近日，中國熱科院椰子研究所椰子栽培與生理團隊在椰子抗寒機制研究方面取得新進展。本研究旨在評估椰子幼苗對低溫的生長和生理反應(yīng)，探討椰子在低溫脅迫下的轉(zhuǎn)錄組和代謝組變化，確定與抗寒性相關(guān)的信號通路和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為椰子對低溫脅迫的反應(yīng)提供了重要的見解，揭示了椰子幼苗對低溫脅迫的反應(yīng)分子機制，并有助于椰子抗寒基因的篩選和育種。

 

　　低溫限制了椰子分布和應(yīng)用，目前關(guān)于研究椰子抗寒研究鮮見報道，因此，椰子低溫反應(yīng)機制的研究對椰子產(chǎn)業(yè)發(fā)展是非常重要的基礎(chǔ)研究工作。低溫脅迫顯著降低了椰子幼苗的株高和干重，然而，提高椰子幼苗生理指標如可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）含量；增強超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性以及提升內(nèi)源激素脫落酸（ABA）、生長素（IAA）、玉米素（ZR）和赤霉素（GA）含量。在低溫脅迫下，椰子幼苗中共富集了205種差異積累代謝產(chǎn)物，主要包括苯丙烷類、聚酮類、脂質(zhì)類、有機雜環(huán)化合物、有機氧化合物、有機酸、有機酸衍生物和核苷酸類物質(zhì)。大多數(shù)DEG參與絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路植物、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、植物-病原體相互作用、氨基酸生物合成、氨基糖和核苷酸糖代謝、碳代謝、淀粉和蔗糖代謝、嘌呤代謝和苯丙素生物合成途徑。轉(zhuǎn)錄因子（TF），包括WRKY、AP2/ERF、HSF、bZIP、MYB和bHLH家族，在冷脅迫下被誘導(dǎo)顯著差異表達。此外，大多數(shù)與主要抗寒途徑相關(guān)的基因，如ICE-CBF-COR、MAPK信號傳導(dǎo)和內(nèi)源性激素及其信號傳導(dǎo)途徑，都顯著上調(diào)。綜合代謝組和轉(zhuǎn)錄組分析表明，在冷脅迫下，相關(guān)基因和代謝產(chǎn)物主要富集在氨基酸、類黃酮、碳水化合物、脂質(zhì)和核苷酸代謝途徑中。總之，這項研究的結(jié)果為椰子對冷脅迫的反應(yīng)提供了重要的見解，這將揭示潛在的分子機制，并有助于椰子的篩選和育種。

 

　　該研究成果以“Integrated Transcriptomic and metabolomics Analyses Reveal Molecular Responses to Cold Stress in Coconut （Cocos nucifera L.） Seedlings”為題發(fā)表于《International Journal of Molecular Sciences》。中國熱科院椰子研究所盧麗蘭副研究員、楊偉波為論文第一作者，楊耀東研究員為通訊作者，該研究得到了海南省自然科學(xué)基金創(chuàng)新團隊和高層次人才項目的支持。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms241914563