近日，广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所与中国科学院植物研究所等单位合作，在国际权威期刊《Nature Communications》（2023年影响因子14.7）在线发表了题为“A naturally occurring SNP modulates thermotolerance divergence among grapevines”的研究论文。该研究揭示了葡萄种质耐热性差异的重要遗传基础和调控机制，为分子标记辅助选择和基因编辑育种提供了关键靶点，有望加快耐热优质葡萄新品种的培育进程。

葡萄（Vitis vinifera L.）是全球广泛种植的重要果树，在中国也具有极高的经济和产业价值。随着全球气候变暖和我国葡萄产业逐步向南方热区拓展，高温胁迫成为影响葡萄产业持续健康发展的主要限制因素。当前主栽品种耐热性普遍较差，在高温条件下常表现为花芽分化受阻、叶片变薄、光合作用受抑、果实着色障碍等现象；而分布于我国南方的野生葡萄种则具有较强的耐热性，但经济性状较弱。产业发展迫切需要培育耐热且优质的葡萄新品种，但葡萄耐热性差异的遗传基础和分子调控机制长期未明，严重制约了育种进程。

针对上述问题，中国科学院植物研究所与广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所研究等单位合作，利用正向遗传学与反向遗传学相结合的方法，在葡萄4号染色体上鉴定到关键的WRKY类转录因子基因TTC4（Thermotolerance on Chromosome 4）。该基因在葡萄受到热胁迫后上调，并可直接诱导热激蛋白基因HSP18.1和抗氧化酶基因APX3的表达，从而提高葡萄的耐热性。遗传变异研究进一步发现，TTC4第二内含子中天然存在的单核苷酸多态性SNP（C/T，7631位点）决定了TTC4表达水平与耐热性分化。具体而言，TTC4的C（7631）等位基因可被负调控因子SPL13特异结合并抑制表达，而TTC4的T（7631）等位基因则无法被SPL13识别，解除转录抑制，从而提升耐热性。该变异在自然种群和杂交后代中高度关联葡萄的耐热性分级，T/T和C/T基因型均优于C/C型。

广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所谢太理、曹雄军、郭荣荣、林玲等参与了该论文的研究工作，我院柔性引进专家、中国科学院植物研究所王利军研究员为通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金联合基金等项目资助。

葡萄所  曹雄军供稿/供图

一审一校：成果

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强