中科院《细胞》杂志发表水稻研究新成果

　　来自中科院植物学研究所、中国农业科学院等研究机构的研究人员，在新研究中鉴别出了赋予粳稻耐冷性的一个数量性状基因座COLD1。这一研究成果在线发表在2月26日的《细胞》（Cell）杂志上。

　　 中科院植物学研究所的种康（Kang Chong）研究员是这篇论文的通讯作者。其主要研究工作包括小麦开花和春化作用分子机理，水稻感受低温信号的分子应答机制，水稻激素信号互作调控器官发生的分子网络。迄今在Nature Communications、PNAS等国际主流学术期刊发表研究论文60余篇。

　　 水稻是世界上重要的粮食作物，由于它是喜温作物，对于寒冷非常敏感，只能种植在某些气候区中。人工驯化和选择粳稻使得它的种植区域延伸到较低温的地区，然而直到现在对于这种适应性的分子基础仍不是很清楚。

　　 水稻芽期、苗期、孕穗期对低温敏感，品种对低温冷害所具有的抵抗性或忍耐性被称为耐冷性（延伸阅读：Nature子刊：植物基因组的开关图 ）。作物的许多重要的农艺性状均为数量性状，数量性状是指由多基因（两个或两个以上的基因）控制，无明显的主效基因，易受环境条件的影响，并表现较复杂的互作关系。定位数量性状的基因就称作为数量性状基因座 （quantitative trait locus， QTL）。对于水稻耐冷性的研究早在20世纪30年代就开始了，目前的研究大都表明水稻的耐冷性状是数量性状。

　　 在这篇新文章中，研究人员鉴别出了赋予粳稻耐冷性的一个数量性状基因座COLD1。证实COLD1jap过表达可显著增强水稻耐冷性，而COLD1jap缺陷或下调的水稻品系则对冷非常敏感。研究人员证实COLD1编码了一个G-蛋白信号调控因子，定位在细胞质膜和内质网（ER）上。它与G-蛋白α亚基互作激活了Ca2 通道，由此感知低温并提高了G-蛋白GTP酶（GTPase）活性。随后他们进一步在COLD1中鉴别出了一个SNP——SNP2，证实其起源于中国野生稻（Oryza rufipogon），是COLDjap/ind能够赋予水稻耐冷性的主要原因。新研究数据证实了COLD1在植物适应性中发挥重要的作用。