陕西
在全球气候变化的背景下，低温胁迫已成为威胁农业生产的重要因素之一。葡萄作为全球广泛栽培的经济类果树作物，对低温尤为敏感，冷胁迫不仅削弱了其生长和产量，还大幅降低了果实品质。然而，自然界的“军备竞赛”从未停歇，植物在进化过程中形成了复杂的应答机制，以应对恶劣环境的挑战。山葡萄(Vitis amurensis Rupr.)，以其卓越的抗寒性，成为解码植物耐寒机制的理想材料。然而，植物如何在冷胁迫中精确调控生长与抗性的动态平衡，其背后的分子调控网络仍然知之甚少。
近日，宁夏大学徐伟荣教授团队在Plant Physiology发表了题为“Phosphorylation-dependent VaMYB4a regulates cold stress in grapevine by inhibiting VaPIF3 and activating VaCBF4”的研究论文。该研究揭示了山葡萄转录因子VaMYB4a通过磷酸化调控耐寒性的分子机制，进一步完善了植物低温胁迫应答的调控网络，为果树类作物耐寒性研究和抗寒育种提供了新的理论基础与应用前景。
该研究揭示了山葡萄转录因子VaMYB4a在冷胁迫响应中的核心调控作用。研究发现，低温条件下，VaMYB4a通过VaCIPK18激酶介导的磷酸化显著增强了其稳定性和转录活性。磷酸化的VaMYB4a不仅抑制了负调控因子VaPIF3的表达，解除其对冷响应基因VaCBF4的抑制作用，还直接激活了VaCBF4的转录，从而形成了“VaMYB4a-VaPIF3-VaCBF4”调控模块。研究表明，VaMYB4a的过表达能够显著提高葡萄组织的抗寒能力，包括增强抗氧化酶活性、降低膜损伤以及显著上调抗寒相关基因的表达。该研究阐明了VaMYB4a在冷胁迫应答中的关键分子机制，为葡萄耐寒性改良及抗逆育种提供了重要的理论基础和策略指导。
VaMYB4a-VaPIF3-VaCBF4模块在冷胁迫响应中的作用模型示意图
宁夏大学葡萄酒与园艺学院徐伟荣教授为该论文的通讯作者，博士研究生俞沁含和郑巧玲为共同第一作者，博士研究生刘畅、硕士研究生张俊霞、吴洁萍、颉雅萍、李佳欣、青年教师姚文孔、张宁波、郝新意参与了该研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、宁夏回族自治区农业育种项目和宁夏回族自治区重点研发计划等项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf035
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