近日，華中農業(yè)大學(xué)園藝花卉綠色植物分子生物學(xué)國家教育部重點(diǎn)實(shí)驗室柑桔挫折分子生物學(xué)與種植精英團隊連續在國際性生物學(xué)刊物Plant Biotechnology Journal與Plant Journal 發(fā)布科研畢業(yè)論文。題型各自為“ERF9 of Poncirus trifoliata （L.） Raf. undergoes feedback regulation by ethylene and modulates cold tolerance through regulating a glutathione S-transferase U17 gene”（第一作者為博士生張揚）和 “ERF108 from Poncirus trifoliata （L.） Raf. functions in cold tolerance by modulating raffinose synthesis through transcriptional regulation of PtrRafS”（第一作者為博士生Madiha khan），劉繼紅專(zhuān)家教授和李春龍專(zhuān)家教授為幾篇畢業(yè)論文的一同通訊作者。

　　柑桔是中國南方地區第一大新鮮水果產(chǎn)業(yè)鏈，在鄉村振興和實(shí)現共同富裕等我國重點(diǎn)發(fā)展戰略中起到主要功效。高原地區地方的超低溫及冬春季寒流是危害柑桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃的關(guān)鍵洪澇災害。在超低溫環(huán)鏡中，綠色植物身體會(huì )引起一系列的分子結構調節機制以解決冷害威逼。在其中，生長(cháng)激素數據信號和基因表達管控在綠色植物超低溫回復中占有主要影響力，對柑桔耐寒重要轉錄因子的發(fā)掘和作用機制的分析，能夠 豐富多彩超低溫管控互聯(lián)網(wǎng)，為柑桔耐寒基因遺傳改進(jìn)和自主創(chuàng )新繁育給予高品質(zhì)遺傳基因資源。研究組在早期搭建柑桔耐寒粘木資源枳超低溫表述譜的根基上，挑選到2個(gè)主要的丁二烯和超低溫回應轉錄因子ERF9和ERF108，并緊緊圍繞二者進(jìn)行了事后科學(xué)研究。

　　丁二烯是一種主要的生長(cháng)激素，在綠色植物非生物因素威逼回復中占有主要影響力，但其在柑桔超低溫威逼回復中的功效尚未可知。該精英團隊科學(xué)研究數據顯示增加丁二烯磷酸激酶ACC以及磷酸激酶緩聚劑AVG可各自提高和變弱柑桔粘木枳耐低溫工作能力，說(shuō)明丁二烯能夠 正方向管控枳抗旱性。進(jìn)一步的研究發(fā)現，PtrERF9可受丁二烯和超低溫誘發(fā)，AVG解決可消弱其在較低溫度下的表述量，這說(shuō)明PtrERF9超低溫回應取決于丁二烯管控通道。運用基因遺傳轉換方式超表述和緘默該遺傳基因證實(shí)其正方向管控綠色植物抗旱性，分子結構體制研究表明PtrERF9根據管控中下游靶遺傳基因硫辛酸S-轉移酶PtrGSTU17和綠色植物身體ROS穩定，進(jìn)而在枳耐寒全過(guò)程中充分發(fā)揮。除此之外，科學(xué)研究還看到該轉錄因子可靶向治療調整枳中ACC合酶遺傳基因PtrACS1，從而提升冷威逼下丁二烯微生物生成，產(chǎn)生正方向反饋作用環(huán)，而超低溫比較敏感種類(lèi)青檸檬中沒(méi)有該反饋作用方式（Zhang et al, Plant Biotechnol J, 2021）。之上探究中，ERF9-GSTU17控制模塊揭露了綠色植物GST酶回應超低溫的分子結構體制和基因表達調整互聯(lián)網(wǎng)，PtrERF9-PtrACS1控制模塊為超低溫威逼中丁二烯微生物生成的基因表達體制保證了新的看法，與此同時(shí)另一項研究表明，PtrERF108是一個(gè)非常典型的AP2/ERF類(lèi)轉錄因子，其表述受超低溫明顯誘發(fā)。在青檸檬中超聯(lián)賽表述PtrERF108可提高綠色植物抗旱性，而干預該遺傳基因則使枳對超低溫更比較敏感，說(shuō)明該轉錄因子在柑桔耐寒中起到主動(dòng)功效。進(jìn)一步剖析表明，PtrERF108可立即管控中下游棉子糖合酶靶遺傳基因PtrRafS表述，從而管控主莖身體RafS的活力和棉子糖成分，為此提高枳抗旱性（Khan et al, Plant J, 2021）。“ERF109-RafS”控制模塊豐富多彩了超低溫基因表達管控分子結構互聯(lián)網(wǎng)，為綠色植物耐寒有關(guān)科學(xué)研究帶來(lái)了主要參照。之上科學(xué)研究為植物生長(cháng)激素丁二烯及中下游轉錄因子參加枳抗旱性給予新的分子結構體制，與此同時(shí)PtrERF9-PtrGSTU17/PtrACS1和PtrERF109-PtrRafS控制模塊對中下游靶遺傳基因及綠色植物新陳代謝通道管控分析豐富多彩了柑桔耐寒回復分子結構互聯(lián)網(wǎng)，為表明柑桔不一樣抵抗性資源超低溫回復差別的分子結構體制和培養耐寒高品質(zhì)優(yōu)良品種確立了基本。

　　劉繼紅專(zhuān)家教授率領(lǐng)的柑桔挫折分子生物學(xué)與種植精英團隊從業(yè)柑桔挫折科學(xué)研究十余年，近些年在柑桔挫折回復分子結構管控科學(xué)研究中獲得一系列成效，產(chǎn)生了比較體系的柑桔挫折回復管控互聯(lián)網(wǎng)，豐富多彩和擴展了綠色植物挫折分子生物學(xué)的理論基礎研究。

　　畢業(yè)論文連接：

　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13705

　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15465