低温胁迫制约植物的正常生长，引起细胞组成和组织结构的变化，影响植物的新陈代谢，引发植物叶片萎蔫、黄化、坏死，严重情况下更会导致植物枯萎死亡。冷驯化是提高植物对低温胁迫抗性的普遍策略，通过一定程度的冷驯化可以有效提高植物对于低温胁迫的抗性。黄瓜（Cucumis sativus）是一种喜温、不耐寒的蔬菜作物，在实际生产中，低温是制约黄瓜生长、产量和果实品质的重要环境因素之一。
The Plant Journal近日在线发表了中国农业大学郭仰东团队题为“Heat shock induced cold acclimation in cucumber through CsHSFA1d activated JA biosynthesis and signaling”的研究论文。报道了黄瓜响应高温处理诱导低温胁迫适应性的分子机理。
该研究发现短期高温预处理提高了黄瓜幼苗对低温胁迫的抗性，这是一种机制未明的驯化模式。短期热激预处理（37℃，2h）可以上调热激转录因子CsHSFA1d的表达量，并提高野生型黄瓜幼苗对低温胁迫（4℃）的抗性。
图1 不同条件下野生型黄瓜幼苗生长状况及CsHSFs基因的相对表达水平
研究发现在黄瓜中超量表达CsHSFA1d基因，能够显著提高黄瓜植株对低温胁迫的耐受性。降低CsHSFA1d基因的表达，黄瓜的低温耐受性下降，而MeJA处理能够回补这一表型。生化实验证明CsHSFA1d基因可促进低温条件下黄瓜体内JA合成，而植株体内JA水平的升高导致CsJAZ5蛋白被降解，从而使CsJAZ5的互作蛋白CsICE1被释放，激活了ICE-CBF-COR信号通路，提高了黄瓜植株对低温胁迫的耐受性。
图2 CsHSFA1d正向调节黄瓜低温抗性机制图
中国农业大学园艺学院博士生齐传东（现就职于湖北省农业科学院经济作物研究所）和在读博士生董丹慧为论文共同第一作者。中国农业大学园艺学院郭仰东教授和张娜副教授为论文共同通讯作者。中国农业大学生物学院杨淑华教授、郭岩教授和园艺学院顾钊宇副教授对该研究提供了指导和帮助。该研究得到了国家重点研发计划，北京市自然基金，湖北省自然基金青年基金项目以及北京市现代农业产业体系项目的支持。
