低溫脅迫下,RFOs可在植物體內(nèi)積累,起到滲透調(diào)節(jié)、失水保護(hù)或抗氧化等作用。RFOs又是黃瓜等葫蘆科植物同化物的主要運(yùn)輸形式;因此,RFOs在這類植物的體內(nèi)具有雙重功能。肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)是催化RFOs合成的關(guān)鍵酶,可被各種逆境誘導(dǎo)上調(diào),同時也是黃瓜葉片同化物裝載的關(guān)鍵酶。在黃瓜葉片中,GolS在低溫等逆境脅迫下的變化機(jī)制有待探索。
研究人員進(jìn)一步在GolS1啟動子中加入低溫誘導(dǎo)表達(dá)元件,實現(xiàn)低溫誘導(dǎo)該基因在韌皮部特異表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因植株在低溫下同化物裝載和輸出效率進(jìn)一步提高,與野生型植株相比,在苗期和成株期均能顯著提高葉片光合作用以及葉和果實生長。
該研究發(fā)現(xiàn)了一種通過促進(jìn)同化物運(yùn)輸提高逆境適應(yīng)性的新機(jī)制,獲得了植物逆適應(yīng)方面的新知識,同時也為黃瓜等葫蘆科植物抗逆境育種和栽培提供了新思路。