茶树一冷驯化相关的胞外多肽信号分子基因CsCOR1的功能机理
我院生命科学学院教授李先文博士获批了2012年度的国家自然科学基金项目“茶树一冷驯化相关的胞外多肽信号分子基因CsCOR1的功能机理”，项目编号31270727。
李先文博士长期从事茶树等常绿木本植物冷驯化机理的研究。尽管冷驯化研究在拟南芥等草本植物已进行得较为广泛和深入，且已认识到，冷驯化涉及多重增强植物抗低温反应的启动，激活了大量冷诱导基因的表达，这些冷反应基因的激活至少涉及依赖胞苷酸重复元件结合因子（CBF）和不依赖CBF两条不同的信号转导途径。但是木本植物的冷驯化与草本植物有所不同，其抗冻潜力更大（例如从冷驯化前后的半致死温度来看，冬黑麦分别为-5℃和-30℃，而北美杜鹃的是-7℃和-53℃，桦木经冷驯化后可耐受-70℃低温），冷驯化机制也更复杂（有季节性驯化和休眠现象）。所以，研究木本植物的冷驯化机理有利于发掘和利用其大抗冻潜力。而且常绿木本植物的叶是研究木本植物冷驯化过程及其早期事件的良好材料。因为，在落叶木本植物，冷驯化通常首先表现为叶衰老和芽休眠。所以，其冷驯化过程不仅涉及冷反应基因，也牵涉到衰老和休眠反应基因，故很难专一性分析冷驯化基因的调控机理。而在茶树等常绿木本植物叶的冷驯化中就不存在衰老、休眠等干扰。近年来，木本植物的冷驯化研究也已广泛展开，多种木本植物（如蓝莓、北美杜鹃、苹果、杨树和海滨松等）的冷诱导基因已被筛选出来，有一些已得到了进一步研究，结果表明，木本植物也具有与草本植物同源的ICE1-CBF信号途径及相关成分。然而，对涉及木本植物特有冷反应基因以及基因间互作的研究报道很少，对其大冷驯化潜能和遇冷休眠等复杂机制还缺少了解。
李先文所在的研究团队在研究茶树冷驯化时，克隆到一个新基因CsCOR1，它编码一86氨基酸的碱性胞外多肽（含有两个重复的13肽段，HSVTAGRGGYNRG），在烟草转化子中可作为胞外信号分子，上调一些胁迫诱导基因的表达。但是CsCOR1与已研究过的几类植物多肽激素都不同，是一种新的、与冷驯化相关的多肽信号。本课题拟通过筛选鉴定CsCOR1受体蛋白基因及所调控的下游基因类别，解析该基因的功能机理。并以此为突破口，探索木本植物的冷驯化机制及其与草本植物的差异，为发掘其大抗冻潜力运用于农林生产的防冻减灾、喜温蔬菜的反季栽培和育种给出启示，故具有较大的理论意义和广阔的应用前景。