以设施甜樱桃‘美早’花芽为材料，萌芽前 30 d 喷 0.83% 单氰胺，清水对照，结合表型、抗氧化生理、Illumina NovaSeq 转录组与广泛靶向代谢组，发现 HC 显著提早露绿与盛花（50 d 开花 vs CK 未脱休眠）、降 H₂O₂ 升 CAT；共获 5805 个 DEG、1454 种代谢物（黄酮类最多），KEGG 联合富集于植物激素信号、淀粉蔗糖代谢、玉米素合成等通路；HC 早期（12 d）抑 ABA（下调 NCED/PP2C）、激活 GA（GID1↑）、IAA（AUX/IAA↑）、CTK（IPT↑→iPA 积累），后期（24 d）激活淀粉降解（SUS/INV/AMY↑）供能并上调 GPX/APX 维持 redox 稳态，从而时序性协同破眠。

1题目

文章题目：单氰胺诱导设施甜樱桃休眠解除的分子调控机制研究

发文单位：甘肃省农业科学院林果花卉研究所

研究对象：设施栽培甜樱桃，8 年生树

研究领域：果树生理学 / 设施园艺 / 芽休眠与破眠机理 / 多组学（转录组+代谢组）调控网络（偏“化学破眠剂×甜樱桃×激素-糖代谢-氧化还原”交叉）

2杂志

园艺学报

3链接

Yang, F., He, H., Li, K., Chen, J., & Liu, F. (2026). Study on molecular regulatory mechanism of hydrogen cyanamide on dormancy release of sweet cherry in solar greenhouse. Acta Horticulturae Sinica. Advance online publication. https://doi.org/10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0707

4检测方法

Norminkoda提供了QPCR

5主要内容

• 表型与生理：HC 6 d 鳞片裂开露绿，12 d 膨大，50 d 盛花；CK 30 d 才肿胀。H₂O₂ 全程下降，CAT 持续升高，SOD 渐降，POD 先降后升且低于 CK。

• 转录组：比对率 95.7%–96.8%；HC12d vs CK12d 3716 DEG，HC24d vs CK24d 3772 DEG；激素信号、MAPK、苯丙烷、淀粉蔗糖代谢最富集。

• 代谢组：1454 代谢物（黄酮 468、酚酸 191、氨基酸衍 141）；447 DAM，HC 处理组远多于 CK 时序变化（HC24d vs HC12d 有 192 DAM，CK 仅 53）。

• 联合机制：

• 激素层：ABA↓（NCED 抑、PP2C 抑、PYR/PYL 微升但 ABF 抑）→ GA↑（GID1↑）、IAA↑（AUX/IAA↑，Trp 前体略降形成反馈）、CTK↑（IPT↑、A-ARR↑、iPA 积累）、JA-Ile↑ 拮抗 ABA。

• 能量层：淀粉蔗糖代谢重编程，SUS/INV/AMY↑，BMY↓，D-葡萄糖、UDP-葡萄糖、G1P 等可溶性糖上调。

• 氧化层：ASA-GSH 循环基因 APX/GPX/RRM1 上调，CAT 活性升，清除 HC 诱导的短时 ROS 并维持稳态。

• 验证：8 个激素/糖代谢基因 RT-qPCR 与 RNA-Seq 趋势一致。

主要结论

1. 0.83% HC 在甘肃设施甜樱桃上可替代部分低温积累，显著提前萌芽开花。

2. HC 破眠是时序双阶段过程：早期（~12 d）靠激素平衡重置（压 ABA、抬 GA/IAA/CTK）启动程序；中后期（~24 d）靠淀粉降解供能 + 玉米素/iPA 促分裂 +抗氧化系统扩容来推进萌发。

3. NCED-PP2C-ABF 的 ABA 模块下调，与 GID1-AUX/IAA-IPT 模块上调，是构成“休眠→生长”开关的核心基因集。

4. 转录-代谢共富集证明“激素信号—碳水化合物重编程—氧化还原”不是平行通路，而是同一调控网络的不同出口。

6总结

• 仅‘美早’+ 嘉峪关一点，未做多品种/多地域验证，iPA 结论不能直接外推到‘萨米脱’‘布鲁克斯’；

• 0.83% 是生产常用浓度，但缺梯度（0.5%/1.0%/1.5%），无法判断该浓度是否逼近药害边；

• 只测花芽，未联用枝条/根系，HC 全身运输效应未知；

• 网络首发尚未经印刷版终审校对，个别图表编号（如正文提 Fig.1 但图片内标 A/B 混排）以最终纸刊为准。

• 补了甜樱桃的缺口：葡萄/桃/蓝莓 HC 机制已有报道，但甜樱桃‘美早’在西北设施（低温积温不足）下的“转录+广泛靶向代谢”联合解析，这篇是国内较完整的一次，尤其把 iPA（异戊烯腺苷）积累和 IPT-A-ARR 链路点透，比单测 ABA/GA 含量前进了一步。

• 方法上可取：强制休眠→升温前 1 d 喷药→选 12 d/24 d 两个节点（对应激素启动期与代谢转换期），避开了只测“喷后 0/7 d”的粗粒度；RT-qPCR 选基因有生物学动机而非随机挑。

• 局限要心里有数：

• 可接的后续课题：把 HC 与低温累积（0–7.2 ℃ 模型）做“等效积温”量化；敲减/过表达 PavNCED 或 PavIPT 做病毒诱导沉默验证；把 12 d 激素窗口和 24 d 糖窗口平移到田间，配 EC 值/温湿度闭环，才真正打通“机理→农艺处方”。

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