氯酸钾促龙眼成花机理的研究进展

林建忠

摘要“KClO3longan model system”除了具有生产应用上的意义，更具有重要的科研潜力和科研价值。对氯酸钾促龙眼成花的植物生理学及分子生物学机理研究进行简介。

关键词龙眼；氯酸钾；抑制差减杂交

中图分类号S685.17文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07329-03

龙眼是大型热带乔木，一般成年树一年开一次花，龙眼KClO3催花技术自发明以来得到了广大龙眼科研工作者的重视，目前已有较大面积的推广，但催花机理尚不明确，因而应用的效果不稳定[1-3]。运用植物生理学及分子生物学先进技术结合多学科方法，系统地研究氯酸钾催花机理，有助于进一步解读木本植物特别是热带亚热带果树开花的机理，对于植物学、遗传学和植物生理学研究都有重要参考价值。

1多因子控制模型

关于植物开花的机理，多因子控制模型[4]得到广泛认同。该假说认为：植物开花受多个促进因子和抑制因子的控制，促进因子和抑制因子在适当的时间达到适宜的浓度植物开花。从分子遗传学和分子生物学角度解读多因子控制假说为：植物开花过程由遗传和外界环境两个因素决定，诸多因子（激素、代谢产物、光照、温度等）控制许多特异性基因按一定的时空性启动和关闭表达[5]。近年来，通过突变体研究在双子叶模式植物拟南芥、金鱼草中分离得到一系列开花相关基因，进一步证实了多因子控制模型[6]。

至今，多年生果树开花的分子机制研究与模式植物比极为落后，特别是在杨树基因组并未发现拟南芥中FLC的同源基因（FLC调控开花转换开关LEAFY，是植物开花时期的分子控制研究中的关键基因之一）[7] ，预示拟南芥中得到的开花信息是不完整的，具有局限性，果树开花分子机理的研究亟需开展，“KClO3 longan model system”提供了很好的研究体系。

2氯酸钾诱导龙眼成花机理

氯酸钾诱导龙眼成花机理提出过“硝酸还原学说”、“渗透压学说”、“乙烯诱导学说”、激素平衡、基因表达等猜测，至今未有定论[8]。已有研究多限于物质含量的变化和人工调控等方面[9]，近年来，分子生物学方面也开始涉及，从mRNA差异片段、DNA甲基化方面已进行了初探[10]。尽管花芽的出现是本阶段最终的和最剧烈的变化，然而形态分化之前的生理分化期历经一系列重要的生理生化和基因程序化表达是控制分化的关键时期，仍然需要开展生理生化与分子生物学的深入研究。Anuntalabhochai等研究发现，经过氯酸钾处理的顶芽DNA并未发生之前人们猜测的甲基化[11]。这些成果都为进一步开展氯酸钾诱导龙眼成花分子机理研究奠定了基础。

2005年，Matsumoto报道了迄今有关于龙眼KClO3催花的分子生物学研究，研究选用7年生 ‘Biew Kiew龙眼为材料，KClO3处理后的花芽以及对照的叶芽，采用抑制差减杂交（Suppressive subtraction hybridization，SSH）方法，确定65个在叶芽或花芽中差异表达的基因片段（表1）[12]。大部分基因已报道与其他植物开花相关，3个基因Carbon catabolite repressor （CCR4）—associated factors（LVFS-323）、SAM proteins（LVFS-290）以及Notchlesslike proteins（LVFS-65）属新报道与开花相关基因。