低溫嚴重限制了玉米的生長(cháng)、產(chǎn)量和地理分布。然而，玉米是如何適應寒冷氣候的，目前仍不清楚。
2025年1月21日，中國農業(yè)大學(xué)楊淑華教授團隊（曾榕博士、施怡婷教授為論文第一作者）在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：A natural variant of COOL1 gene enhances cold tolerance for high-latitude adaptation in maize 的研究論文。
該研究發(fā)現了玉米耐寒性的一個(gè)重要調控因子——COOL1，COOL1 基因的一個(gè)天然突變，增強了玉米的耐寒性，從而適應高緯度環(huán)境。
在這項研究中，研究團隊通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）發(fā)現了一個(gè)轉錄因子——冷響應操作位點(diǎn)1（COLD-RESPONSIVE OPERATION LOCUS 1，簡(jiǎn)稱(chēng)COOL1），是玉米耐寒性的重要調控因子。
COOL1 基因啟動(dòng)子的天然突變影響了 HY5 的結合親和力，而 HY5 是一個(gè)抑制 COOL1 轉錄的轉錄因子。COOL1 反過(guò)來(lái)又負向調控下游的冷響應基因，從而調節抗寒性。此外，鈣依賴(lài)性蛋白激酶 CPK17 在冷應激時(shí)轉位到細胞核并穩定 COOL1。有趣的是，耐寒的 COOL1 等位基因主要分布在氣候寒冷的高緯度北方地區。
該研究的核心發(fā)現：
總的來(lái)說(shuō)，該研究揭示了一條此前未知的通路——以 COOL1 中心的模塊通過(guò)該通路調控玉米的耐寒性，從而適應高緯度寒冷環(huán)境。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01431-4
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