蓝莓反季成花的机理研究

Blueberry have three times concentrated flower and fruit per year in Yunnanprovice. Qiuhua fruit has a very high economic returns because of the fruit off-season. In this project, plans to research the morphogenesis of flower development in blueberry, discuss the hormone changes in the blueberry flowering process, clone homologous gene LFY from blueberry by the method of PCR, and analyze the temporal and spactial change of LFY expression by real-time quantitative PCR technique. The flowering mechanism of blueberry was discussed from the point of morphological anatomy, physiology and molecular biology. This will not only deepen theblueberry and woody perennials such as repeatedly flowering mechanism of blueberry, but also for the regulation of all flowering fruit, especially Qiuhua fruit production provided an important theoretical basis.. We have investigated and collected 11 species of Vaccinium L. in Yunnan, introduced 51 varieties of blueberry, established 10 acres of Vaccinium L. germplasm resources; according to synthesize evaluate, we have selected 8 good varieties of blueberry suitable for planting different altitudes in Yunnan , demonstrated and popularized 15815.5 acres of blueberries; one rootstock suitable for high pH of soil was selected from the wild resources of Vaccinium L.; innovated in technology of tissue culture the seedling's rooting in blueberry outside the bottle, the time of root growth was shorten; developed a special organic fertilizer for blueberry.

云南具有丰富的生态多样性，与国内蓝莓产区不一样，存在多次开花，甚至周年开花的现象。与一般蓝莓秋冬季成花不同，蓝莓在夏季的成花机制尚不明了。本项目拟通过研究蓝莓花发育的形态发生；探讨蓝莓成花过程的激素含量变化；克隆蓝莓成花重要基因LFY；利用定量RT-PCR技术分析蓝莓成花重要基因LFY的时空表达变化，从形态解剖学、生理学和分子生物学角度探讨蓝莓的成花机理。这不但可将蓝莓等多年生木本植物一年多次开花机理的研究引向深入，还可为调控蓝莓各花期果实的产量提供重要理论依据。. 项目已调查、收集越桔属资源11个种，引进蓝莓品种51个，建立10亩资源圃；通过综合评价，筛选出适合云南不同海拔区域种植的蓝莓优良品种8个，完成品种的区域化布局，示范推广15815.5亩；从野生资源中筛选出对土壤高pH值适宜性强的砧木1个；创新蓝莓组培瓶外生根技术，缩短生根时间；利用多种有机废弃物研发出一种蓝莓专用有机肥。

云南蓝莓特别是大部分南高丛蓝莓品种一年有多次开花结果的特殊现象。为了揭示蓝莓多次开花的形成机理，本项目以‘蓝丰’、‘夏普蓝’、‘双丰’为试材，进行物候期和生物特性观察，通过石蜡切片观察蓝莓花芽分化的形态发生，同时测定蓝莓多次成花过程的激素和碳水化合物的含量变化，并利用荧光定量RT-PCR 技术分析蓝莓成花重要基因LFY 的时空表达，从形态解剖学、生理学和分子生物学角度全面解析蓝莓多次成花的形成机理。结果表明：‘蓝丰’一年开一次花结一次果，‘双丰’一年开两次花结两次果，‘夏普蓝’一年开三次花结三次果，多次开花的品种在果熟末期和现蕾期之间有明显的时间间隔和不同程度的重叠；利用石蜡切片，第一次发现了蓝莓反季开花的花芽分化与蓝莓正常开花的花芽分化完全一致，均分为开始分化期、花序原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和心皮原基分化期6个阶段。不同蓝莓品种的花芽开始分化的时期和完成分化的时长均不同，‘夏普蓝’在云南没有休眠期，花芽分化不断进行；通过生理代谢研究表明花芽孕育期需要高浓度ABA以及较低浓度的IAA。不论是哪一季的花芽分化，都能形成较高浓度的ABA，这是南高丛蓝莓在云南形成一年多次开花的关键。碳水化合物和可溶性蛋白在蓝莓花芽分化和花器官的形成中提供了营养物质；获得蓝莓LFY基因全序列，实时定量的结果表明，LFY基因在花芽分化过程中呈间歇性的表达，LFY基因的高表达有利于花芽分化，但是低水平的表达量可使花芽保持休眠状态，对花器官的形成具有促进作用。基于上述结果，项目组提出了在第一次开始花芽分化前后，进行重剪回缩，更新结果枝条，在第二次花芽分化时期，对生长旺盛的新梢打顶，这样仅有分化一次的花芽在第二年正常开花结果，有效避免了多次开花，保证翌年果实产量与品质，是一种极具实用的修剪方法，此项技术在云南蓝莓主产区每年推广1万多亩。发表论文3篇，申请发明专利5项。