近日，广西农业科学院邓国富研究团队以第一单位在国际知名学术期刊Plant Physiology（中科院一区TOP，IF：6.5）发表题为“WD40 protein OsTTG1 promotes anthocyanin accumulation and CBF transcription factor-dependent pathways for rice cold tolerance”的研究论文，该研究揭示了OsTTG1 依赖的 MBW 复合物在冷胁迫下协同调控花青素生物合成和耐寒基因表达的潜在机制。

温度是影响水稻产量的关键非生物因素，幼苗期的低温冷害会导致减产甚至绝产。TTG1是影响植物生长发育的重要基因，参与调控花青素生物合成、毛状体分化等，但是其在植物低温应答过程中的功能仍有待研究。研究团队在前期从广西水稻地方品种东兰墨米中克隆花青素合成关键调控基因OsTTG1的基础上，通过多组学分析发现了在冷胁迫下osttg1突变体中花青素合成晚期阶段相关代谢物以及合成基因OsANSs表达显著降低，水稻冷胁迫调控关键转录因子OsDREB1s的表达也受到影响。并且OsTTG1能够在转录和蛋白水平上对短期和长期冷胁迫做出响应，OsTTG1基因的缺失和过表达会显著影响植株对于冷胁迫的耐受能力（图1）。生化研究与启动子结合分析表明，OsTTG1 能够与 OsbHLH148 和 OsMYBS3 形成MBW 复合体，该复合体能够直接结合OsDREB1C, OsANS1和OsANS2启动子上的E/G-box, MYB-core和AC-rich顺式作用元件并激活基因表达（图2）。该研究阐明了OsTTG1在有色稻中协调花青素合成和耐寒基因表达的潜在机制，为未来水稻抗寒育种提供了特异种质和遗传资源。

图1. OsTTG1正向调节水稻的耐冷性

图2. OsTTG1调控水稻耐冷性的机制模型

该研究为广西农业科学院独立完成，广西农业科学院水稻研究所博士后朱陈利为论文第一作者，杨行海研究员、陈韦韦研究员和夏秀忠副研究员为论文的共同第一作者，邓国富研究员为论文的通讯作者，李丹婷研究员和戴高兴研究员为论文的共同通讯作者，广西农业科学院微生物研究所阎勇研究员参与了该项工作。该研究得到了国家自然科学基金、广西自然科学基金、桂博新计划、广西重大基地自主创新课题和广西科技重大专项等项目的资助。

水稻所  朱陈利供稿/供图

一审一校：李丹婷

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强