番茄(Solanum lycopersicum L.)是一种世界范围内广泛种植的蔬菜作物，其侧枝的生长影响植株的地上部形态建成，而良好的株型是光能高效利用和产量形成的关键。番茄具有较强的侧枝分生能力，在各叶腋处均可形成侧枝，从而竞争植株生长和开花结果所需的养分。对番茄进行合理的整枝及侧枝摘除是利用垂直空间，提高群体产量的关键。针对日光温室栽培的单干整枝型番茄，目前尚缺乏侧枝摘除长度对番茄植株生长及产量形成的合理评估及影响机制的报道。 本研究以无限生长型大红番茄品种‘齐达利’为试验材料。采用单干整枝方式，每棵植株留5穗果，每穗果留4个番茄果实，水肥管理采用常规生产技术。依据侧枝长度，将侧枝摘除标准划分为7个等级，即下述7个处理：T1(0–1 cm)、T2(2–3 cm)、T3(4–5 cm)、T4(6–7 cm)、T5(8–10 cm)、T6(10–15 cm)和T7(15–20 cm)。测定植株的株高、茎粗、茎叶干重、根干重和根冠比等营养生长指标；每穗果的平均单果重和单株产量以及总产量等生殖生长指标；整个生长期的打杈次数和侧枝去除数目等劳动投入指标；根系、子房和基部叶片中生长素、细胞分裂素含量及其信号响应基因的表达等，获得结果如下： 1.番茄生长初期(30 d)，株高和茎粗在各处理间差异不显著；至生长的中后期(60–120 d)，株高、茎粗随着侧枝摘除长度的增加，均呈现先上升后下降的变化趋势，其峰值分别出现在T4和T3处理。从120d番茄植株的根系和茎叶干重来看，随着侧枝摘除长度的增加，茎叶干重与根干重呈现出先上升后下降的趋势，在T4处理达到最高值；计算根冠比可知，T6和T7的根冠比最大，而T1–T5间差异不显著。随着侧枝摘除长度的增加，第1穗果实的平均单果重呈现出逐步增高的趋势；第2–5穗果实的平均单果重呈现出先增加后下降的趋势，将各果穗产量进行汇总统计，发现随着侧枝摘除长度的增加，总产量亦呈现先增后降的变化趋势。整个生长期的打杈次数和侧枝去除数目均随着侧枝摘除长度的增加呈现出逐步下降的趋势，但T1–T4处理间降幅较大，T5–T7处理间降幅较小。由以上结果可知，T4(6–7 cm)为适宜的番茄侧枝摘除长度，其在兼顾劳动投入的基础上有利于番茄植株的生长和产量的形成。 2.选取T1、T4和T7处理的根系、子房和基部叶片进行生长素(IAA)和细胞分裂素(CKs)含量及相关基因的表达分析，以揭示侧枝摘除通过调控植株器官间激素信号影响番茄生长和产量的作用机理。T4和T7处理中根系IAA浓度分别较T1高出61.6%和121.1%，而T4和T7的四种形态的CKs均显著低于T1。基因表达分析显示，根系生长素合成基因FZY1在各处理间无显著变化，但信号转导基因(IAA16、ARF5和ARF7)表达却被显著影响。T4和T7的CKs合成基因IPT2和氧化基因CKX2上调表达，而活化基因LOG2，信号转导基因TRR3/4和TRR7/15下调表达。对果柄中生长素流入(AUX1)和流出(PIN1)基因的表达分析表明，侧枝摘除前，AUX1和PIN1的表达均随侧枝摘除长度的增加而增加；而侧枝摘除后，各处理下AUX1和PIN1的表达均显著高于侧枝摘除前的表达水平，但不同处理间差异不再显著。授粉5d的子房中IAA和CKs含量及其信号转导基因均随着侧枝摘除长度的增加呈现上升趋势。以叶绿素含量，暗适应下最大光化学效率(Fv/Fm)和净光合速率(PN)作为叶片衰老评估指标，发现T4处理基部叶片的叶绿素含量、Fv/Fm、PN及IAA和CKs含量均显著高于T1和T7处理，但FZY1和IPT2在各处理间表达差异不显著，而PIN1和CKX2随着侧枝摘除长度的增加呈下降趋势，且衰老调控基因(CRF6、MYB2、SAG12和ORE1)的表达与衰老表型相符。 以上结果表明，当番茄侧枝长至6–7cm时应对其进行摘除，这有利于侧枝合成的IAA向根系的运输，激活根系生长素信号，抑制CKs信号，促进根系生长；而旺盛的根系不仅增加水分和矿质营养的摄取，还能产生较多的钝化态CKs，向上运输至果实和叶片，促进幼果细胞分裂，抑制基部叶片衰老。其次，侧枝IAA下运形成的极性生长素运输流也会抑制果柄和基部老叶的IAA外流，这也有利于果实膨大和延缓叶片衰老。本研究从激素平衡角度揭示了侧枝摘除长度对番茄植株整体生长、发育和产量形成的影响机制，为单干整枝番茄生产中侧枝摘除长度标准的确定提供了理论和技术支撑。
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