低温是重要的非生物胁迫因子之一，近年来频繁出现的极端低温天气严重影响猕猴桃的生长发育和产量。目前，商业化栽培的主要为中华猕猴桃、美味猕猴桃，能抵御的冬季最低温度不超过-10℃。因此，研究软枣猕猴桃低温调控的分子机理对猕猴桃抗寒分子育种具有重要意义。
近日，在线发表了中国农业科学院郑州果树研究所猕猴桃资源与育种团队题为的研究论文。
团队前期构建了软枣猕猴桃抗寒杂交F1群体，利用BSR-Seq发现了在不同抗寒性猕猴桃中差异表达的β-淀粉酶基因(BAM)。BAM被认为是将淀粉降解为可溶性糖的关键酶，在低温胁迫下对可溶性糖的积累中起着关键作用。
（猕猴桃夏季修剪）
该研究中抗寒性强的猕猴桃品种中枝条可溶性糖含量较高，定量分析表明软枣猕猴桃基因能够响应低温且在抗寒性强的品种中表达量高，组织特异性分析显示其在休眠期的表达量高于生长期，在叶片中的表达量高于根、茎。AaBAM3.1定位在叶绿体中，表明其可催化叶绿体中淀粉降解以及可溶性糖累积。
基因的红阳猕猴桃转基因功能验证发现，转基因植株在低温下的可溶性糖含量显著提高，抗寒生理指标PRO、MDA、CAT、SOD等的含量在转基因植株中明显升高，且转基因植株的相对电导率降低即抗寒性提高，在拟南芥转基因也得到相似的结果，表明了在猕猴桃中的抗寒功能。
进一步通过启动子元件分析发现启动子中包含CBF结合元件、JA结合元件以及ABA结合元件等，并进行了启动子转基因拟南芥的转录活性分析，筛选出、、和，采用酵母单杂交筛选基因与互作，并采用双荧光素酶验证试验验证。上述研究结果为猕猴桃抗寒分子机制研究以及抗寒分子育种提供基础。
中国农业科学院郑州果树研究所博士研究生孙世航为该论文的第一作者，方金豹研究员和林苗苗副研究员为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(31801820)、国家重点研发项目(2019YFD1000800)、中国农科院创新工程(CAAS-ASTIP-2015-ZFRI)、河南省大宗水果产业技术体系(S2014-11)的资助。
