南京农业大学郭振飞团队揭示MtCML42调控苜蓿耐寒性和开花时间新机制

近日，The Plant Journal在线发表了南京农业大学郭振飞教授团在题为“A novel Medicago truncatula calmodulin-like protein (MtCML42) regulates cold tolerance and flowering time” 的研究论文。该研究揭示了蒺藜苜蓿类钙调蛋白MtCML42调控苜蓿耐寒性及开花时间的分子机制，为苜蓿的耐寒育种提供了重要基础。

Ca2+是植物生长发育和逆境响应的重要信使，类钙调素蛋白(CMLs, calmodulin-like proteins)是植物细胞重要的Ca2+感受器之一，但大部分CML的功能仍不清楚。该研究利用过表达MtCML、cml42突变体及MtCML回补突变体株系为材料，阐明了MtCML42调控耐寒性和开花时间功能及机制。研究发现，过表达MtCML42 的株系耐寒性增强，而 cml42 突变体耐寒性降低；cml42耐寒性的降低可通过MtCML42 表达恢复。与野生型（WT）相比，低温下MtCBF1、MtCBF4、MtCOR413、MtCAS15、MtLTI6A、MtGolS1 和MtGolS2 等基因的表达以及棉子糖和蔗糖含量提高，而在cml42 突变体中具有较低的水平。此外，过表达MtCML42的株系开花时间早于WT，MtFTa1 表达上调，MtABI5的表达下调；而 cml42 突变体开花延迟，MtFTa1表达下调，MtABI5表达上调，开花延迟。MtABI5可以恢复拟南芥突变体abi5的开花表型。