山东省农科院博士第一作者在国际期刊(IF5y=10.2)发表研究成果,取得耐低温胁迫抗性方面的新进展
学术
2025-01-21 22:47
英国
近日,山东省农业科学院蔬菜研究所蔬菜栽培与设施工程团队在国际期刊《Journal of Pineal Research》(中科院一区,五年影响因子10.2)发表了题为“GATA3-COMT1-Melatonin as upstream signaling of ABA participated in Se-enhanced cold tolerance by regulate iron uptake and distribution in Cucumis sativus L.”的研究论文。该研究深入探讨了硒如何提升黄瓜抵抗冷胁迫的能力及其作用机制,为将来的黄瓜生产应用提供了理论基础。黄瓜作为一种重要的设施蔬菜,在我国年产量高达7725万吨,占据全球总产量的81.5%(数据来自FAOSTAT 2022)。尽管黄瓜起源于热带及亚热带地区,对低温较为敏感,但当前北方的日光温室和塑料大棚技术已能基本保障其正常生长需求。然而,突如其来的短期低温事件仍时常发生,成为限制冬季黄瓜生产的重大挑战之一。提高黄瓜抵御低温的能力、减轻低温损害是目前亟需解决的问题。除了对人体健康至关重要外,硒元素在植物产量、品质及抗逆性调控方面也扮演着重要角色。之前,该团队在《Frontiers in Plant Science, 2021, 12:786043》上发表了关于硒处理能够诱导褪黑素合成并有助于提升黄瓜耐寒性的研究成果。此次研究进一步利用生理生化和分子生物学方法揭示,CsCOMT1作为硒诱导褪黑素合成的关键基因,其表达受到转录因子CsGATA3的控制。此外,研究还发现脱落酸(ABA)作为硒和褪黑素的下游信号分子,可以通过调控铁的吸收和分布来增强黄瓜的冷耐受性。这一研究不仅为硒、褪黑素和ABA在黄瓜种植中的应用奠定了基础,也为未来通过生物技术手段改良黄瓜的耐寒性提供了新的思路。蔬菜所温丹博士为论文的第一作者,韩玉娟博士为论文通讯作者。蔬菜所杨宁、张文君、王晓,蚕业所聂文婧,信息所宋华鲁,山东省气候中心张继波,潍坊市农业科学院孙莎莎,淄博市数字农业农村发展中心张海娟,沈阳农业大学齐明芳等也参与了本项研究。本研究得到国家重点研发计划、山东省自然基金、国家大宗蔬菜产业技术体系济南试验站、山东省蔬菜产业技术体系以及院农业科技创新工程的支持与资助。