早期落叶后生长素重新分布促进梨芽类休眠解除的机制

植物芽休眠是指芽受邻近组织或其内部以及外界环境的信号影响而生长发育暂时停滞的状态。根据信号来源不同，分为类休眠（paradormancy）、内休眠（endodormancy）和生态休眠（ecodormancy）。其中，类休眠是指芽受来自邻近器官或组织的信号影响而发育暂缓的状态。顶端优势造成的侧芽萌发受抑制是一种典型的类休眠状态，受顶芽合成的生长素调控。
包括梨在内的许多落叶果树的混合芽形成于前一年的夏秋季，此后处于类休眠状态而不萌发，随后进入内休眠越冬，直至第二年春季才会萌发。在南方梨栽培中，夏季的生物和非生物胁迫会引起部分品种提早落叶，导致芽的类休眠被打破而萌发，呈现秋季开花展叶的现象（图1），不仅消耗了树体养分，而且导致翌年春天花量减少，果实减产，已成为生产上亟待解决的问题。

图1. 未落叶（左）与早期落叶（右）后芽萌发情况对比

这一过程涉及到果树芽类休眠的调控机制。然而，该过程与典型类休眠调控模型——顶端优势的调控过程不同。顶端优势模型中，去除顶端组织可解除侧芽类休眠，而落叶后的类休眠解除过程不局限于侧芽，其同时发生在顶芽和侧芽。特别是，短果枝（fruiting spur）作为仁果类果树的重要结果部位，其上的顶芽在早期落叶后均可萌发（图2）。这一独特的枝芽特性揭示，早期落叶致芽类休眠解除的过程并非主要受顶端组织调控，而受叶片影响，难以用传统的顶端优势理论进行解释。因而，叶片调控芽类休眠的过程可作为类休眠研究的一个不同于顶端优势的模型，其机制有待深入探究。

图2. 梨短果枝顶芽在早期落叶后萌发

近日，浙江大学滕元文教授团队在Plant Physiology在线发表了题为 “Early defoliation induces auxin redistribution, promoting paradormancy release in pear buds” 的研究论文，阐明了早期落叶致生长素在芽及茎段中重新分布，进而促进芽类休眠解除的机制。