作物溫度適應性

　　溫度是影響植物生長、發(fā)育并制約其分布的重要環(huán)境因子。近年來全球氣候變化導致的低溫和高溫災害頻發(fā)是世界性問題，為全球糧食生產(chǎn)造成每年高達數(shù)千億元的損失。解析植物對環(huán)境溫度的感知和應答遺傳機制為溫度耐受的作物分子設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

　　中國科學院植物研究所種康研究組多年來致力于植物低溫應答方面的研究。近期該團隊和上海植生所林鴻宣院士研究組應邀在國際知名學術(shù)期刊《植物生物學年鑒》（Annual Review of Plant Biology）上發(fā)表綜述文章“作物溫度適應性的遺傳改良”（Crop Improvement of Temperature Resilience）。作者主要基于其研究結(jié)果，總結(jié)了植物對環(huán)境溫度的感受與防御信號及發(fā)育應答的分子網(wǎng)絡(luò)機制；提出了低溫瞬時感知與防御信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡(luò)通路；揭示了低溫防御信號和發(fā)育應答的分子開關(guān)機制；探討了分子防御系統(tǒng)與春化（長時間低溫）介導的花發(fā)育應答感知網(wǎng)絡(luò)機制。同時，作者梳理總結(jié)了植物高溫耐受主效QTL(數(shù)量性狀遺傳位點)基因作用通路及溫敏不育基因介導的超級雜交稻育種機制。文章重點探討了低溫應答中關(guān)鍵蛋白磷酸化修飾在單子葉與雙子葉植物中介導的不同網(wǎng)絡(luò)機制，而春化作用中蛋白糖基化和磷酸化修飾則介導了外界長時間低溫信號的發(fā)育感知機制。文章在結(jié)尾處概括了基于重要農(nóng)藝性狀的分子模塊控制理論，提出了利用整合分子模塊的網(wǎng)絡(luò)機制改良作物重要農(nóng)藝性狀的分子設(shè)計潛力。

　　該文章系統(tǒng)總結(jié)了作物對環(huán)境溫度感知、應答及適應機制的*新進展及其在分子設(shè)計育種中的應用，并據(jù)此指出未來深入研究的方向。種康研究組張景昱研究員與上海植生所林鴻宣院士組厲新民博士為文章共同*作者，種康院士為通訊作者。

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