[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-6-24] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

葡萄種質(zhì)資源耐熱性差異的遺傳基礎(chǔ)及調(diào)控機(jī)制獲揭示
作者：田瑞穎     來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員梁振昌團(tuán)隊(duì)與合作者在《自然通訊》上發(fā)文，揭示了葡萄種質(zhì)資源耐熱性差異的遺傳基礎(chǔ)及調(diào)控機(jī)制。
葡萄是世界上廣泛種植的果樹之一，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著全球氣候變化加劇以及我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)逐步向南方發(fā)展，高溫脅迫成為制約國(guó)內(nèi)外葡萄產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。目前主栽葡萄品種耐熱性差，在高溫下往往表現(xiàn)為花芽分化受阻，葉片變薄，光合作用受抑，果實(shí)著色差等。起源于我國(guó)南方的一些野生種葡萄耐熱性強(qiáng)，但經(jīng)濟(jì)性狀差。生產(chǎn)上亟需培育耐熱性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良的葡萄新品種，目前學(xué)術(shù)界尚未明晰葡萄耐熱性差異的遺傳基礎(chǔ)及調(diào)控機(jī)制，很大程度上制約了新品種培育的進(jìn)程。
針對(duì)上述問題，中國(guó)科學(xué)院植物研究所葡萄與葡萄酒科學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展了一系列研究工作。在最新的研究中，他們利用正向遺傳學(xué)和反向遺傳學(xué)相結(jié)合的方法，在葡萄4號(hào)染色體上鑒定到1個(gè)WRKY類基因TTC4。該基因在葡萄受到熱脅迫后上調(diào)，并可直接誘導(dǎo)熱激蛋白基因HSP18.1和抗氧化酶基因APX3的表達(dá)，從而提高葡萄的耐熱性。
科研人員發(fā)現(xiàn)，TTC4第二內(nèi)含子可正調(diào)控TTC4轉(zhuǎn)錄表達(dá)，其中的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNP-C/T，7631）在調(diào)控中起重要作用，含有T7631堿基的內(nèi)含子活性顯著高于C7631堿基的內(nèi)含子；該內(nèi)含子的GTAC元件能夠被負(fù)調(diào)控因子SPL13特異性識(shí)別并結(jié)合，TTC4轉(zhuǎn)錄表達(dá)被抑制；但當(dāng)C7631堿基變異為T7631堿基時(shí)，則該元件不能被SPL13結(jié)合，TTC4轉(zhuǎn)錄表達(dá)抑制被解除。在葡萄的兩個(gè)自然群體和兩個(gè)雜交群體的驗(yàn)證分析表明，TTC4T/T和TTC4C/T基因型葡萄比TTC4C/C基因型葡萄具有更強(qiáng)的耐熱性。
該研究不僅揭示了葡萄種質(zhì)耐熱性差異的重要遺傳基礎(chǔ)和調(diào)控機(jī)制，也為分子標(biāo)記輔助選擇和基因編輯育種提供了關(guān)鍵靶點(diǎn)，有望加快耐熱優(yōu)質(zhì)葡萄新品種的培育進(jìn)程。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-025-60209-2
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