植物低温胁迫响应机制及提高抗冷性研究进展

作     者：赖铭 陈佳 张军 刘宏宇 王斌 宋丰萍 蒙祖庆 

作者机构：西藏农牧学院植物科学学院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2023年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：中国科学院西部青年学者项目(2020) 国家自然科学基金项目(31860387) 西藏农牧学院研究生教育计划创新项目(YJS2021-10)共同资助 

主　　题：低温胁迫 信号通路 响应机制 

摘      要：低温胁迫是危害植物生长发育的最重要非生物胁迫因子之一。当植物遭受外界环境的持续低温时形成低温胁迫，包括冷害和冻害。由于遗传背景的复杂性及基因组信息的缺乏性，植物从感知低温信号传导到抗冷相关基因的表达，其响应机制一直是研究热点。近年来植物低温胁迫下的生理和代谢变化、抗冷基因的筛选与鉴定、低温信号的感知与传导、功能基因的诱导与表达及其一系列的相关调控机制得到了一定的研究与阐述。Ca2+通道蛋白是潜在的冷胁迫感受器，在冷胁迫下，Ca2+信号介导CBF或其它因子的表达，从而启动一系列冷胁迫相关基因的表达；除了依赖于CBF的低温响应信号通路之外，CBF信号通路还会和其他的信号通路发生互作进而提高植物的抗冷性。此外，低温环境还会影响植物DNA甲基化、组蛋白修饰、以及小RNAs或非编码RNA调控等表观遗传。本研究综述了近年来植物低温胁迫相关研究进展，并总结了提高植物抗冷性的措施及提出相关展望。