点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:桃花冬眠密码破译:科学家绘制果树“生物钟”调控图谱
首页> 光明科普> 农业农村频道> 三农看点 > 正文

桃花冬眠密码破译:科学家绘制果树“生物钟”调控图谱

来源:光明网2025-03-11 11:19

  近日,中国农业科学院郑州果树研究所桃资源与育种团队在《园艺研究》发表最新研究成果,通过给桃树花芽做“时空CT扫描”,揭示了花芽休眠过程中细胞类型和表达水平的时空转换机制,为木本植物休眠机理研究和桃低需冷量育种提供了重要理论参考。相关成果发表在《园艺研究》(Horticulture Research)。

桃花冬眠密码破译:科学家绘制果树“生物钟”调控图谱

  休眠是植物抵御低温胁迫的适应性进化。研究团队选取休眠期短且具有较强抗寒能力的帚形山桃作为研究对象,运用空间转录组技术对花芽进行“解剖”。这项技术如同在细胞中安装数百万个纳米摄像机,能同时记录基因表达的位置、时间和强度三维信息。

  通过对比不同休眠阶段的数据,科学家发现:花芽内部存在严密的“细胞分工体系”。部分细胞专职感知环境温度变化,通过信号转导系统向其他细胞传递冬眠指令;另一群细胞则启动抗寒程序,合成保护性物质抵御低温;当低温积累达标时,特定细胞集群会激活开花基因,完成从冬眠到萌发的转变。这种时空精准调控机制,解释了为何同一颗花芽能协调完成抗寒防御与发育准备的双重任务。

  桃资源与育种团队自20世纪80年代起,在国内率先开展需冷量研究,经过40多年攻关,确立了桃需冷量的适宜评价模式,阐明了低需冷量种质的遗传和生物学特点,提出了利用降低品种需冷量、缩短童期、提高早期丰产性的育种理论。

  团队首次收集、引进、发掘低需冷量桃优异种质30份,支撑培育低、低中需冷量品种34个,显著降低了主栽品种的需冷量,扩展了我国桃栽培南限,并育成了我国设施桃主要栽培品种。

  此外,他们还系统研究了打破休眠的生理机制以及需冷量对桃设施栽培扣棚升温、果实成熟期、产量、连续结果能力等方面的影响,成为我国落叶果树设施栽培的理论基础,指导了设施促早栽培关键技术。作为短休眠期育种的又一阶段性成果,为后期休眠分子设计育种提供有力支撑。

  此次发现的时空转换机制,与2023年揭示的PpDAM6主效基因形成技术闭环。PpDAM6如同休眠总开关,其启动子区30个碱基缺失会显著降低需冷量需求,而新发现的细胞协同机制则解释了基因指令如何转化为生理响应。

  中国农业科学院郑州果树研究所桃资源与育种团队博士生赵亚林、李勇副研究员为论文共同第一作者,王力荣研究员为论文通讯作者。本研究得到国家重点研发计划项目、自然科学基金项目、中国农科院青年创新专项、河南省优秀青年基金、云南重大公益专项等项目资助。(宋雅娟)

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 湖北襄阳:抢险救援应对台风

  • 浙江舟山:东海开渔首批梭子蟹回港

独家策划

推荐阅读
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
近年来,河北省张家口市塞北管理区依托当地气候特点和优质土壤资源,以科技为支撑、机械化为保障,建设高标准农田,种植马铃薯、胡萝卜和春小麦等农作物,目前该区已建成高标准农田8.18万亩,农业机械化生产率超95%。图为8月11日,在张家口市塞北管理区的田间,农机手操作农机收获春小麦。
2026-08-13 09:40
中国汽车工业协会12日发布数据显示,2026年7月份,新能源汽车月度新车销量占比首次超过60%、累计占比首次超过50%;月度出口量连续两个月突破100万辆,新能源汽车出口占比连续两个月超过50%。
2026-08-13 09:37
极端天气正在深刻影响各国民众的生活选择,而中国的绿色产品正在其中扮演越来越关键的角色。
2026-08-12 10:23
近日,山东省青岛市首家机器人6S体验店开业,吸引众多消费者前来参观体验。
2026-08-12 10:21
近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,首次系统揭示了地球倒数第二次大冰期的完整过程与机制。
2026-08-12 10:20
北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示极端高温影响水稻产量的新机制,相关成果于近日发表。
2026-08-12 10:16
增强科技创新体系化攻关能力,就是要以系统思维统筹国家创新体系的各类主体、各个环节、各项要素,构建安全可控、高效协同、良性循环的创新生态,提升国家创新体系整体效能。
2026-08-12 09:59
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
加载更多