2018年10月11日，《The Plant Journal》在線(xiàn)發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)馬鈴薯團(tuán)隊(duì)題為“轉(zhuǎn)錄組與代謝組分析揭示腐胺代謝途徑精氨酸脫羧酶基因ADC1對(duì)馬鈴薯馴化耐寒的重要作用”的研究論文，進(jìn)一步揭示了馬鈴薯抗寒的分子機(jī)制。

馬鈴薯是世界第四大糧食作物，由于可供利用的抗寒資源缺乏，抗寒機(jī)理不明，致使馬鈴薯抗寒育種長(zhǎng)期止步不前。該研究經(jīng)過(guò)近十年的努力，通過(guò)篩選抗寒野生種，利用轉(zhuǎn)錄組和代謝組結(jié)合的策略，發(fā)現(xiàn)多胺代謝途徑中與腐胺合成相關(guān)的基因在低溫條件下特異上調(diào)表達(dá)，且腐胺受冷誘導(dǎo)特異累積。進(jìn)一步比較馬鈴薯對(duì)低溫敏感程度不同的基因型，明確了精氨酸脫羧酶所調(diào)控的腐胺合成是響應(yīng)低溫的重要途徑，ADC1基因發(fā)揮了關(guān)鍵作用。體外腐胺施用和轉(zhuǎn)基因功能研究進(jìn)一步證實(shí)，ADC1基因參與的腐胺代謝是馬鈴薯馴化抗寒的重要機(jī)制。研究還首次證明轉(zhuǎn)錄因子CBF信號(hào)途徑參與了ADC1基因調(diào)控的馬鈴薯馴化抗寒。