《Scientific Reports》：Impacts of cold stress and temperature fluctuations on bud abortion and malformed flower development on Hayward kiwifruit
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本研究针对气候变暖背景下春季温度波动加剧导致猕猴桃花芽败育和畸形花高发问题，系统探讨了低温胁迫（-2℃）和温度波动（30℃→-1℃）在三个关键物候期（CD、WB、BB）对‘海沃德’猕猴桃（Actinidia deliciosa）花芽发育的影响。结果表明：花芽对低温敏感性随物候进程递增，BB期低温处理导致51%花芽败育，WB期温度波动引发38%畸形花，组织学分析显示其机制涉及原生质体收缩、韧皮部坏死等细胞损伤。该研究为制定花期冻害防御策略提供了理论依据。
随着全球气候变化的加剧，春季温度波动日益频繁，这对多年生果树的生长发育构成了严峻挑战。作为伊朗重要的园艺出口作物，‘海沃德’猕猴桃（Actinidia deliciosa）在生长季常遭遇花芽大量败育和畸形花高发现象，导致果实商品率显著下降。以往研究多关注稳态低温的影响，而对温度剧烈波动这一典型气候特征的破坏机制认知不足。为此，来自吉兰大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了创新性研究，通过模拟实际气候场景，系统揭示了温度应激在不同物候阶段对花芽发育的精准影响机制。
本研究主要采用物候期精准控温技术，对经历950小时4℃低温积累的休眠枝条进行三段式处理（休眠期CD、绒毛芽期WB、破芽期BB），结合体视显微镜形态观测和石蜡切片-苏木精伊红染色组织学分析，构建了温度胁迫与花芽发育异常的剂量-效应关系。
研究结果首先通过花芽发育周期观察发现，一级腋芽（FOABs）在完成低温积累后，其基部的次级分生组织（第5-12节位）可分化成花序原基。正常花器官分化呈现同心圆序列（图4a），而温度胁迫会引发两种典型畸形花：椭圆状分生组织导致的扁平花（图4b），以及终端花与侧花融合形成的扇状花（图4c-d）。
低温胁迫对花芽败育的影响方面，数据显示-2℃处理40小时导致WB期和BB期花芽败育率分别升至37%和51%（图6a）。组织学证据显示BB期处理引发韧皮部坏死（图5i）和原生质体收缩（图5h），表明高级物候阶段细胞膜系统更易受损。
温度波动处理（30℃→-1℃）引发更广泛的发育紊乱，BB期花芽败育率高达58%（图6b）。高温加速器官分化后骤降的低温导致花药发育中断（图5c），印证了温度剧变对维管系统功能的破坏。
在畸形花形成机制方面，WB期低温胁迫使畸形花率升至29%（图6c），镜下可见液泡化（图7a）和细胞核凝聚；而温度波动在WB期诱发38%畸形花（图6d），其原生韧皮部细胞出现溶解空泡缺失型坏死（图7f），表明碳水化合物运输障碍是关键诱因。
讨论部分指出，花芽对温度敏感性的物候差异与抗寒物质动态相关：休眠期细胞通过脂质重组维持膜稳定性，而萌动期呼吸消耗导致糖分下降，加剧氧化损伤。温度波动通过双重机制施加影响：高温加速物候进程使组织含水量上升，后续低温引发胞外冰晶机械损伤；同时维管系统功能恢复不同步导致营养输导中断。
该研究创新性地量化了温度波动对不同物候阶段花芽的损伤阈值，发现BB期是防御冻害的关键窗口期，WB期温度剧变则易导致花器官分化紊乱。研究结果为果园花期温度精准调控、抗寒品种选育提供了理论依据，对应对气候变化下的猕猴桃产业可持续发展具有重要实践意义。
