芽类休眠是指芽受来自邻近器官或组织的信号调节而发育暂缓的状态。通常情况下,包括梨在内的许多落叶果树的芽在生长季形成后处于类休眠状态而不萌发,其后在秋季进入内休眠并过渡到冬季的生态休眠直至第二年春季才会萌发。近年来,在我国南方梨产区,受气候及栽培管理方式影响,病害多发,致叶片提早脱落。而早期落叶往往导致芽的类休眠被打破而萌发,呈现秋季开花展叶的现象。这种与类休眠解除直接相关的秋季开花和返青不仅消耗树体养分,而且导致翌年春天花量减少,果实减产,成为生产上亟待解决的问题。以往果树类休眠的研究主要集中于顶端优势导致的侧芽萌发的抑制,而很少关注果树夏秋季异常落叶导致的类休眠的解除机制。该问题的研究不仅有助于深入理解类休眠调控机制,完善其调控网络,而且为抑制早期落叶引起的芽萌发提供理论依据。本论文以容易发生早期落叶的南方梨产区主栽品种‘翠冠’为研究对象,综合应用形态学、组织解剖学、生理学和分子生物学等的研究方法系统研究了早期落叶解除梨芽类休眠从而引起秋季开花和返青的机制。主要研究结果如下:1)早期落叶可加快芽发育进程,直接诱导芽萌发。以人工摘叶处理模拟早期落叶,通过统计萌芽率,明确了早期落叶导致芽萌发的进程;而且发现顶芽和侧芽均可萌发,即早期落叶诱导的芽萌发不受顶端优势调控。利用扫描电镜观察了自然状态下‘翠冠’梨短果枝花芽的整个发育过程,同时结合组织切片和扫描电镜对摘叶处理后短果枝花芽的内部形态变化进行了观察,发现摘叶后芽组织分化进程加快,特别是雌蕊原基的形成明显提前,花器官的其他组成部分也随之较早成熟,促使芽提前萌发。通过转录组分析,明确了摘叶后花芽内发生的转录水平变化,并依托各个时间点富集到的通路,将早期落叶诱导芽萌发的过程划分为三个阶段,分别涉及光响应、激素响应和能量代谢,以及细胞增殖膨大等变化,明晰了各阶段的特点,从而较完整地勾画出早期落叶诱导芽类休眠解除的过程。2)早期落叶诱导的生长素重新分布及转录组变化促进芽类休眠解除。通过转录组富集分析,我们发现激素通路相关的基因,特别是生长素相关基因在转录水平变化显著。基于相关基因表达模式分析,结合免疫荧光定位和激素含量测定,我们观察到摘叶处理后花芽内生长素转运相关基因转录水平上调,生长素外排载体蛋白Ppy PIN1b极性分布于细胞膜上,并伴随着茎段中IAA水平升高。这些结果表明,早期落叶后芽内生长素在Ppy PIN1b介导下倾向于外排,从而解除其对芽萌发的抑制。同时生长素、细胞分裂素及独脚金内酯等激素相关基因转录水平的变化进一步促进了该过程。相反,外施高浓度生长素类似物（300 mg/L NAA）阻碍芽发育进程及芽内生长素外排,而生长素、细胞分裂素及独脚金内酯激素相关差异表达基因也呈现与摘叶处理后变化趋势相反的表达模式,从而进一步抑制芽萌发。3)糖转运及代谢参与调控芽类休眠。基于早期落叶诱导芽萌发的三个阶段中涉及能量代谢相关变化,其中包括光反应和糖代谢,我们探究了糖转运及代谢在类休眠调控中的作用。通过RT-q PCR、糖含量和糖转运蛋白含量以及糖分解相关酶活性的测定,我们明确了摘叶后芽内糖分解相关基因和茎段中糖转运相关基因表达多为上调,且芽及其基部茎段中淀粉和可溶性糖含量减少,糖转运蛋白水平和糖分解相关酶活性也有所升高。这些结果表明,早期落叶导致叶片这一糖源缺失,引发糖转运及代谢活动加剧,从而促进芽萌发。相反,通过外施高浓度蔗糖,可以补充糖源,使芽和茎段中糖含量均增加,糖转运及分解活动也受到一定干扰,抑制芽萌发。此外,高浓度生长素类似物NAA处理也促进芽和茎段中蔗糖含量增加,即高浓度生长素除作用于生长素途径外,还可能通过影响糖转运及代谢活动进一步作用于芽类休眠的调控。4)生长素、细胞分裂素和赤霉素相关药剂或手段可用于生产上秋季开花的预防工作。我们在田间施用300 mg/L NAA,可有效抑制自然发生早期落叶的‘翠冠’梨芽萌发。同时,由于摘叶后细胞分裂素（CTK）和赤霉素（GA）相关基因转录水平有所变化,且二者可能参与调控生长素转运来促进芽萌发,我们尝试利用细胞分裂素合成抑制剂以及断根处理降低CTK水平,而用赤霉素的合成抑制剂降低GA水平,以期维持芽类休眠。结果表明,外施CTK合成抑制剂洛伐他汀（lovastatin）（2000 mg/L和5000 mg/L）可抑制摘叶后芽的萌发。而通过断根处理阻碍根部合成的细胞分裂素向上运输也能够在一定程度上抑制或延缓芽萌发。同样,外施GA合成抑制剂烯效唑（200 mg/L和300 mg/L）也对芽萌发有抑制作用。即降低细胞分裂素和赤霉素水平有助于芽类休眠的维持。由此,调节三种激素水平的相关药剂或手段可作为候选方法或用于进一步开发相应复合手段来预防秋季开花。综上,本研究针对早期落叶诱导芽秋季萌发的现象展开研究,构建了以生长素为核心的不依赖于顶端优势的另一类休眠调控网络,即早期落叶诱导生长素在芽及其基部茎段中的重新分布和一系列激素相关基因转录水平变化,并在糖转运及代谢活动辅助下,促进芽类休眠解除。