我國蘋果的栽培面積和產量均居世界首位，然而極端低溫天氣引起的凍害是影響我國蘋果產量的關鍵因素。低溫能夠抑制植物的生長發育，植物長期暴露在低溫下會導致其細胞膜遭到破壞，引起細胞死亡。為應對低溫脅迫，植物進化出多種保護機制。有研究表明，類受體激酶FERONIA能夠參與低溫抗性調控，但有關FERONIA參與蘋果耐寒性調控的研究還未見報道。
近日，西北農林科技大學園藝學院馬鋒旺課題組在The Plant Journal在線發表了題為“Overexpression of the FERonIA receptor kinase MdMRLK2 enhances apple cold tolerance”的研究論文。該研究對MdMRLK2過表達蘋果植株幼苗、一年生枝條和葉片進行低溫處理，發現過表達MdMRLK2抑制了蘋果植株多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠裂解酶（PL）、果膠酯酶（PE）和纖維素酶（Cx）的活性，保持了細胞壁中水不溶性果膠、木質素、纖維素和半纖維素的含量，從而較好地維持了細胞壁結構物質的穩定性。同時，轉基因植株中可溶性糖和游離氨基酸的含量也明顯高于野生型植株。更重要的是在低溫脅迫下相比于野生型植株，轉基因植株中積累了更多的花青苷。進一步分析發現，MdMRLK2能夠與調控花青苷合成的轉錄因子MdMYBPA1相互作用，并促進了MdMYBPA1與花青苷合成關鍵基因MdANS和MdUFGT啟動子的結合，且這種促進作用在低溫下更為明顯。
綜上所述，在低溫脅迫條件下，MdMRLK2能夠通過增加細胞中滲透調節物質的積累、花青苷的合成以及維持細胞壁組分穩定等途徑增強蘋果植株的耐寒性。本研究揭示了FERONIA類受體激酶MdMRLK2提高蘋果耐寒性的機理，豐富了蘋果FERONIA類受體激酶的功能。
園藝學院蘋果逆境生物學團隊馬鋒旺教授、劉長海副教授為該論文通訊作者，博士研究生敬媛媛和裴婷婷為該論文的共同第一作者。園藝科學研究中心為本研究提供了部分技術支持，該研究得到國家自然科學基金、國家蘋果產業技術體系和陜西省重大科技專項等項目的資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.16226
日期：2023-08-10
近日，西北農林科技大學園藝學院馬鋒旺課題組在The Plant Journal在線發表了題為“Overexpression of the FERonIA receptor kinase MdMRLK2 enhances apple cold tolerance”的研究論文。該研究對MdMRLK2過表達蘋果植株幼苗、一年生枝條和葉片進行低溫處理，發現過表達MdMRLK2抑制了蘋果植株多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠裂解酶（PL）、果膠酯酶（PE）和纖維素酶（Cx）的活性，保持了細胞壁中水不溶性果膠、木質素、纖維素和半纖維素的含量，從而較好地維持了細胞壁結構物質的穩定性。同時，轉基因植株中可溶性糖和游離氨基酸的含量也明顯高于野生型植株。更重要的是在低溫脅迫下相比于野生型植株，轉基因植株中積累了更多的花青苷。進一步分析發現，MdMRLK2能夠與調控花青苷合成的轉錄因子MdMYBPA1相互作用，并促進了MdMYBPA1與花青苷合成關鍵基因MdANS和MdUFGT啟動子的結合，且這種促進作用在低溫下更為明顯。
綜上所述，在低溫脅迫條件下，MdMRLK2能夠通過增加細胞中滲透調節物質的積累、花青苷的合成以及維持細胞壁組分穩定等途徑增強蘋果植株的耐寒性。本研究揭示了FERONIA類受體激酶MdMRLK2提高蘋果耐寒性的機理，豐富了蘋果FERONIA類受體激酶的功能。
園藝學院蘋果逆境生物學團隊馬鋒旺教授、劉長海副教授為該論文通訊作者，博士研究生敬媛媛和裴婷婷為該論文的共同第一作者。園藝科學研究中心為本研究提供了部分技術支持，該研究得到國家自然科學基金、國家蘋果產業技術體系和陜西省重大科技專項等項目的資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.16226
日期：2023-08-10
