近日，华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室卢少云教授研究组与南京农业大学草业学院郭振飞教授研究组揭示一种低温应答的乙烯响应因子（ERF）通过调节多胺转变、抗氧化保护和脯氨酸积累，从而赋予黄花苜蓿对低温的耐受性。研究结果于2017年12月7日在线发表于《Plant, Cell & Environment》。
ERF亚家族转录因子在植物非生物胁迫和生物胁迫耐受中起重要作用。黄花苜蓿（Medicago falcata）是一种可耐低温的豆科饲用植物。本研究从黄花苜蓿中分离出一种低温应答的乙烯响应因子MfERF1。过表达MfERF1可增强转基因烟草植株对冻害和冷害的耐受性，而下调蒺藜苜蓿中MfERF1的同源基因则导致RNAi植株的冻害耐受能力降低。与野生型相比，转基因植株中的胁迫响应相关基因（CHN50、OSM、ERD10C、SAMS）、亚精胺（Spd）和精胺（Spm）合成基因（SAMDC1、SAMDC2、SPDS1、SPDS2、SPMS）以及分解代谢基因（PAO）的转录水平较高。然而，由于PAO活性增强，转基因植物中未见Spd和Spm积累。与野生型相比，转基因植株的抗氧化物活性较高，这与Cu、Zn-SOD、CAT1、CAT2、CAT3、cpAPX等编码基因的诱导表达有关；而且转基因植株积累较多的脯氨酸，这与P5CS的诱导表达及PROX2的转录水平降低有关。该研究结果表明，MfERF1通过促进多胺转变、抗氧化保护和脯氨酸积累，从而赋予植物对低温的耐受性。
