番茄（Solanum lycopersicum L.）在我国北方设施越冬栽培中如遇到低温（4-12℃）胁迫，会破坏细胞膜的完整性，阻碍种子萌发、植株生长、光合作用、开花和坐果等整个生长发育过程，引起作物产量、质量和品质显著下降。嫁接可以提高番茄的低温耐受性，其砧穗间存在大量mRNA等长距离信号交流，但mRNA信号响应低温胁迫的机制仍然未知。课题组前期分析发现一个响应番茄冷驯化的mRNA，编码甲硫氨酸合成酶SlMETS1（Methionine Synthase 1）。前人研究发现METS1能催化多胺和乙烯合成的前体——S-腺苷蛋氨酸（SAM）合成，多胺能提高植物的冷响应，但SlMETS1 如何响应冷胁迫、是否参与ABA、CBF-COR等低温信号通路尚不明确。2023年10月，Vegetable Research 在线发表了中国农业大学园艺学院高丽红教授、张文娜副教授团队题为Tomato SlMETS1 positively regulates cold stress tolerance by involving ABA biosynthesis 的研究文章。
本论文研究发现两种不同的低温处理（4℃、12℃＋4℃驯化）下，ABA缺陷sit 突变体（sitiens）和not 突变体（notabilis）均表现低温敏感（图1）。基因表达分析表明，低温胁迫下not 的SlMETS1、SlABO5/6、SlCBF1 和SlCOR47 基因响应低温的表达趋势与WT及sit 显著不同，即not 响应低温更早，说明SlNCED 基因敲除加快了SlMETS1 基因在早期低温胁迫下的应答，二者可能参与形成ABA响应冷胁迫信号调节网络。TRV沉默SlMETS1 基因导致番茄对早期（8h）低温处理敏感（图2），表明ABA及其合成途径与SlMETS1 及SAM循环紧密关联来响应低温。本研究为进一步揭示番茄响应低温驯化应答分子机制提供指导，并为我国北方地区的设施番茄越冬高效栽培的提供重要理论依据。图1 野生型WT和sit、not 突变体在不同低温处理（4℃、12＋4℃）的表型变化
![]()
图2 沉默SlMETS1 基因番茄提高了早期低温响应
中国农业大学园艺学院已毕业硕士研究生刘梓溪、在读硕士研究生陈颖为该论文共同第一作者，中国农业大学园艺学院张文娜副教授为该论文通讯作者，高丽红教授参与本论文的指导工作。该研究得到了国家现代农业产业技术体系（CAS-23）和中国农业大学2115人才培育发展支持计划资助。https://doi.org/10.48130/VR-2023-0028
相关推荐：
Vegetable Res | 合肥工业大学张华教授团队在H2S调控番茄抗灰霉病方面取得新进展
Vegetable Res 综述 | 北京农学院王绍辉教授团队发表论文综述了茉莉素调控番茄生长发育和抗性的功能
Vegetable Res | 浙江省农业科学院蔬菜所茄子团队挖掘到调控茄子果实长度关键基因
Vegetable Research 是一本开放获取的期刊，致力于传播蔬菜作物研究进展。欢迎蔬菜研究所有领域的原始研究论文、方法、资源和综述等投稿，主题范围包括（但不限于）遗传、育种、组学、分子生物学、生物技术、与环境和其他生物系统的相互作用以及采收前/后的生产。期刊主编由中国农业大学张小兰教授和法国图卢兹国立理工学院Julien Pirrello博士共同担任。目前期刊已被Scopus、CABI等数据库收录。
期刊官网：
www.maxapress.com/vegres
投稿网址：
mc03.manuscriptcentral.com/vegres
1. 2024年内投稿免收文章处理费
2. 通过微信公众号、头条、知乎等多平台，全面宣传作者团队及研究成果，提升学术影响力
3. 利用海外社交媒体，对已发表文章进行多层次的国际化推广，扩大全球可见度
园艺植物研究公众号专注于园艺植物（果树、蔬菜、观赏植物、饮料植物等）领域的最新研究进展，点击下方名片关注园艺植物研究！
![]()
点击下方“阅读全文”查看文章原文
