张健团队发表水稻耐寒性调控综述学术资讯

来源：JIPB

近日，JIPB在线发表了湖南农业大学“南方粮油作物协同创新中心”水稻种质资源创新团队张健等撰写的题为 “Coordination of light, circadian clock with temperature: the potential mechanisms regulating chilling tolerance in rice” 的综述文章(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jipb.12852)。该文章论述了水稻将光和生物钟与温度信号整合以协同调控耐寒性的潜能，简要总结了水稻中对耐寒性具有重要调控作用的关键基因；重点介绍了植物耐寒性与光信号和生物钟调控相互作用的最新进展；探讨了光、生物钟节律与温度协同调控水稻耐寒性的潜在机制。

水稻是世界一半以上人口的主粮。作为一种起源于亚热带的作物，水稻产量受到低温胁迫的严重影响。水稻的耐寒性调控机制一直广受关注，低温响应相关的基因挖掘和功能分析研究正如火如荼。值得注意的是，植物进化出一套复杂的调控系统，将内在生物钟和外界光信号整合以协同调控对温度的响应和耐受性。植物将外部信号（如光和温度）与内部调节途径结合的能力对其生存至关重要。

水稻在生长发育过程中经历了季节性变化，伴随着光周期和温度的变化。通过综述其他植物利用光周期信号调控耐寒性的研究，作者认同植物极有可能将光周期的缩短作为预测即将到来的低温逆境的可靠指标。水稻很有可能利用光周期预测寒冷季节的到来。此外，红光/远红光比值的降低通常在黎明和黄昏时自然发生，届时全天气温较低；夜间光强度的降低伴随着低温。水稻可能利用光谱和强度的变化来预测一天中相对较低的温度。光与温度的整合机制对于水稻及时准确作出低温响应和耐寒性调控是有利的。温度和光同为内部生物钟调控的授时因子。鉴于拟南芥中生物钟调控与耐寒性调控的互作研究，以及生物钟组分能够赋予水稻对渗透胁迫的耐受性，水稻的生物钟调控也具有低温信号进行互作的潜能。

由于耐寒性的获得往往是以生长发育为代价的，通过光、生物钟和温度的动态互作，对水稻耐寒性进行精确的分子调控，可以节省能量以进行生长、繁殖，最终达到增产。因此，在这一新的研究领域，迫切需要更广泛、更全面的研究。

该文章第一作者为湖南农业大学卢学丹博士

来源：jipb1952 JIPB

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