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低温限制植物的生长发育、产量品质及地理分布，是作物栽培中经常遇到的一种自然灾害。番茄喜温，其种子萌发、营养生长、开花坐果及果实发育成熟等各阶段均受低温影响。因此，筛选番茄耐低温种质资源、挖掘番茄耐低温控制基因并揭示其作用机制具有重要意义。
近日，Horticulture Research在线发表了华中农业大学番茄团队题为Interactions between ShPP2-1, an F-box family gene,and ACR11A regulate cold tolerance in tomato的研究论文。
团队前期利用基因芯片对耐低温番茄种质(LA1777和LA3969)和冷敏感种质(LA4024)的低温胁迫胁迫响应差异表达基因进行了分析。本研究基于差异表达基因分析结果，从多毛番茄LA1777中克隆了ShPP2-1基因。转基因功能验证发现ShPP2-1负调控番茄的耐寒性，酵母双杂交文库筛选及蛋白互作实验发现PP2-1与ACR11A互作。过表达ACR11A增强番茄对低温的耐受性，同时过表达ShPP2-1和ACR11A表现为过表达ShPP2-1的表型，即对低温敏感。
Fig. 2: Reduced cold tolerance of the ShPP2-1 overexpression lines.
结合番茄重测序数据，在177份番茄种质自然群体中深入研究ACR11A，发现ACR11A包含由一个氨基酸的变异而形成的两种等位基因ACR11AG/A。种子萌发时期耐寒性鉴定结果显示，等位基因ACR11AG显著存在于耐寒番茄种质中，而等位基因ACR11AA主要分布在冷敏感番茄中。
Fig. 4: Overexpression of SlACR11A improved the cold tolerance of tomato.
该研究提供的PP2-1-ACR11A调控番茄低温耐受性模块及ACR11A等位基因分析为番茄耐低温分子机制研究及耐低温种质资源的选择提供了理论基础。
Fig. 6: Distribution of SlACR11A alleles in tomato.
华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室宋建文博士为该论文的第一作者，张俊红教授和叶志彪教授是该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(31672149，31772317和32072595)、国家重点研发项目(2017YFD0101902)的资助。
来源：植物生物学
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5NTk2MTcyOA==&mid=2247498199&idx=2&sn=d3754622349cc057822e2a1531f09d7f
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