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近日，我院核生所作物抗逆高质高效创新团队在知名期刊《Plant Physiology and Biochemisty》在线发表了题为“Coronatine-treated seedlings increase the tolerance of cotton to low-temperature stress”的研究论文（IF=6.1/Q1）。

冠菌素（Coronatine，COR）是一种新型植物生长调节剂，其化学结构和性质与茉莉酸（Jasmonic acid，JA）相似，已被证明可以增强作物对冷胁迫等非生物胁迫的耐受性。然而，冠菌素对作物响应的分子机制仍然未知。本研究采用转录组学和代谢组学方法研究了冠菌素对低温条件下棉花幼苗的影响。从棉花幼苗中构建了12个cDNA文库，并进行两两比较，共发现48322个差异表达基因。GO分析和KEGG分析发现这些基因参与多种合成和代谢途径，包括淀粉和蔗糖代谢，倍半萜类和三萜类生物合成，苯丙类生物合成，α-亚麻酸代谢，ABC转运蛋白和植物激素信号转导等。代谢组研究结果发现低温下棉花幼苗喷施冠菌素会促进茉莉酸、脱落酸和主要细胞壁代谢物的积累。转录组结果发现多个关键调控基因差异表达，并通过qRT-PCR分析验证了其中9个差异基因的表达水平。共表达分析显示，茉莉酸响应基因可能与ABA生物合成基因或细胞壁生物合成基因形成网络模块，表明低温下喷施冠菌素后棉花幼苗中可能存在COR-JA-cellulose和COR-JA-ABA-cellulose两种调控通路。本研究为冠菌素喷施下棉花幼苗耐冷的分子机制提供依据。

李进副研究员、娄善伟研究员、龚静云助理研究员为论文共同第一作者，核生所雷斌研究员和中国农业大学段留生教授为论文共同通讯作者，核技术生物技术研究所为论文第一完成单位，该研究得到新疆农业科学院青年科技骨干创新能力培养项目和自治区重点研发计划项目的资助。（核生所 龚静云）

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.108832