新聞科研進展
葡萄(Vitis)是世界上廣泛種植的水果作物。低溫脅迫是影響葡萄產量和品質的重要環境因素。因此，研究葡萄在低溫條件下的響應機制具有重要意義。乙烯(ETH)在植物的各種發育過程和脅迫響應中發揮著重要作用。在葡萄中，ETH在低溫脅迫下顯著增加，并正調節耐寒性。然而，ETH在葡萄葉片冷脅迫下的轉錄調控作用目前尚不清楚。
中國科學院武漢植物園聯合澳大利亞國立大學生物研究院、中國科學院植物研究所、湖北省農科院、新疆農業科學院吐魯番農業科學研究所等多位科研人員，選取冬季極耐寒的野生葡萄品種山葡萄（V.amurensis）的葉片作為實驗材料，研究了低溫脅迫下葡萄葉片轉錄組和植物激素的變化，鑒定了在低溫脅迫下ETH調控的基因，并討論了ETH與其他低溫誘導的植物激素之間可能的相互作用。結果表明，AP2/ERF和WRKY轉錄因子(TF)是兩個高度富集的TF家族，在低溫脅迫下持續上調，但被AVG抑制。通過比較葡萄葉片在低溫處理下和低溫并外源噴施AVG處理下的轉錄組，可以鑒定潛在的ETH調控基因。受ETH正向調控的基因在溶質轉運、蛋白質生物合成、植物激素作用、抗氧化和碳水化合物代謝等方面富集。在低溫脅迫下，ETH、IAA、ABA的合成和信號通路相關基因表達上調，而AVG則抑制這種上調。ETH、ABA和IAA在低溫下的含量變化與轉錄組數據一致，表明ABA和IAA在低溫脅迫下的響應可能是通過ETH信號通路調控的。
本研究為進一步研究植物低溫脅迫下ETH的復雜調控機制提供了新的線索，也為培育抗寒葡萄品種提供了新的契機。相關論文以“Dissecting the effect of ethylene in the transcriptional regulation of chilling treatment in grapevine leaves”為題在線發表于Plant Physiology and Biochemistry。中科院武漢植物園博士研究生侯雨君和澳大利亞國立大學生物研究院Darren C.J. Wong為該論文第一作者，武漢植物園辛海平研究員為通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金、湖北省技術創新重點項目等項目的資助。
圖 冷處理下山葡萄葉片中ETH調控基因的鑒定及富集分析