实验室揭示棉花耐低温遗传机制

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2022-04-19 访问量：

实验室庞朝友研究员团队开展了棉花品种耐低温机制研究，发现植物激素脱落酸（ABA）合成相关基因 GhSAD1 的变异是造成不同棉花品种低温抗性差异的主要因素。相关研究成果以“Genome-wide association study identifies variants of GhSAD1 conferring cold tolerance in cotton”为题发表在生物学2区Top期刊《 Journal of Experimental Botany》（IF=6.992）上。

低温是影响棉花产量和品质的重要环境因素之一。本研究利用200份陆地棉种质资源进行抗低温鉴定，筛选出一批耐低温棉花品种，进一步利用全基因组关联分析鉴定到一个棉花苗期低温抗性关键基因 GhSAD1 ，该基因编码一种定位于棉花细胞质的短链醇脱氢酶。在耐低温单倍型棉花品种中将 GhSAD1 基因沉默表现为抗冷性显著降低，在拟南芥中超表达 GhSAD1^HapB （耐低温单倍型）基因可显著增强拟南芥抗冷性，转录组和代谢组证实 GhSAD1^HapB 能够增强抗冷相关基因表达和抗冷代谢物的富集。通过脱落酸含量测定、突变体回复、基因表达分析等实验表明 GhSAD1 参与脱落酸的生物合成。研究结果为棉花苗期耐低温能力的提升和棉花抗逆新品种的选育提供了理论支撑。

中棉所葛常伟博士、王莉博士为该论文共同第一作者，张思平高级实验师和庞朝友研究员为该论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委和中国农业科学院科技创新工程项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erab555

GhSAD1基因关联分析