近日，厦门综合试验站、福建农林大学亚热带果树研究所赖钟雄研究员/林玉玲教授团队在国际知名植物科学期刊——Frontiers in Plant Science（中科院1区TOP期刊，IF5=6.8)）在线发表了题为“Genome-wide identification and expression analysis of GRAS family under low temperature stress in banana”的研究论文，该研究指出了香蕉GRAS家族参与香蕉低温应答，为进一步探究香蕉GRAS基因的功能及生产上应对香蕉低温胁迫提供了科学依据。
图1 香蕉、水稻和拟南GRAS蛋白的系统进化树分析
图2 香蕉冻害的表现症状（受冻的叶子、香蕉假茎、植株、果实）
香蕉是热带/亚热带地区重要的经济水果和粮食作物，在中国的东南部种植面积广泛，而低温是香蕉种植生产上面临的主要危害之一。香蕉生长发育的最低温度为13℃，当温度降至5℃时，叶片开始遭寒害，2.5℃时叶片严重受害，0℃时植株冻死；气温越低或持续的时间越长，蕉株受害就越严重，因而提高香蕉低温胁迫抗性是产业发展的迫切需求。研究表明，GRAS家族参与调控多种植物生长发育及抗逆防御反应，参与了CBF蛋白诱导的抗寒机制，提高植物的抗寒能力。
本文根据香蕉Musa acuminata、M. balbisiana 和 M. itinerans基因组数据库，对GRAS转录因子家族进行了全基因组鉴定并，通过qRT-PCR检测了部分MaGRAS家族成员组织器官表达和对低温胁迫的应答模式。研究结果显示，香蕉GRAS家族可能参与香蕉抗寒应答。香蕉GRAS中将近有一半基因存在低温响应元件 (LTR) ，该响应元件在正常条件下没有活性，但当遭受低温胁迫时会被激活并提高植物抵抗低温的能力，对植物的抗寒应答反应具有重要的作用。通过qRT-PCR检测MaGRAS家族成员组织器官表达和对低温胁迫的应答模式，进一步推测MaSCL27-4可能在香蕉响应低温过程中起主要作用。本研究指出GRAS家族可能参与香蕉抗寒应答，且在香蕉低温胁迫过程中发挥重要作用。因此，可以通过生物技术调控相关GRAS基因的表达，为提高香蕉抗寒性生产以及香蕉抗低温品种的选育提供理论依据。
福建农林大学园艺学院2021级硕士研究生童宁和2019级博士研究生李丹为该论文的第一作者，赖钟雄研究员为论文通讯作者，研究得到了，国家现代农业产业技术体系(香蕉)专项基金(GARS-31-15)、国家重点研发项目(2019YFD1000900)以及福建省高原科学建设基金(102/71201801101)等项目的支持。
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