农业生物技术学报

作者：姜涛, 安孝莹, 梁曼曼, 申艳红

单位：河北科技师范学院 园艺科技学院/河北省园艺种质资源发掘与创新利用重点实验室,秦皇岛 066000

关键词：核桃,低温胁迫,转录组测序,抗寒基因,F-box,

基金：河北省重点研发计划项目(21326304D-2); 河北科技师范学院博士研究启动基金项目(2025YB020)

冬季霜冻和强寒潮等极端天气严重制约核桃(Juglans regia)产业的健康发展。F-box基因作为E3泛素连接酶复合体的关键组分,已被证实参与植物逆境响应,但其在核桃抗寒中的作用尚不明确。为探究核桃的抗寒分子机制,本研究选取抗寒性较强的'麻核桃'和抗寒性较弱的'LL29'一年生枝作为实验材料,对这些枝条进行低温胁迫处理并对其韧皮部生理指标和转录组进行分析。结果表明,在低温胁迫下'麻核桃'的可溶性糖和可溶性蛋白含量高于'LL29'。此外,'麻核桃'的一年生枝在低温胁迫下大量基因上调表达。KEGG通路富集分析显示,差异表达基因主要涉及淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等通路。在此基础上,本研究进一步筛选出24个与抗寒性相关的候选基因,其中包括10个淀粉和蔗糖代谢途径基因以及14个转录因子。对其中4个F-box转录因子进行功能分析,结果显示,4个F-box转录因子分别属于FBL (F-box and leucine-rich repeat protein)、FBP (F-box and phloem protein 2)和FBU (F-box with unknown functional domain)亚族,转录因子基因的启动子区域含有8种不同类型的胁迫响应元件,其中JrFBU1基因含有低温响应的LTR元件。qPCR分析显示,JrFBU1和JrFBP在低温胁迫下表达量显著升高,且在'麻核桃'中的表达量始终高于'LL29',推测这2个基因可能在核桃抵御低温逆境中具有重要作用。本研究对于推动核桃抗寒性改良和栽培技术的进步具有重要的理论和实践意义。

来源：2025年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

查看农业生物技术学报杂志2025年第9期