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低温影响桃树生长，研究人员开展桃树 WRKY 家族转录组研究。分析低温处理的耐寒桃品种转录组，发现 7029 个差异表达基因，PpWRKY58 在低温下显著上调。该研究为桃树抗寒育种提供新靶点。
在植物的生长历程中，低温就像一个不速之客，时常给它们带来严峻的挑战。对于桃树而言，低温的影响尤为显著。在我国北方，寒冷的冬季常常让桃树饱受低温之苦，不仅生长受到抑制，果实的产量和质量也大打折扣，严重时甚至会导致桃树死亡。
WRKY 转录因子家族在植物应对低温胁迫时扮演着关键角色。然而，在桃树领域，尽管已经知晓 WRKY 家族参与其中，但具体每个成员的功能，尤其是像 PpWRKY58 这样与桃树抗寒紧密相关基因的作用机制，仍如同迷雾一般，亟待揭开。为了深入探索桃树应对低温胁迫的分子机制，培育出更耐寒的桃树品种，来自国内的研究人员开展了这项极具意义的研究。
研究人员选取了一年生的山桃（Prunus davidiana）幼苗，这些幼苗来自青州的商业果园，在温室中精心培育，确保生长状况良好。随后，对幼苗进行不同程度的低温处理，包括 5℃、-5℃、-15℃和 - 25℃，其中 5℃作为对照组。研究主要采用了转录组测序技术，通过对测序数据的深入分析，挖掘与低温胁迫相关的基因。同时，运用生物信息学和定量实时 PCR 技术，对 WRKY 家族成员的结构、功能和表达特征进行系统研究。
转录组测序结果
通过转录组测序，研究人员发现了大量的基因信息。共鉴定出 24961 个基因，其中包括 2074 个新基因；还识别出 45715 个转录本，涵盖 21861 个已知转录本和 23854 个新转录本。更重要的是，在低温处理后，发现了 7029 个差异表达基因（Differentially Expressed Genes，DEGs）。这些差异表达基因显著富集在多个基因本体（Gene Ontology，GO）术语和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路中，这表明桃树应对低温胁迫的机制是多种多样的。
WRKY 家族对低温胁迫的响应
在众多转录因子家族中，ERF、MYB、bHLH、NAC 和 WRKY 家族对低温胁迫表现出显著响应。研究人员进一步聚焦于 WRKY 家族，详细分析了 38 个响应低温胁迫的 WRKY 转录因子。经过生物信息学分析，初步揭示了这些转录因子的理化性质、亚细胞定位和顺式作用元件等特征。
PpWRKY58 的功能研究
在对 WRKY 家族深入研究时，发现 PpWRKY58 在低温胁迫下表现出强烈且特异性的上调。为了进一步探究其功能，研究人员进行了酵母转化实验。结果令人惊喜，表达 PpWRKY58 的酵母在低温条件下活性增强。这一结果有力地表明，PpWRKY58 在桃树的抗寒过程中具有重要作用。
研究结论表明，低温处理后，桃树体内存在大量差异表达基因，AP2/ERF、WRKY、NAC 和 MYB 基因家族是参与桃树低温响应的关键转录因子家族。对 38 个 WRKY 家族成员的分析显示，PpWRKY58 在低温胁迫响应中发挥着重要作用。
这项研究意义重大，它揭示了桃树应对低温胁迫的分子机制，尤其是 PpWRKY58 的功能，为后续桃树抗寒育种提供了潜在的关键靶点。通过对 PpWRKY58 的深入研究，有望培育出更耐寒的桃树品种，减少低温对桃树生长和果实产量的影响，推动我国桃树种植产业的发展。该研究成果发表在《Cryobiology》上，为该领域的研究提供了重要的参考依据，也为其他植物抗寒研究提供了新思路。
