2月26日，《細胞》雜志在線發(fā)表了中科院植物所種康研究組的一項研究。該研究組與中國水稻研究所錢前研究組等合作，發(fā)現(xiàn)了水稻感受低溫的重要QTL基因COLD1及其人工馴化選擇的單核苷酸多態(tài)性（SNP）賦予粳稻耐寒性的新機制。

研究發(fā)現(xiàn)，包含粳稻COLD1基因的秈稻近等基因系以及超表達該基因的粳稻材料都顯著增強了耐寒性，而功能缺失突變體cold1-1或反義基因株系卻對冷非常敏感。該基因編碼一個G-蛋白信號調(diào)節(jié)因子，定位于細胞質(zhì)膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。冷處理時，COLD1與G-蛋白互作激活鈣離子通道，觸發(fā)下游耐寒防御反應。

實驗分析了127個不同水稻品種和野生稻中的COLD1基因序列，發(fā)現(xiàn)了7個SNP位點，其中粳稻特異的SNP2影響了COLD1蛋白活性而賦予粳稻耐寒性。該成果揭示了通過馴化得到的COLD1等位基因和特異SNP賦予水稻耐寒性的新機制。COLD1模塊可直接用于對超級雜交稻親本93-11和其他秈、粳稻的耐寒性改良，對基于分子設(shè)計培育水稻耐寒新品種具有重要的應用前景。

據(jù)了解，水稻起源于熱帶和亞熱帶地區(qū)，對低溫脅迫非常敏感，尤其是苗期和孕穗期，這限制了其種植的地理位置。人工馴化和選擇使粳稻種植延伸到年積溫較低的寒區(qū)地帶。（來源：中國科學報 丁佳）