鵑[37]和無花果[40]的研究同樣表明，隨著花芽生理分化的進行，ABA含量也呈現出逐漸上升的趨勢。 NCED1是ABA生物合成的關鍵調節因子，此外，ABF3是ABA信號傳導途徑中的一個主要轉錄因子，Xu等[41]的研究表明，ABA含量與NCED的表達水平呈正相關。在蘋果中快速誘導 NCED1的表達后，內源ABA含量逐漸增加[42]。本試驗中， MdNCED1和 MdABF3的表達水平在花后30 d到90 d總體呈上升趨勢，這與ABA含量隨花芽分化的進行而逐漸上升表現出一致性。馬月萍等[43]的研究表明，在果樹中內源激素IAA與GA3的含量越高，越有利于植物細胞的生長，但較低含量則對促進成花有正向作用，同樣，李有梅等[38]也認為，在蘋果樹的花芽生理分化期，較高的內源激素IAA和GA3會抑制花芽的發育。張松文[44]研究認為，在蘋果成花誘導期間的GA3含量越低越有利于果樹的成花，外源性GA的應用抑制了蘋果的開花。Alcazar等[45]報告說，在擬南芥植物中 AtGA3ox3的表達水平與GA3含量呈正相關。本試驗中，不同砧穗組合短枝頂芽內IAA的含量均表現為先降低、再升高的趨勢。在花后70 d，短枝頂芽內IAA的含量最低，同時生長素響應因子 MdARF2的表達量隨花后時間的增加也呈下調趨勢。GA3含量在整個花芽分化期呈下降趨勢，這與不同砧穗組合富士蘋果短枝頂芽中MdGA3ox的表達水平表現出正相關性的研究結果一致，說明在生理分化期IAA和GA3含量的下降有利于蘋果由花芽生理分化期向形態分化期轉變。

同時，本研究發現，同一富士系品種嫁接不同砧木類型，總體上看，T337自根砧組合的ZR含量在花芽分化期間均顯著高于M26中間砧組合，并且在花后70 d到90 d，T337自根砧組合中ABA的含量均顯著高于M26中間砧組合，另外， MdNCED1和 MdABF3的表達水平在花后70 d和90 d與ABA含量的變化相似。對于IAA和GA3來說，兩種不同富士系品種在花后的4個時期均表現為T337自根砧組合低于M26中間砧組合，同時，不同砧穗組合富士系蘋果中T337自根砧組合的MdGA3ox和 MdARF2的表達水平一直低于M26中間砧組合，與激素含量表現出正相關性。杜立言等[46]的研究表明，花芽分化過程不是由單一激素調控的，而是由多種植物內源激素相互作用并共同調控，綜合多種植物激素代謝水平的差異，筆者推測對于同一富士系品種，T337自根砧組合比M26中間砧組合更有利于成花。

一般來說，開花植物的營養階段向生殖階段的過渡過程涉及許多分子和生理生化活動，大量研究將SVP和FLC確定為開花抑制基因，作用是抑制植物向開花過渡[47-48]，其中SVP是MADS-box家族的重要成員，受溫敏、自主調節和赤霉素等多種途徑的調控，主要功能是促進植物的營養生長，同時抑制芽向開花過渡[49]。作為關鍵的促花基因，SOC1和FT也是開花誘導途徑的核心基因[50]，其中SOC1的產物可以整合多種信號，如光周期、溫度、激素和生命周期等，這些信號由兩個對抗性的開花基因CO和FLC共同協調發揮作用[51]。花分生組織基因 AP1受SOC1調控， AP1在葉片和短枝中的表達水平與SOC1相似[52]。在本研究中，同一富士系品種嫁接不同砧木類型，T337自根砧組合富士系品種短枝頂芽中MdFLC-like和MdSVP的表達水平均低于M26中間砧組合，而T337自根砧組合中 MdSOC1、 MdAP1、MdFT等促花基因的表達水平總體上高于M26中間砧組合，因此，筆者推測在富士系品種嫁接不同砧木的條件下，T337自根砧組合較M26中間砧組合更易成花。

4 結? 論

同一富士系品種嫁接不同砧木類型，T337自根砧組合較M26中間砧組合有更高的開花率和更飽滿的短枝頂芽，在花芽生理分化期，T337自根砧組合糖類物質的合成和積累、蔗糖代謝和激素代謝水平以及成花基因的表達在大部分時期均顯著優于M26中間砧組合。總體來看，T337自根砧組合更易成花。

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Effects of? Different Rootstocks on Flower Bud Differentiation of

Common and Short-branched Fuji Apple

Abstract In this study，the effects of different rootstocks on flower bud differentiation of common and short branch Fuji apples were investigated.Specifically，the T337 rootstock and M26 intermediate rootstock，commonly used in Baoji apple production，were selected for grafting with common Fuji ‘Nagafu No.2 and short branch Fuji ‘Liquan Fuji，respectively.The nutrient uptake and sucrose metabolism of apple leaves，hormone metabolism and flowering gene expression in short shoot apical buds of the four rootstock combinations were comprehensively evaluated the aim was to identify the optimal rootstock type for the Baoji area.The results showed that the T337 rootstock combination exhibited higher flowering rate and fuller spur buds compared with the M26 interstock combination when grafted on different rootstock types of the same Fuji variety.Moreover，during the period of flowering bud physiological differentiation，the T337 rootstock combination demonstrated significantly improved expression of sugar synthesis and accumulation，sucrose metabolism，hormone metabolism，and flowering genes compared to the M26 interstock combination.In conclusion，T337 rootstock is an optimal rootstock type for the Baoji area.

Key words Apple rootstock; Glucose metabolism; Hormone metabolism; Flowering genes