武汉植物园调控葡萄抗寒性研究取得新进展

近日，武汉动物园园艺作物逆境生物学研究团队在VvbHLH036调控葡萄抗寒性研究中取得新进展，相关研究成果发表在Plant Physiology期刊。

葡萄是全球范围内广泛栽培的果树之一，具有重要的经济价值。低温胁迫是葡萄生产中经常遭受的胁迫之一。研究葡萄低温应答机制将为改良葡萄抗寒性提供理论依据。bHLH（basic helix-loop-helix）家族是植物中第二大转录因子家族，在生长发育和胁迫应答中发挥重要作用，然而bHLH家族成员在葡萄低温应答过程中的功能仍有待研究。

相关研究机理。受访单位供图

以VvbHLH036为切入点，通过葡萄发根转化实验过表达VvbHLH036可以增加葡萄根系抗寒性。通过Crispr-Cas9技术结合葡萄发根转化使VvbHLH036发生功能缺失，则会降低其抗寒性。研究人员通过转录组测序，启动子元件分析及共表达分析鉴定到VvbHLH036的11个候选下游基因。其中，编码苏氨酸合成酶的候选基因VvThrC1的启动子区域具有5个G-box元件且与VvbHLH036表达密切相关，被选作VvbHLH036的靶基因进行后续研究。

研究提出了VvbHLH036在冷胁迫下通过促进苏氨酸合成来调控葡萄低温应答的分子模型，并初步解析苏氨酸通过抑制ROS的产生增加葡萄抗寒性。除此之外，VvbHLH036可能参与调控细胞壁合成及细胞扩张相关的基因。该研究不仅为揭示VvbHLH036参与低温应答机制提供了新线索，也增加了对葡萄低温调控网络的认识。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、宁夏葡萄育种项目和湖北省技术创新重点研发项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae483