2021年4月12日，Scientia Horticulturae （IF 2.769、中科院二区Top）在线发表了刘孟军教授团队题为Physiological and transcriptome analysis accentuates microtubules and calcium signaling in Ziziphus jujuba Mill ‘Dongzao’ autotetraploids with sensitive cold tolerance的研究论文。

枣原产我国，是我国五大优势经济林之一。冬枣是目前我国栽培面积最广的鲜食枣品种，品质优良，但果个较小。鉴于多倍体通常表现巨大性、品质优等特点，本课题组通过秋水仙素诱变冬枣（二倍体）获得了其同源四倍体（品种审定名称为‘日光’）。与二倍体相比，冬枣同源四倍体单果重增大40.56%，成熟期提早10天（露地栽培能赶在国庆和中秋节前正常成熟上市），果实的抗坏血酸、cAMP等营养成分含量显著提高，但其树体的抗寒性显著降低，存在越冬困难等突出问题。当冬季田间温度低于-10 ℃时，冬枣同源四倍体植株大量受冻死亡，但在此条件下冬枣二倍体却不受任何影响。因抗寒性差，冬枣同源四倍体的大面积推广应用受到了严重影响。

为探究冬枣同源四倍体抗寒性降低分子机制，我们通过生理生化和转录组测序分析发现无论田间或室内处理冬枣二倍体抗寒性显著高于冬枣四倍体，低温处理6小时和24小时后冬枣二倍体中存在56个和694个差异表达基因，而冬枣四倍体中存在225个和2774个差异表达基因。进一步对差异基因进行 GO 和 KEGG 富集分析，发现其在木葡聚糖代谢过程、钙离子跨膜转运和微管运动过程等重要功能的代谢通路显著富集。其中，类钙调素蛋白ZjCML41在冬枣二、四倍体响应低温胁迫时表达模式差异显著且受微管蛋白调控，说明微管蛋白介导的钙离子信号转导途径（ZjCML41）在调控冬枣二、四倍体抗寒性差异中发挥重要作用。该论文结果将为进一步研究类钙调素蛋白ZjCML41调控冬枣同源四倍体抗寒性的分子机制奠定坚实基础，同时为改良冬枣同源四倍体抗寒性及其推广应用提供理论和技术支持。

我中心研究生高梦娇，王利虎（已毕业）和李敏为论文共同第一作者，刘孟军教授，刘平研究员和王立新博士为论文通讯作者。本研究得到河北省自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。