调控"北极冰"帝王花双峰花序起始与物候以实现花期控制的研究

本研究针对帝王花品种'北极冰'(Protea cynaroides cv. Arctic Ice)因花期限制影响市场潜力的问题，通过系统分析其双峰花序起始模式与物候特征，揭示了环境因子与内源因素协同调控的独特开花机制。研究发现冬季发育花序需20周成熟而夏季仅需16周，提出基于物候追踪的"北极冰"开花模型，为全年均衡供应这一特色切花提供了理论依据。

　　

在南非特色切花产业中，帝王花(Protea cynaroides)作为"国花"具有重要经济价值，其中白色品种'北极冰'(cv. Arctic Ice)占帝王花出口总量的18%。但该品种与大多数帝王花变种类似，存在花期集中、供应不均衡的产业瓶颈——尽管具备全年开花的生理潜力，实际生产却集中在春秋两季。更棘手的是，帝王花80个已知变种均表现出开花时间的遗传刚性，当移植到原生境以外时仍保持固有开花窗口。这种特性严重制约了市场连续性，亟需揭示其开花调控机制。

南非斯泰伦博斯大学等机构的研究团队在《South African Journal of Botany》发表的研究，通过为期两年的物候追踪结合解剖学分析，首次系统阐释了'北极冰'独特的双峰开花模式。研究选取斯泰伦博斯(海拔399m)和皮克特博贝格(海拔732m)两个地中海气候区商业果园，采用同步修剪策略建立实验系统。关键技术包括：1) 双周采样进行终端芽解剖，区分营养芽与生殖芽；2) 显微观测花序形态建成过程；3) 跟踪90个花序从可见到成熟的发育动态；4) 统计分析花序形态参数相关性。

【结果部分】
3.1 茎干复壮事件
同步修剪后植株呈现春秋夏三季复壮模式，斯泰伦博斯地区春季复壮同步性达74%，显著早于高海拔地区。夏季复壮分化为早晚两阶段，而秋季复壮比例不足26%，表明环境温度显著影响复壮时序。

3.2 花序起始时间
解剖证据显示存在11周(秋季)和44周(夏季)两个起始高峰。生殖芽在11月中旬至1月下旬集中出现，appendage(附属物)计数显示春季起始呈指数增长(R²
=0.358)，而秋季起始为线性模式(R²
=0.437)。

3.3 花序形态建成
营养分生组织向生殖状态转化时，顶端分生组织(m)从<1mm的穹顶状逐渐扁平化，产生无柄的primordia(原基)。成熟花序包含80±9.19枚involucral bracts(总苞片)和284±27.37枚florets(小花)，总苞片数与总附属物数呈显著正相关(r=0.6182)。

3.4 花序成熟速率
冬季发育花序需24.5周成熟，显著长于夏季的12.2周。4月起始花序的采收窗口最短(3.4周)，而11月起始者可达9.6周，表明季节显著影响发育动力学。

3.5 花序逆转现象
12%的茎干出现inflorescence reversion(花序逆转)，产生111±12枚transition leaves(过渡叶)后恢复营养生长。这种"中间态"表明'北极冰'分生组织具有独特的发育可塑性。

【结论与意义】
该研究建立了首个帝王花双峰开花模型：1) 花序起始与季节复壮同步发生；2) 冬季低温延缓发育而夏季加速成熟；3) 分生组织通过过渡叶实现发育状态转换。这一发现突破了Protea属植物"春季开花"或"全年开花"的传统二分模型，证实了Dupee和Goodwin(1990)提出的第三种模式。

园艺实践启示在于：1) 传统回缩修剪应改为按茎干发育阶段分类管理；2) 通过调控营养库-源关系可减少花序逆转；3) 选择性地去除特定尺寸花芽可实现产期调控。研究为破解帝王花"遗传刚性"提供了新思路，通过物候追踪与发育调控的结合，有望实现这一特色花卉的周年均衡供应。未来研究需聚焦：1) 花序逆转的分子开关；2) 季节温度对品质的影响机制；3) 木块茎(lignotuber)在碳分配中的作用。这些发现对其它具有发育可塑性的木本花卉研究也具有借鉴价值。