近日，華南農(nóng)業(yè)大學園藝學院馬鈴薯課題組陳琳老師、趙竑博副研究員等和華中農(nóng)業(yè)大學園林院宋波濤教授在國際知名學術期刊Plant, Cell & Environment發(fā)表了題為“Comparative transcriptomics analysis reveals a calcineurin B-like gene to positively regulate constitutive and acclimated freezing tolerance in potato”的論文（全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14432）。

 

　　馬鈴薯普通栽培種Solanum tuberosum即缺乏組成型抗寒能力，也缺乏冷馴化能力，導致較難通過種內(nèi)雜交獲得馬鈴薯抗寒能力的改良，這嚴重制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展；但馬鈴薯包括豐富的野生種，如S. commersonii、S. malmeanum和S. acaule等，這些野生種抗寒能力較強，但其抗寒機理尚不可知，導致馬鈴薯抗寒育種較為滯后。

 

　　課題組在前期鑒定了1000多個馬鈴薯基因型抗寒能力基礎上，從馬鈴薯野生種S. commersonii, S. malmeanum和 S. acaule中分別挖掘出1份抗寒能力最強的基因型，以來自S. tuberosum的2份低溫敏感基因型為對照，通過比較轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，低溫處理后，S. commersonii, S. malmeanum和 S. acaule共有34個冷應答基因（上調(diào)），結合功能注釋和KEGG注釋，研究進一步圍繞其中鈣信號傳遞基因CBL1-like開展功能解析。在CBL1-like超量和干涉載體的構建和轉(zhuǎn)基因株系獲得的基礎上，轉(zhuǎn)基因株系的抗寒能力鑒定結果顯示馬鈴薯CBL1-like正調(diào)控抗寒能力，且CBL1-like超表達不影響馬鈴薯主要經(jīng)濟學性狀，如產(chǎn)量、單薯重等。隨后研究進一步表明CBL1-like通過提高和延長冷處理后CBF基因的表達量和持續(xù)時間，介導抗寒能力形成?；プ鞯鞍追治鼋Y果顯示，CBL1-like并不與擬南芥已報道的AtCBL1互作蛋白AtCIPK7互作，而與CIPK3-1存在互作，且CBL1-like可招募CIPK3-1至細胞膜上，同時CBL1-like與CIPK3-1均不與ICE1存在互作，可能通過全新的途徑介導CBF表達量的提高和抗寒能力形成。

 

　　該項目得到了廣東省重點研發(fā)計劃、廣東省自然科學基金等資助。