近日，葡萄所育种团队联合中科院植物所王利军研究员团队在不同葡萄种质资源耐热性差异研究方面取得进展，论文”Physiology and transcriptomic analysis reveals new insights into thermotolerance difference between heat tolerant and sensitive grapevines” （生理学和转录组学分析揭示了耐热和热敏感葡萄热耐受性差异的新见解）发表在Plant Physiology and Biochemistry（中科院二区Top，2024年影响因子5.7）。

随着全球气候变暖，极端高温频发，对葡萄生产造成了极大的影响。但是之前对葡萄应答高温胁迫的研究大多只聚焦在热敏感葡萄品种上，且在人工气候室内进行，生长条件不能代表自然生长状态。本研究首次在自然高温高湿气候条件下，以耐热种质‘桂葡1号’和热敏感种质‘赤霞珠’为研究对象，分析其叶片和果皮的生理学和转录组学差异。

研究首先解析了两个种质果皮中的花色苷含量和叶片叶绿素荧光参数差异，发现‘桂葡1号’的果皮含有更多的花色苷，且叶片光合能力更强，明确了两个种质耐热性差异的生理基础。其次，对两个种质3个发育期的叶片和果皮进行了转录组测序，分析了差异表达基因类型和富集的代谢通路，发现两个种质在光合作用的光反应和暗反应阶段均有差异表达基因。此外，两个种质中参与花色苷合成的结构基因和转录因子的表达量也有很大差异。‘内质网中的蛋白质加工’作为解析热耐受差异的关键生物学过程，也在本研究中得到关注。

基于对转录组数据的分析，本研究发现了一个在高温下‘桂葡1号’中上调表达，但在‘赤霞珠’中无显著差异的关键转录因子——HSFB3，并对其氨基酸序列、亚细胞定位和转录活性进行了分析。发现两个种质中的HSFB3仅有一个氨基酸不同，且呈现出相似的转录抑制活性。基因功能研究表明HSFB3作为耐热性的负调控因子发挥作用。研究结果为深入理解葡萄耐热性的分子和生理机制提供了新的见解，也为培育耐热葡萄种质提供了基因资源。

葡萄所郭荣荣研究员、林玲副研究员为共同第一作者，中国科学院院植物研究所王利军研究员为通讯作者，研究得到了国家自然科学基金区域创新发展联合基金等项目的资助。

葡萄所  郭荣荣供稿/供图

一审一校：成果