华中农大揭示了马铃薯抗寒的分子机制

2018年10月11日，《The Plant Journal》在线发表了华中农业大学马铃薯团队题为“转录组与代谢组分析揭示腐胺代谢途径精氨酸脱羧酶基因ADC1对马铃薯驯化耐寒的重要作用”的研究论文，进一步揭示了马铃薯抗寒的分子机制。

马铃薯是世界第四大粮食作物，由于可供利用的抗寒资源缺乏，抗寒机理不明，致使马铃薯抗寒育种长期止步不前。该研究经过近十年的努力，通过筛选抗寒野生种，利用转录组和代谢组结合的策略，发现多胺代谢途径中与腐胺合成相关的基因在低温条件下特异上调表达，且腐胺受冷诱导特异累积。进一步比较马铃薯对低温敏感程度不同的基因型，明确了精氨酸脱羧酶所调控的腐胺合成是响应低温的重要途径，ADC1基因发挥了关键作用。体外腐胺施用和转基因功能研究进一步证实，ADC1基因参与的腐胺代谢是马铃薯驯化抗寒的重要机制。研究还首次证明转录因子CBF信号途径参与了ADC1基因调控的马铃薯驯化抗寒。