近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝花卉綠色植物分子生物學(xué)國(guó)家教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室柑桔挫折分子生物學(xué)與種植精英團(tuán)隊(duì)連續(xù)在國(guó)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(yáng)）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），劉繼紅專家教授和李春龍專家教授為幾篇畢業(yè)論文的一同通訊作者。

　　柑桔是中國(guó)南方地區(qū)第一大新鮮水果產(chǎn)業(yè)鏈，在鄉(xiāng)村振興和實(shí)現(xiàn)共同富裕等我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略中起到主要功效。高原地區(qū)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(guī)劃的關(guān)鍵洪澇災(zāi)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(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)制以解決冷害威逼。在其中，生長(zhǎng)激素?cái)?shù)據(jù)信號(hào)和基因表達(dá)管控在綠色植物超低溫回復(fù)中占有主要影響力，對(duì)柑桔耐寒重要轉(zhuǎn)錄因子的發(fā)掘和作用機(jī)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(yīng)轉(zhuǎn)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(zhǎng)激素，在綠色植物非生物因素威逼回復(fù)中占有主要影響力，但其在柑桔超低溫威逼回復(fù)中的功效尚未可知。該精英團(tuán)隊(duì)科學(xué)研究數(shù)據(jù)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?nèi)醺探壅衬捐啄偷蜏毓ぷ髂芰?，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(xiàn)，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(yīng)取決于丁二烯管控通道。運(yùn)用基因遺傳轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)體制研究表明PtrERF9根據(jù)管控中下游靶遺傳基因硫辛酸S-轉(zhuǎn)移酶PtrGSTU17和綠色植物身體ROS穩(wěn)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(zhuǎn)錄因子可靶向治療調(diào)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?zhàn)饔铆h(huán)，而超低溫比較敏感種類青檸檬中沒(méi)有該反饋?zhàn)饔梅绞剑╖hang 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(yīng)超低溫的分子結(jié)構(gòu)體制和基因表達(dá)調(diào)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(dá)體制保證了新的看法，與此同時(shí)另一項(xiàng)研究表明，PtrERF108是一個(gè)非常典型的AP2/ERF類轉(zhuǎn)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(yù)該遺傳基因則使枳對(duì)超低溫更比較敏感，說(shuō)明該轉(zhuǎn)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(dá)管控分子結(jié)構(gòu)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(zhǎng)激素丁二烯及中下游轉(zhuǎn)錄因子參加枳抗旱性給予新的分子結(jié)構(gòu)體制，與此同時(shí)PtrERF9-PtrGSTU17/PtrACS1和PtrERF109-PtrRafS控制模塊對(duì)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(fù)分子結(jié)構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)，為表明柑桔不一樣抵抗性資源超低溫回復(fù)差別的分子結(jié)構(gòu)體制和培養(yǎng)耐寒高品質(zhì)優(yōu)良品種確立了基本。

　　劉繼紅專家教授率領(lǐng)的柑桔挫折分子生物學(xué)與種植精英團(tuán)隊(duì)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(fù)分子結(jié)構(gòu)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(fù)管控互聯(lián)網(wǎng)，豐富多彩和擴(kuò)展了綠色植物挫折分子生物學(xué)的理論基礎(chǔ)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