近日，林生院黄华宏教授课题组在国际知名植物学期刊《The Plant Cell》（中科院1区，IF=11.6）上发表了题为“InDel variation and contraction of the C-repeat binding factor family contribute to cold sensitivity inBetula fujianensis”（《序列插入缺失变异和CBF转录因子家族收缩导致闽桦低温敏感性》）的研究论文。该研究通过对濒危树种闽桦进行近端粒到端粒水平的基因组组装，整合比较基因组学、保护基因组学及分子生物学等多种研究方法，系统阐明了闽桦低温敏感性形成的遗传机制与其种群濒危的基因组基础，并据此提出了针对性的保育策略，为桦木属植物的资源保育与可持续利用提供了重要理论依据。

桦木属植物广泛分布于北半球，是造林绿化的先锋树种，不仅具有重要的生态价值，还是重要的森林药材和饮料资源。该属不同物种在低温适应性方面表现出显著差异，然而其背后的演化驱动机制尚不明确。闽桦作为桦木属中分布于亚热带地区的物种，是研究低温适应性演化的理想材料。研究人员完成了闽桦的近端粒到端粒基因组组装，并发现现存闽桦种群的遗传多样性相较于其温带近缘物种（白桦、垂枝桦）下降了10倍以上。进一步分析表明，该遗传多样性的大幅下降主要与全球降温期发生的两次历史种群规模急剧收缩有关。通过低温胁迫实验证实，闽桦对低温更为敏感，这一特性与其CBF基因家族的收缩以及CBF依赖途径中相关基因的结构变异密切相关。其中，CBF基因负调控因子DEAR1的启动子区域存在一个185-bp的插入片段，该片段可显著增强DEAR1的表达水平，进而减弱闽桦的耐低温能力。本研究揭示了DEAR1-CBF调控模块在桦木属低温适应性分化中的关键作用，为深入解析植物耐寒的分子机制提供了新的理论依据。

图：闽桦、白桦和垂枝桦的遗传多样性、连锁不平衡及种群历史

图：桦木DEAR1变异调控种间低温适应性分化的模型

浙江农林大学黄华宏教授、吴文武教授与新加坡南洋理工大学的Jarkko教授为该论文共同通讯作者，浙江农林大学博士生庄和必、林二培教授和北京林业大学的谢剑波教授为共同第一作者。东北林业大学的李成浩教授、魏明博士，以及南洋理工大学的刘济铭博士为本研究作出重要贡献。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和浙江省林木新品种选育专项的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plcell/koaf216

（林生院 庄和必 黄华宏）