荔枝仅在萌芽前后很短的一段时间才能响应低温,诱导成花。调控枝梢生长节奏,使之末次秋梢在冬季低温来临前充分老熟,防止冬梢发生是保证荔枝成花乃至产量形成的关键技术环节。生产上,乙烯利常用作荔枝的控梢剂,也是一种强力疏花剂,但乙烯利的杀梢控梢效果受枝梢发育状态和剂量的影响,使用不当很容易造成花穗枯萎和树势衰退。因此本研究以不同发育状态(不同叶龄)的荔枝(‘妃子笑’和‘糯米糍’)枝梢为材料,对比其对不同浓度乙烯利的敏感性差异,并通过观察其生物学效应,分析乙烯合成及信号转导相关基因表达情况,探索荔枝枝梢发育过程中对乙烯敏感性变化规律及机制。与此同时,探索‘妃子笑’花期不同浓度乙烯利及其配合百草枯处理的疏花疏蕾效应,为荔枝生产上科学使用乙烯利控梢和疏花疏蕾提供依据。研究结果表明:1.‘妃子笑’伸展中的嫩叶及位于末次成熟梢以下的内层老叶对乙烯非常敏感,乙烯利处理后落叶严重,而新叶成熟期的叶片对低于2000mg/L浓度的乙烯利几乎不敏感,但高于4000mg/L浓度的乙烯利处理会导致其衰老和脱落。各发育状态的枝梢的叶片脱落速度与乙烯利处理浓度呈正相关。展叶中期、展叶末期、新叶成熟期和老叶的半致死乙烯利浓度分别为305.3mg/L、573.7mg/L、7861mg/L、680.1mg/L,显示不同发育状态的枝梢叶片对乙烯的敏感性顺序为:展叶中期>展叶末期>老叶>新叶成熟期,即随着新叶成熟,对乙烯的敏感性降低,而随着叶片老化,对乙烯的敏感性又增加。乙烯利诱导‘糯米糍’老叶脱落的同时,还促进侧芽的萌发。10mg/L以下浓度的硫代硫酸银可抑制乙烯利(1000mg/L)对‘妃子笑’展叶中期叶片脱落的诱导作用。乙烯半致死浓度和叶片SPAD的函数关系近似正态分布,叶绿素指数在12到59范围内,随着SPAD增加,乙烯半致死浓度呈现先升高后下降的趋势。随着叶片Pn的升高,其半致死浓度呈指数型趋势上升,显示叶片光合能力越强,对乙烯的敏感性越低。2.正常情况下,‘妃子笑’新叶成熟期对照叶片的净光合速率(Pn)最高,老叶的Pn略高于展叶末期叶片。各浓度的乙烯利处理均导致三个状态枝梢Pn下降,并随着乙烯利浓度的增加,下降幅度增加;‘妃子笑’新叶成熟期叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)最高,老叶次之,展叶末期最低。乙烯利处理会导致各状态枝梢叶片Fv/Fm不同程度降低,并随着乙烯利处理浓度的提高,下降幅度提高;随着新叶的老熟,‘妃子笑’荔枝叶片的叶绿素指数(SPAD)增加,展叶末期叶片和老叶在乙烯利处理前期其SPAD下降,新叶成熟期叶片经乙烯利处理后SPAD与对照相比无明显的变化。3.回缩修剪处理使内层老叶曝光,降低了‘妃子笑’和‘糯米糍’老叶对乙烯的敏感性,同时提高了其Pn,并能一定程度缓解乙烯利处理对叶片光合作用的抑制作用,而且在乙烯利处理之前曝光时间越长,其净光合速率下降程度越小,且恢复更快。同时,回缩修剪曝光会诱导‘妃子笑’内层老叶光抑制(Fv/Fm降低),但光抑制现象会由于曝光时间的延长而缓解。1000mg/L乙烯利处理提高了‘糯米糍’位于树体内层的老叶和曝光后老叶的光抑制率,显示乙烯利会破坏叶片光系统II。4.‘妃子笑’新熟期叶片的IAA含量最高,末期叶片次之,中期叶片和老叶最低,与各时期枝梢对乙烯的敏感性的顺序相反,说明叶片的IAA含量与其对乙烯的敏感性呈负相关。ABA含量随叶片发育呈增加趋势,各阶段叶片含量差异不显著,显示ABA并非叶片对乙烯的敏感性的关键因子,而叶片的IAA含量可能是其对乙烯敏感性的关键因子。5.‘妃子笑’LcACS6、LcACO1、Lc CTR1-3、Lc EIN2和Lc EIN3-1基因在新叶成熟期叶片和老叶中表达量高于展叶中期和末期叶片,而Lc ETR1基因在展叶中期和展叶末期叶片中表达量高于新成熟叶和老叶,显示LcACS6、LcACO1、Lc CTR1-3、Lc EIN2、Lc EIN3-1和Lc ETR1基因可能与‘妃子笑’不同发育状态叶片对乙烯的敏感性演变密切相关,尤其是Lc CTR1-3基因,其表达活性与‘妃子笑’各发育阶段叶片对乙烯的敏感性最为吻合。Lc EIN3-3基因在对乙烯最不敏感的‘妃子笑’新成熟叶表达量低,但在老叶中表达增高,而Lc CTR1-1基因在新成熟叶表达量高,却在老叶中表达降低,因此‘妃子笑’老叶对乙烯的敏感性增加可能与其Lc EIN3-3基因表达上调及Lc CTR1-1基因表达下调有关。6.乙烯合成关键基因在不同发育阶段对乙烯的响应不同。LcACS3基因的表达在对乙烯敏感的展叶中期和末期叶片中受乙烯利处理促进,表现乙烯自催化效应,在对乙烯不敏感的新叶成熟期叶片和老叶中表现乙烯自抑制效应,显示LcACS3基因对于‘妃子笑’四个发育状态叶片对乙烯的敏感性起着重要的调控作用。LcACS6基因在‘妃子笑’展叶末期叶片中可能属于乙烯自催化合成系统的成员,而在展叶中期和新叶成熟期叶片中可能属于乙烯自抑制合成系统的成员;LcACO1基因在‘妃子笑’四个发育状态叶片中可能属于乙烯自抑制合成系统的成员;LcACO3基因在‘妃子笑’展叶中期叶片和老叶中可能属于乙烯自抑制合成系统的成员。7.回缩修剪处理使得‘糯米糍’内层老叶曝光,曝光3天后其LcACS3、LcACO3、Lc CTR1-2和Lc CTR1-3基因表达上调,而Lc ETR1、Lc ETR2、Lc EIN3-3和Lc ERF1-1基因表达下调。8.乙烯利处理增加了‘妃子笑’花穗落花落蕾率,并随着乙烯利浓度的增大,小花和花蕾的脱落速度加快,脱落率增大。高浓度乙烯利(>100 mg/L)容易导致疏花过度,50mg/L浓度的乙烯利是相对安全的疏花剂量。开放的小花对乙烯利的敏感性高于未开放的花蕾。乙烯利使用效果与温度密切相关,而且配合百草枯疏花效果更明显。