馬鈴薯普通栽培種既缺乏組成型抗寒能力,也缺乏冷馴化能力,導(dǎo)致較難通過(guò)種內(nèi)雜交改良抗寒能力,嚴(yán)重制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展;馬鈴薯其他野生種,如S、和等,抗寒能力較強(qiáng),但其抗寒機(jī)理尚不可知,導(dǎo)致馬鈴薯抗寒育種較為滯后。
2022年9月,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園林學(xué)院宋波濤教授與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院陳琳和趙竑博副研究員等在《Plant, Cell & Environment》發(fā)表了題為“Comparative transcriptomics analysis reveals a calcineuringene to positively regulate constitutive and acclimated freezing tolerance in potato”的論文,揭示了、和共同通過(guò)冷響應(yīng)基因e調(diào)控馬鈴薯抗寒能力形成及其作用機(jī)理。在前期鑒定了1 000多個(gè)馬鈴薯基因型抗寒能力的基礎(chǔ)上,從馬鈴薯野生種、和中分別挖掘出1份抗寒能力最強(qiáng)的基因型,以的2份低溫敏感基因型為對(duì)照,通過(guò)比較轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn),低溫處理后,、和共有34個(gè)冷應(yīng)答基因上調(diào),結(jié)合功能注釋和KEGG注釋?zhuān)M(jìn)一步圍繞鈣信號(hào)傳遞基因開(kāi)展功能研究。對(duì)過(guò)表達(dá)和干涉表達(dá)的轉(zhuǎn)基因株系的分析發(fā)現(xiàn)正調(diào)控抗寒能力。進(jìn)一步研究表明Ce通過(guò)提高和延長(zhǎng)冷處理后CBF基因的表達(dá)量和持續(xù)時(shí)間,介導(dǎo)抗寒能力形成?;プ鞯鞍追治鲲@示,并不與擬南芥已報(bào)道的同源基因AtCBL1的互作蛋白AtCIPK7互作,而與互作,且招募CIPK3-1至細(xì)胞膜上,同時(shí)與均不與ICE1互作,暗示其可能通過(guò)其他的途徑介導(dǎo)CBF表達(dá)量提高和抗寒能力形成。