近日，中國農業科學院棉花研究所龐朝友研究員團隊開展了棉花品種耐低溫機制研究，發現植物激素脫落酸（ABA）合成相關基因 GhSAD1 的變異是造成不同棉花品種低溫抗性差異的主要因素。相關研究成果以“Genome-wide association study identifies variants of GhSAD1 conferring cold tolerance in cotton”為題于2021年12月19日發表在國際知名期刊《實驗植物學期刊（ Journal of Experimental Botany）》（IF="6.992）上。

低溫是影響棉花產量和品質的重要環境因素之一。本研究利用200份陸地棉種質資源進行抗低溫鑒定，篩選出一批耐低溫棉花品種，進一步利用全基因組關聯分析鑒定到一個棉花苗期低溫抗性關鍵基因 GhSAD1 ，該基因編碼一種定位于棉花細胞質的短鏈醇脫氫酶。在耐低溫單倍型棉花品種中將 GhSAD1 基因沉默表現為抗冷性顯著降低，在擬南芥中超表達 GhSAD1^HapB （耐低溫單倍型）基因可顯著增強擬南芥抗冷性，轉錄組和代謝組證實 GhSAD1^HapB 能夠增強抗冷相關基因表達和抗冷代謝物的富集。通過脫落酸含量測定、突變體回復、基因表達分析等實驗表明 GhSAD1 參與脫落酸的生物合成。研究結果為棉花苗期耐低溫能力的提升和棉花抗逆新品種的選育提供了理論支撐。

該研究得到了國家自然科學基金委和中國農業科學院科技創新工程項目的資助。中棉所葛常偉博士、王莉博士為該論文共同第一作者，張思平高級實驗師和龐朝友研究員為該論文通訊作者。

原文鏈接：https://doi.org/10.1093/jxb/erab555

GhSAD1基因關聯分析