Gli studi di ereditarietà sul controllo genetico del tempo di fioritura nel ciliegio hanno dimostrato che il rilascio della dormienza e il tempo di fioritura sono tratti poligenici. Il processo di fioritura nelle piante perenni è diverso da quello delle piante annuali, con il rilascio e il ripristino della dormienza delle gemme che sono specifici delle piante perenni. Negli alberi, e in particolare negli alberi da frutto in particolare, le gemme da fiore si differenziano nell’anno che precede la fioritura, ma il momento preciso della fioritura è determinato dalla risposta alla temperatura durante la dormienza. Nella pianta modello Arabidopsis, così come in molte altre piante annuali come il grano e il riso, l’analisi dei geni coinvolti nei processi di fioritura ha portato all’identificazione di quattro vie principali coinvolte nella trasduzione di segnali ambientali ed endogeni: la vernalizzazione, il fotoperiodo, l’acido gibberellico e le vie autonome; è stato inoltre identificato un gran numero di geni che regolano il tempo di fioritura. Nelle piante perenni legnose, gli studi genomici condotti su specie modello, tra cui Populus e pesco, hanno portato all’identificazione di geni candidati potenzialmente coinvolti nella risposta alla temperatura, controllando i tempi della dormienza e della fioritura. Nel complesso, gli approcci genetici e molecolari hanno rivelato una notevole conservazione dei percorsi genetici che regolano la fenologia e il percorso che controlla il tempo di fioritura in Arabidopsis.

In Arabidopsis, il locus “T” di fioritura (FT) agisce come attivatore centrale della fioritura, essendo uno dei principali punti di convergenza di tutte le vie di segnalazione che controllano il tempo di fioritura. Diverse analisi nelle piante perenni hanno portato a scoprire che gli omologhi di FT sono protagonisti dell’arresto della crescita, dell’allegagione e probabilmente dell’inizio della dormienza. Nel ciliegio dolce, come nel pesco, è stato identificato un solo omologo di FT. Questo gene si co-localizza con un QTL per la data di fioritura situato nel gruppo di linkage (LG) 6. Un altro gene chiave, Terminal Flower 1 (TFL1), è espresso in Arabidopsis durante la fase vegetativa e agisce in modo antagonista a FT per la determinazione della fioritura. Nelle piante legnose, i geni simili a TFL1 o altri membri della famiglia TFL1/Centroradialis (CEN) sembrano essere coinvolti nella fenologia del germoglio, compresa la cessazione della crescita e la dormienza. Diversi membri della famiglia TFL1/CEN sono stati isolati dal ciliegio dolce, ma la loro funzione non è stata decifrata con precisione. Le gibberelline (GA) sono mediatori chiave tra la percezione dei segnali ambientali e le conseguenti risposte di crescita, tra cui l’allungamento del fusto e il tempo di fioritura. In alberi ibridi transgenici di pioppo che esprimono in modo eccessivo i geni GA20ox, la cessazione della crescita apicale è stata ritardata, suggerendo così che i GA sono anche regolatori della cessazione della crescita negli alberi. L’analisi del trascrittoma delle gemme da fiore del pero giapponese (Pyrus pyrifolia Nakai) ha rivelato che anche i geni coinvolti nel metabolismo dei GA erano legati agli stadi di dormienza, poiché i trascrittori di GA20ox erano meno abbondanti durante l’ecodormienza, mentre GA2ox era incrementato dopo il rilascio della dormienza. Entrambi gli omologhi di GA2ox e GA20ox si trovano nell’intervallo di confidenza del QTL della data di fioritura su LG4 nel ciliegio dolce. Sembrano quindi essere geni candidati seri per il controllo dell’epoca di fioritura e della dormienza.

Molte ricerche hanno caratterizzato l’”Ever-green”, un genotipo di pesco non dormiente che non riesce a cessare la crescita e a entrare in dormienza in condizioni di induzione della dormienza. Gli studi genomici hanno rivelato che il mutante è affetto da una mutazione in un gruppo di sei geni Dormancy Associated MADS-box (DAM). Questi geni appartengono alla sottofamiglia Short Vegetative Phase/Agamous-Like 24 (SVP/AGL24) dei geni MADS-box di Arabidopsis, noti per agire nella risposta della fioritura ai segnali ambientali. I geni DAM sono regolati stagionalmente e la loro espressione sembra essere correlata agli stadi di dormienza. In particolare, i geni DAM5 e DAM6 del pesco sono sovra-regolati durante l’arresto della crescita e la loro espressione è successivamente inibita dalle temperature di raffreddamento durante l’inverno, suggerendo così un ruolo nell’instaurazione e nel mantenimento della dormienza. Questi modelli di espressione sono stati confermati nel ciliegio cinese (Prunus pseudocerasus). Nel ciliegio dolce, DAM5 e DAM6 si co-localizzano con un QTL importante per il tempo di fioritura in LG1, ma è probabile che anche altri geni giochino un ruolo cruciale nella regolazione della dormienza, dato che in quello studio il QTL con l’effetto maggiore si trova in LG4.

Sia nel sistema di endodormienza che in quello di vernalizzazione, i processi che portano alla fioritura e all’induzione floreale, rispettivamente, sono attivati dopo che le piante sono state esposte a una certa quantità di freddo, suggerendo meccanismi di risposta simili. Le vie di segnalazione che controllano la risposta alla vernalizzazione in Arabidopsis sono state studiate in dettaglio e coinvolgono il rimodellamento cromatinico di un repressore centrale della fioritura, il fattore di trascrizione MADS- box Flowering Locus C (FLC). Nel ciliegio dolce, diversi geni candidati identificati come omologhi di geni di Arabidopsis coinvolti nel rimodellamento della cromatina o in complessi di modificazione sono stati localizzati nei principali QTL per la fioritura e la dormienza, come Embryonic Flower2 (EMF2), Photoperiod-Independent Early Flowering 1 (PIE1) e Actin-Related Protein 4-Like (ARP4). Al momento, non è stato trovato alcun sito FLC né nella sequenza genomica del pesco né nelle sequenze trascritte disponibili del ciliegio dolce, per cui la ricerca dell’attore chiave nella risposta alla dormienza al freddo prolungato è in corso. Tuttavia, è interessante notare che, come nel caso della regolazione di FLC, nei geni DAM sono stati osservati rimodellamenti della cromatina e modifiche degli istoni in seguito all’esposizione prolungata alle basse temperature, suggerendo un’altra somiglianza tra le vie di segnalazione che controllano la fioritura in Arabidopsis e la regolazione dei cicli di crescita e dormienza negli alberi.