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园林学院梅花育种团队在梅花抗寒性状研究中取得进展

来源：花匠小妙招时间：2025-04-29 00:12

　　近日，Horticulturae在线发表了北京林业大学郑唐春副教授课题组题为Identification and Comparative Analysis of the Rosaceae RCI2 Gene Family and Characterization of the Cold Stress Response in Prunus mume的研究论文。

　　梅花是我国特有早春木本观赏植物，素有“花魁”之美誉。3000多年来其自然分布和栽培分布多位于长江及其以南地区。利用远缘杂交培育的杏梅、樱李梅等虽然增强了抗寒性但丢失了梅花特征花香，严重降低了它们的观赏价值和经济价值，因此培育抗寒芳香的梅花新优品种是当前的重要研究方向之一。由于稀有冷诱导2（Rare cold inducible 2, RCI2）基因响应由冷冻损伤引起的膜脱水，能够通过稳定膜蛋白和减少电解质泄漏来减少低温对植物体造成的损伤，该研究首先对包括梅花在内的7种蔷薇科植物进行RCI2s基因家族筛选，共鉴定到23个成员，其中梅花有3个，亚细胞定位预测结果显示它们都定位于膜结构。蛋白结构域分析发现所有成员均具有Pmp3保守结构域，系统进化树结果表明月季RoRCI2可分为三个亚家族：A、B、C组，而3个梅花PmRCI2基因仅被聚类至A组和C组；在梅、桃、杏、李四种植物中，Motif 3仅存在于A组中，而在B组和C组中缺失。为了进一步明确蔷薇科植物中RCI2进化关系，对梅、桃、杏、李、拟南芥进行基因组共线性分析，结果表明RCI2家族在蔷薇科基因组中存在收缩现象。进一步整合RNA-seq数据和qRT-PCR分析，发现PmRCI2-3在低温胁迫下表达量极显著升高。综上，在蔷薇科植物中鉴定并分析RCI2基因家族功能，有助于理解不同蔷薇科植物之间的抗寒性差异，为明确蔷薇科植物RCI2家族的系统进化及阐明梅花抗寒性状形成机制提供理论依据。