近日，bat365在线平台官方网站郭振飛教授與華南農業大學亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室盧少雲教授課題組合作在國際植物領域著名雜志The Plant Journal上在線發表了題為A novel LRR-RLK (CTLK) confers cold tolerance through regulation on CBF pathway, antioxidants and proline accumulation的研究論文。該研究從蒺藜苜蓿中鑒定出一種新型富含亮氨酸重複類受體蛋白激酶CTLK, 其通過調控CBF低溫響應途徑、抗氧化防禦和脯氨酸積累來賦予苜蓿耐寒性。
富含亮氨酸重複類受體蛋白激酶（LRR-RLK）是類受體蛋白激酶（RLKs）家族中已知的最大亞家族，但其在耐寒性中的作用尚不清楚。該團隊通過對MtCTLK1過表達（MtCTLK1-OE）株系和帶有Tnt1逆轉錄轉座子插入的mtctlk1突變株系進行表型分析發現， MtCTLK1-OE株系的耐寒性較野生型WT明顯增強，而mtctlk1突變體耐寒性降低。蒺藜苜蓿MtCTLK1及其黃花苜蓿同源基因MfCTLK1對冷脅迫的響應有所不同，但均顯示上調表達。此外，回補株系的耐寒性實驗顯示，MtCTLK1和MfCTLK1均能恢複mtctlk1突變體耐寒性表型。
抗氧化防禦系統中的抗氧化酶（SOD、CAT和APX）活性、脯氨酸積累以及低溫應答相關基因的轉錄水平因響應低溫而增加。與WT相比，它們在MtCTLK1-OE中的水平較高，而在mtctlk1中的水平降低。冷誘導基因C-重複基序結合因子（CBFs）和CBF依賴性冷應答基因同樣響應低溫被誘導，它們在MtCTLK1-OE株系和mtctlk1突變體中的表達分别顯示上調和下調。
這些結果驗證了MtCTLK1或MfCTLK1通過CBF途徑、抗氧化防禦系統和脯氨酸積累在調控耐寒性中的作用，也為提高牧草抗寒性的分子育種提供了有價值的基因。
該研究獲得國家自然科學基金資助。bat365中文官方网站登录入口為該論文第一完成單位，郭振飛教授和盧少雲教授為通訊作者，南京農業大學在讀博士研究生耿博豪為第一作者，華南農業大學已畢業博士生王琦為共同第一作者，黃日升、劉雅潔等研究生也參加了相關研究。值得一提的是，這是郭振飛教授團隊一個月内在The Plant Journal發表的第2篇論文。
論文鍊接：https://doi.org/10.1111/tpj.15535
