植物所科研人员在山葡萄基因组及耐寒机制解析方面取得进展
山葡萄是一种在东亚地区广泛分布的野生葡萄，它能够在-30℃以下的极端低温下安全越冬，具有极高的耐寒性，是葡萄抗寒育种的理想材料。受到高杂合度等因素的影响，目前对与山葡萄基因组的研究尚不深入，对其高寒冷耐受性的机制的研究也处于起步阶段。
中科院植物所葡萄与葡萄酒研发团队联合中科院武汉植物园、福建农林大学以及中国环科院等单位，绘制了山葡萄的高质量全基因组精细图谱，为葡萄耐寒机制研究奠定了基础。研究发现，葡萄对于冷害和冻害的应答可能存在不同的调控机制，myb14和cbf3等基因在冷害的早期应答中具有重要作用，而糖类代谢可能是影响葡萄冻害的重要因素之一。该研究还利用gwas和转录组分析手段证明糖酵解通路中的关键基因pgk对葡萄在严寒条件下越冬具有重要意义。
根据获得的山葡萄基因组，团队克隆到控制山葡萄耐冷的gras转录因子pat1，并揭示了pat1调控山葡萄耐冷性的遗传调控机制。研究发现，pat1通过与indeterminate-domain 3蛋白互作来激活lipoxygenase 3基因的表达，以促进茉莉酸的生物合成，从而提高葡萄耐冷性。
上述研究成果于近日分别在线发表于国际学术期刊the plant journal和plant physiology上。中科院植物所特别研究助理王毅、已毕业博士生王泽民分别为两篇论文的第一作者，植物所梁振昌研究员为通讯作者。这两项研究得到了国家科技部重点研发计划项目、生态环境部生物多样性调查与评价项目、国家自然科学基金面上项目、宁夏回族自治区育种专项、中国科学院国际合作项目的资助。
休眠芽耐寒性关键基因的挖掘及分析。（a）山葡萄耐寒性gwas分析；（b）糖酵解途径中关键基因在不同抗性葡萄中表达；（c）三羧酸循环中关键基因在不同抗性葡萄中的表达。
vapat1转录因子在葡萄冷胁迫期间的工作模型。
