葡萄(Vitis vinifera L.)為葡萄科葡萄屬落葉藤本植物，是世界上第二大果樹作物，鮮果及其加工品葡萄酒一直廣受消費者喜愛，具有巨大的經濟效益和廣闊的市場前景。我國葡萄的栽培面積及產量均居世界前列，主產區冬季低溫干旱，而栽培的主要品種抗寒性較差，冬季需埋土防寒，大幅增加了生產成本和種植風險，因此葡萄抗寒性的研究顯得尤為重要。
中國科學院武漢植物園孫小明博士在李紹華研究員和辛海平副研究員的指導下，研究了低溫脅迫與乙烯生物合成的關系，同時對下游ERF轉錄因子VaERF057的功能進行了研究。結果表明，低溫脅迫可以促進ACC的合成并激活ACO的活性，從而導致葡萄中內源乙烯的合成速率增加；外源添加ACC可以顯著提高山葡萄和‘玫瑰香’的抗寒性，而添加AVG卻增加了山葡萄和‘玫瑰香’對低溫的敏感性，表明乙烯正調控葡萄對低溫脅迫的耐受性。低溫脅迫條件下，VaERF057表達顯著上調，而AVG能夠完全抑制低溫對VaERF057的誘導作用，說明在低溫條件下VaERF057的上調表達可能依賴于內源乙烯的生物合成。此外，在擬南芥中過表達VaERF057顯著提高了轉基因植株的抗寒性，RNA-seq分析發現VaERF057可能調控下游多個低溫脅迫相關基因的表達。
該研究獲得國家自然科學基金（NSFC Accession No.：31130047，31471857）、寧夏育種專項（NXNYYZ201502）和中科院青促會（2015281）的資助。研究結果以“Ethylene positively regulates cold tolerance in grapevine by modulating the expression of ETHYLENE RESPONSE FACTOR 057”為題，已于4月4日在線發表于Scientific Reports。
低溫脅迫促進乙烯的合成速率
過表達VaERF057顯著提高擬南芥的抗寒性
