驯化苹果(Malus×domestica)是一种具有经济价值的作物,也是世界温带地区营养和热量的重要来源。水果产量直接受开花时间影响,这是一种高度遗传的性状,很大程度上受基因型感知环境的方式影响。由于气候变化,果树变得更容易遭受农作物损失。

由于花发育速度不同苹果属植物的开花时间也有所不同

首先,早春的冰冻可能会损害正在发育的花蕾并降低作物产量。这些不稳定的天气事件正在增加。其次,气候变化影响了冬季的冷量积累,从而扰乱了花朵的发育和开花的同步性。第三,苹果花在很大程度上是自花不亲和的,因此要求种植者选择同步开花的品种,以确保充分的异花授粉。

最后,导致开花较晚的环境条件可能会导致苹果树更容易受到梨火疫病菌(Erwiniaamylovora)的感染,这是一种引起火疫病的细菌病原体。这些生产考虑因素强调了研究海棠花发育的重要性。

为了应对气候变化带来的挑战,苹果育种计划必须迅速开发更具适应性的品种。一种策略是针对不同的开花时间进行繁殖。苹果属的成员,包括驯化的苹果、野生品种和杂交种,在开花日期上表现出显着的变化。尽管开花时间受冷藏要求的影响很大,但海棠花发育的其他方面及其对开花时间的贡献却鲜为人知。

一项新的研究旨在调查苹果属物种休眠前花朵发育和最终开花时间之间的潜在联系。研究人员对野生和驯化苹果的花朵发育进行了物候分析,在一个发育季节的过程中,开花时间存在极大差异。他们追踪了三种早开花苹果基因型(M.×domestica"Anna"PI280400、M.orthocarpaPI589392、M.sylvestrisPI633824)和三种晚开花基因型(M.angustifolia)代表花尖的组织学变化。PI589763,M.angustifoliaPI613880,M.×domestica“Koningszuur”PI188517)。

该作品发表在《美国园艺科学学会杂志》上。

该研究记录了它们的花分生组织进展和器官发育,并扩展了当前苹果花发育的分期系统以描述观察到的变化。每种基因型的发育轨迹并不根据花朵类别进行分组,研究小组观察了休眠开始时花发育阶段的变化。

这项研究是对苹果花起始和器官发生的时间是否与最终开花时间相关的初步调查。研究人员记录了2018-19季节期间早开花和晚开花苹果属植物的花朵发育情况。鉴定了花芽发育速率的基因型差异和休眠前发育阶段的差异。此外,花的发育速度与早花和晚花类别并不严格相关。

尽管如果研究小组在多个季节采样更多数量的花蕾或扩大收集范围,这项研究将会更加有力,但结果和结论是合理的,因为每个时间点的基因型内的花发育相当同步。结果提供了野生和驯化苹果种质的有价值的比较物候数据。这项研究将为未来果树开花的研究提供信息,并可能影响针对开花时间的育种策略。