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牡丹花芽休眠解除机理与冬季催花技术研究

花匠小妙招
2025-07-19 13:28

项目来源于山东省良种产业化工程项目“牡丹等名贵花卉快繁与周年成花技术研究（鲁科农字[1999]198号）”和山东省教育厅科技计划项目“牡丹冬季反季节成花的机理研究（J05K05）”。

针对牡丹产业的重要环节——保护地条件下反季节催花（特别是春节催花）中存在的具体问题，以及相应基础研究的空白点，项目组在深入探讨牡丹成花生理特性、低温解除休眠进程中生理生化动态及分子机理的基础上，研究了牡丹反季节成花的生理、分子机制，提出了系统的牡丹春节催花技术；同时也形成了项目组在休眠解除机理及反季节成花技术方面的研究特色。

项目组经过10余年的研究，超额完成了项目合同的性能指标，并取得了如下突破：

从80余个观赏价值较高的品种中筛选出了27个适于催花的品种，最适于催花品种10余个；并测定了27个品种解除休眠的需冷量。

分析了大田牡丹花芽分化、光合特性、营养物质和激素的积累动态，揭示了适时移栽、肥水管理的理论基础，提出了创新的遮荫栽培措施及其理论基础，集成了壮苗培育的系列理论。

搞清了牡丹低温解除休眠的内源激素、营养物质和氧化反应的变化动态，在此基础上，提出了低温诱导的膜脂过氧化反应可能是休眠解除的启动因素；内源激素、营养物质变化动态能反映休眠解除状态；内源激素在休眠解除调控中的初步机制。

筛选了多个与休眠解除相关的基因，Genbank中注册基因38个；在分析了休眠解除过程中相关基因表达规律的基础上，首次证明生长素抑制蛋白和线粒体磷酸转运子基因参与了内休眠解除的调控；揭示了休眠解除过程中伴随着ATP升高的分子机制。

探索了保护地条件下影响牡丹花衰老的主要因素，提出了钙处理可延缓花衰老的技术措施及其理论基础。

形成了系统的反季节栽培技术体系。提出了催花过程中根际温度高于枝际温度的“冻头暖脚”关键技术，以及配套的栽培实用技术。冬季催花成花率在95%以上，比传统栽培技术的成花率提高了20%；生产出的成品花花繁叶茂、植株健壮，显著提高了牡丹花的观赏价值和商品价值。

总之，项目组在牡丹光合生理、低温解除牡丹芽休眠生理机制和分子机理、牡丹花衰老生理机制等方面进行了大量原创性研究（见查新结论），取得了一定理论成果，同时在技术上也有重要创新，总体达到了国际领先水平（鉴定结论）。

传统的牡丹春节催花技术已有1200多年的历史，但采用伤根、晾根等技术措施造成了植株根系损伤和养分大量流失，是造成催花质量低的主要原因。该项目研究形成的催花技术以足够低温解除休眠保证正常展叶，激素处理促进毛细根形成，促进植株形成自我生长体系，从根系吸收和叶片光合作用两个方面保证了开花所需养分供应，因而大大提高了观赏价值和商品价值。

在项目实施过程中，共培养研究生12名，其中已获硕士学位9人、博士学位1名，在读硕士3人。在《Planta》（SCI收录，IF=2.963）、《Acta Physiol Planta》（SCI收录，IF=0.528）、《For.Stud.China》、《植物营养与肥料学报》、《园艺学报》、《林业科学》等杂志上发表论文22篇，接收1篇，共23篇，出版专著1本。为菏泽市牡丹区牡丹研究所、菏泽市林业局、菏泽市牡丹区林业站、日照凯越生物科技公司、日照山园茶叶有限公司、北京三元公司等单位培训催花技术人员20余人；从2004年开始，该课题共吸收本科生参加课程论文（科研训练）76人，参加毕业论文人数48人，为社会培养了大批从事牡丹研究的人才队伍。

课题实施以来，采用边研究边推广的模式，已推广396.2万盆，获经济效益30014.9万元，未来5年还可能产生经济效益28303.9万元。

传统催花技术经过1200多年的发展，未见大的创新和突破，该课题组所发明的新技术彻底解决了传统技术存在的问题，极大地提高了催花成功率和商品价值，因而具有广阔的推广前景。目前，新技术的推广规模仅占到20%左右，仍有广阔的推广前景。