夏季高温多雨诱导苹果生长根旺长的分子网络解析

In apple cultivation, the large amounts of extensive roots caused by hot and rainy weather in summer can result in the second growth of autumn shoot and redundant consume. According to the climate characteristics of China's hot rainy season, the purpose of this research is to provide theoretical basis for innovation of root management in summer by investigating the occurrence dynamics and the growth difference of extensive roots of stable production trees and fast growing trees; to analyze the dynamic difference, structure evolution and root nutrition changes of stable production trees and fast growing trees by using root research system; to investigate the effects of hot rainy season and suitable climate on molecular metabolic network of extensive roots when spring shoots stop growing; to study the molecular mechanism of abundant growth of extensive roots regulated by hot rainy season through using multi-omics technology (transcriptomics, proteomics and metabolomics), as well as to build molecular model of development of dynamics of extensive roots regulated by temperature and humidity and to establish omics database which are of the important basis theoretically for development of root omocs and guidance for apple soil management reforms.

苹果栽培生产中，夏季高温多雨诱导产生大量生长根，引起秋梢的二次生长，产生冗余消耗。针对我国雨热同季的气候特点，大田条件下，探索稳产树与旺长树生长根的发生动态特征，解析稳产树与旺长树夏季生长根的周年补偿规律，为夏季根系管理制度的革新提供理论依据。同时，利用根系研究系统，深入解析稳产树与旺长树在高温多雨及适宜气候下的生长根动态差异、结构演化及根系营养变化，结合转录组、蛋白组和代谢组等多组学技术，探索高温多雨及适宜气候对苹果春梢停长后生长根的分子代谢网络影响，解析高温多雨调控生长根旺长的分子机制；此外，利用生物信息学手段，建立高温多雨调控苹果夏季生长根发育动态的分子模型及多组学数据库，为根系功能组学的发展奠定重要的理论基础，对苹果土壤管理制度具有重要理论指导意义。

苹果栽培生产中，夏季高温多雨诱导产生大量生长根，引起秋梢的二次生长，产生冗余消耗。针对我国雨热同季的气候特点，大田条件下，探索稳产树与旺长树生长根的发生动态特征，解析稳产树与旺长树夏季生长根的周年补偿规律，为夏季根系管理制度的革新提供理论依据。.本项目利用根系研究系统，深入解析稳产树与旺长树在高温多雨及适宜气候下的生长根动态差异、结构演化及根系营养变化等生理机制，发现根系发育平衡是果园优质高产的关键，提出了根组平衡观点及果园水肥气生一体化管理策略；首次利用双三代测序技术解析了苹果根系优良研究材料‘平邑甜茶’的AaB异源三倍体基因组，并结合转录组、蛋白组和代谢组等多组学技术，探索高温多雨及适宜气候对苹果春梢停长后生长根的分子代谢网络影响，解析高温多雨调控生长根旺长的分子机制，完善了苹果基因功能数据库；利用数据库筛选到根系构型调控关键蛋白TIR1，发现其与AUX/IAAs互作后将其降解，引起生长素信号传递增强，从而促进根系的生长。此外，利用生物信息学手段，建立高温多雨调控苹果夏季生长根发育动态的分子模型及多组学数据库，为根系生物学的发展奠定重要的理论基础。.在本项目理论指导下，提出了水肥气生一体化果园土壤管理技术，既保证了水肥的稳定供应，又保证了夏季高温多雨条件下对于根系环境的稳定控制。对果园节水节肥、提高品质，对我国果业的创新升级具有推动意义。