华中农业大学揭示SaCBL1-like基因调控马铃薯抗寒能力形成的机制

马铃薯普通栽培种既缺乏组成型抗寒能力，也缺乏冷驯化能力，导致较难通过种内杂交改良抗寒能力，严重制约马铃薯产业发展；马铃薯其他野生种，如S、和等，抗寒能力较强，但其抗寒机理尚不可知，导致马铃薯抗寒育种较为滞后。

2022年9月，华中农业大学园林学院宋波涛教授与华南农业大学园艺学院陈琳和赵竑博副研究员等在《Plant, Cell & Environment》发表了题为“Comparative transcriptomics analysis reveals a calcineuringene to positively regulate constitutive and acclimated freezing tolerance in potato”的论文，揭示了、和共同通过冷响应基因e调控马铃薯抗寒能力形成及其作用机理。在前期鉴定了1 000多个马铃薯基因型抗寒能力的基础上，从马铃薯野生种、和中分别挖掘出1份抗寒能力最强的基因型，以的2份低温敏感基因型为对照，通过比较转录组分析发现，低温处理后，、和共有34个冷应答基因上调，结合功能注释和KEGG注释，进一步围绕钙信号传递基因开展功能研究。对过表达和干涉表达的转基因株系的分析发现正调控抗寒能力。进一步研究表明Ce通过提高和延长冷处理后CBF基因的表达量和持续时间，介导抗寒能力形成。互作蛋白分析显示，并不与拟南芥已报道的同源基因AtCBL1的互作蛋白AtCIPK7互作，而与互作，且招募CIPK3-1至细胞膜上，同时与均不与ICE1互作，暗示其可能通过其他的途径介导CBF表达量提高和抗寒能力形成。