植物激素调控藏红花(Crocus sativus)花器官发育与藏花素合成的机制研究

本研究针对藏红花栽培中花期调控与药用成分提升的难题，通过外源施加GA、ABA、CK和SL四种植物激素，系统探究其对花芽分化、柱头品质及藏花素(crocin)合成的调控作用。研究发现GA显著提高开花数量23.5%，ABA使藏花素1/2含量分别提升49.5%和99.2%，揭示了激素通过抑制ABA合成基因ZEP/NCED重定向代谢通量促进藏花素合成的分子机制，为藏红花高产优质栽培提供理论依据。

　　

藏红花作为兼具观赏与药用价值的珍稀经济作物，其花朵数量直接决定产量，而柱头中藏花素(crocin)含量则关乎药用品质。然而，这种三倍体植物依赖球茎无性繁殖，存在开花数量不稳定、次生代谢物合成机制不清等问题。传统栽培主要关注温湿度调控，但植物激素这一内源调控因子的作用机制尚未阐明，特别是如何平衡开花数量与药用成分的协同提升，成为产业发展的关键瓶颈。

浙江省湖州市中心医院联合浙江中医药大学的研究团队在《BMC Plant Biology》发表研究，首次系统评估了赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CK)和独脚金内酯(SL)四种激素对藏红花花芽分化、柱头发育及藏花素合成的差异化调控效应。研究采用两阶段室内栽培体系，通过球茎顶端激素处理结合表型观测、UPLC-MS/MS代谢分析和qRT-PCR技术，揭示了激素通过重塑内源激素平衡与基因表达网络的双重调控机制。

【激素处理与表型分析】
通过球茎顶端施加5 mg/L激素溶液，发现GA处理使开花数量提升23.5%，显著促进花芽分化和顶端芽伸长；ABA虽仅提高开花数11.8%，但使柱头中藏花素1和藏花素2含量分别达14.5%和24.5%，创各处理组最高值。UPLC-MS/MS检测显示ABA处理组单球茎藏花素产量提升1.7倍，证实其"量质双优"的独特优势。

【内源激素与基因调控】
GA和ABA处理均显著上调内源ABA水平，但意外抑制ABA合成关键基因ZEP和NCED的表达。研究推测这种负反馈调节促使玉米黄质代谢流向藏花素合成途径，其中ABA处理组对CsZEP₃₃₀₀₅和CsNCED₄₃₄₄₈的抑制程度最强，与藏花素增幅呈显著相关性。

【代谢通路重塑】
研究首次提出"ABA自我抑制"模型：外源ABA通过暂时激活内源ABA合成，随后高浓度ABA抑制ZEP/NCED基因，阻断玉米黄质向ABA的转化，迫使前体物质转向藏花素合成途径。这种代谢通量重分配机制为理解植物激素-次生代谢偶联提供了新视角。

该研究不仅明确GA为增产首选、ABA为提质最优的实用化方案，更创新性揭示激素通过"自我抑制"调控代谢流向的分子开关机制。成果对实现藏红花"花数-药效"双提升的精准栽培具有重要指导意义，也为其他药用植物的激素调控策略提供了范式参考。