武漢植物園在乙烯調(diào)控葡萄抗寒性研究中取得新進(jìn)展

　　葡萄(Vitis vinifera L.)為葡萄科葡萄屬落葉藤本植物，是世界上第二大果樹(shù)作物，鮮果及其加工品葡萄酒一直廣受消費(fèi)者喜愛(ài)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場(chǎng)前景。我國(guó)葡萄的栽培面積及產(chǎn)量均居世界前列，主產(chǎn)區(qū)冬季低溫干旱，而栽培的主要品種抗寒性較差，冬季需埋土防寒，大幅增加了生產(chǎn)成本和種植風(fēng)險(xiǎn)，因此葡萄抗寒性的研究顯得尤為重要。

　　中國(guó)科學(xué)院武漢植物園孫小明博士在研究員李紹華和副研究員辛海平的指導(dǎo)下，研究了低溫脅迫與乙烯生物合成的關(guān)系，同時(shí)對(duì)下游ERF轉(zhuǎn)錄因子VaERF057的功能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，低溫脅迫可以促進(jìn)ACC的合成并激活A(yù)CO的活性，從而導(dǎo)致葡萄中內(nèi)源乙烯的合成速率增加；外源添加ACC可以顯著提高山葡萄和“玫瑰香”的抗寒性，而添加AVG卻增加了山葡萄和“玫瑰香”對(duì)低溫的敏感性，表明乙烯正調(diào)控葡萄對(duì)低溫脅迫的耐受性。低溫脅迫條件下，VaERF057表達(dá)顯著上調(diào)，而AVG能夠完全抑制低溫對(duì)VaERF057的誘導(dǎo)作用，說(shuō)明在低溫條件下VaERF057的上調(diào)表達(dá)可能依賴于內(nèi)源乙烯的生物合成。此外，在擬南芥中過(guò)表達(dá)VaERF057顯著提高了轉(zhuǎn)基因植株的抗寒性，RNA-seq分析發(fā)現(xiàn)VaERF057可能調(diào)控下游多個(gè)低溫脅迫相關(guān)基因的表達(dá)。

　　該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金（NSFC Accession No.：31130047，31471857）、寧夏育種專項(xiàng)（NXNYYZ201502）和中科院青促會(huì)（2015281）的資助。研究結(jié)果以Ethylene positively regulates cold tolerance in grapevine by modulating the expression of ETHYLENE RESPONSE FACTOR 057 為題，已于4月4日在線發(fā)表于Scientific Reports。