葡萄（Vitis）是廣泛種植的水果作物。低溫脅迫是影響葡萄產量和品質的重要環境因素。因此，研究葡萄在低溫條件下的響應機制具有重要意義。乙烯（ETH）在植物的各種發育過程和脅迫響應中發揮重要作用。在葡萄中，ETH在低溫脅迫下顯著增加，并正調節耐寒性。然而，ETH在葡萄葉片冷脅迫下的轉錄調控作用尚不清楚。
中國科學院武漢植物園聯合澳大利亞國立大學生物研究院、中科院植物研究所、湖北省農科院、新疆農業科學院吐魯番農業科學研究所等，選取冬季極耐寒的野生葡萄品種山葡萄（V.amurensis）的葉片作為實驗材料，探討了低溫脅迫下葡萄葉片轉錄組和植物激素的變化，鑒定了在低溫脅迫下ETH調控的基因，并討論了ETH與其他低溫誘導的植物激素之間可能的相互作用。結果表明，AP2/ERF和WRKY轉錄因子（TF）是兩個高度富集的TF家族，在低溫脅迫下持續上調，但被AVG抑制。通過比較葡萄葉片在低溫處理下和低溫并外源噴施AVG處理下的轉錄組，可以鑒定潛在的ETH調控基因。受ETH正向調控的基因在溶質轉運、蛋白質生物合成、植物激素作用、抗氧化和碳水化合物代謝等方面富集。在低溫脅迫下，ETH、IAA、ABA的合成和信號通路相關基因表達上調，而AVG則抑制這種上調。ETH、ABA和IAA在低溫下的含量變化與轉錄組數據一致，表明ABA和IAA在低溫脅迫下的響應可能是通過ETH信號通路調控的。
本研究為進一步探索植物低溫脅迫下ETH的復雜調控機制提供了新線索，并為培育抗寒葡萄品種提供了新契機。相關研究成果以Dissecting the effect of ethylene in the transcriptional regulation of chilling treatment in grapevine leaves為題，在線發表在Plant Physiology and Biochemistry上。研究工作得到國家自然科學基金、湖北省技術創新重點項目等的支持。
