日本的春天是花见节的季节，观赏盛开的白色和粉色樱花是日本的传统节日，已有百年历史。成千上万的人，包括来自世界各地的游客，涌入公园，庆祝这个具有重要文化意义的年度节日。然而，大自然的美景往往转瞬即逝，因为樱花的花期只有短短几天。娇嫩的花朵短暂的生命周期提醒人们要充分拥抱当下，坦然面对万物的无常，接受变化的必然性。花见节邀请人们将樱花视为生命本身的隐喻——美丽而短暂。
然而，樱花也已成为令人担忧的环境变化的警示信号，令人难以接受。京都樱花节的历史记录可追溯到1,200多年前，自19世纪初以来，樱花盛开的时间越来越早。th 本世纪以来，这很可能是由于工业化进程导致的全球变暖所致，在城市地区尤为明显。京都的樱花树过去平均在四月中旬开花，但如今的盛开期往往在三月下旬就已达到顶峰，其中26th 2021年XNUMX月，是自有记录以来最早的一次。早开花不仅会影响花见的时间，还会对结果和产量产生重大影响。幼花易受低温影响，早开花会增加春季霜冻的风险。如果目前的气候变暖和早开花趋势持续下去，树木甚至可能不再与传粉媒介活动的高峰同步，最终扰乱整个生态系统的动态。
春霜也是全球其他果树（如苹果、李子和桃）生产面临的一大挑战，这些果树的花朵对萌芽后低温高度敏感。近年来，霜冻导致的果实败育造成了严重的产量损失。为了适应气候变化，需要改变栽培习惯并进行基因改良。对于樱桃树而言，开花时间是一个高度可遗传的性状，在不同基因型之间差异很大，因此晚花育种是一种很有前景的方法。要做到这一点，前提是深入了解其背后的遗传学和生理学原理。果树的花芽分化期从夏末持续到秋季。芽在冬季处于休眠状态，需要一段寒冷的时期才能在春季萌芽。一旦满足了低温需求，温暖的气温就会引发开花并促进生长，直至花朵完全开放。
Charity Goeckeritz 及其同事进行的详细研究 扩展了我们对酸樱桃花发育的认识（樱桃李) 并首次表明，开花时间早在前一年芽休眠开始之前就已确定。作者研究了一组遗传上密切相关的酸樱桃树种群，这些树的开花时间差异可达10天。两年来，他们定期采集处于花位的枝梢样本，以比较早开花和晚开花的品种。细致的显微分析揭示，早在XNUMX月，早开花品种就已出现形态学差异，此时早开花品种已从营养生长过渡到花芽分化。在整个休眠期直至开花期，它们的发育始终领先于晚开花品种，两组之间的差异在春季变得更加明显。研究还发现，早开花品种对冷量的需求较低，对温暖温度的反应更快，这表明它们的休眠状态较浅。植物激素是已知的温度感应机制的重要组成部分，有趣的是，基因分析显示，参与激素合成的几种酶是导致开花时间差异的关键候选基因之一。数据还显示，导致晚开花的基因版本可能是从晚开花的酸浆果中遗传下来的（灌木李)，酸樱桃的祖先之一。
近年来观察到的开花时间变化应该能提高公众对人类活动引起的气候变化影响的认识，并促使人们改变行为，阻止地球过热，以便子孙后代仍然能够享受樱桃树的诸多益处。同时，研究人员和育种人员需要共同努力，培育出更适应未来温度条件的樱桃树。Goeckeritz 及其同事发表的研究为标记辅助育种策略铺平了道路。基于详细的组织分析，作者还开发了一种新的分期系统来描述果树从营养生长到生殖生长的过渡，这将有助于未来研究其他物种的早期发育过程。
阅读文章：
Goeckeritz, CZ、Grabb, C.、Grumet, R.、Iezzoni, AF 和 Hollender, CA，2024。酸樱桃休眠前起作用的遗传因素会影响来年春天的开花时间。 实验植物学杂志, 75（14），p.4428-4452。 https://doi.org/10.1093/jxb/erae157
马雷克·耶泽克
Jezek 博士是《实验植物学杂志》的助理编辑，该杂志是该组织的官方期刊之一 实验生物学学会.
封面图片：樱花（樱桃李）通过 雅切克·哈利奇 （维基共享资源）
