百香果（Passiflora edulis）作为一种高经济价值的亚热带水果，因其起源于亚热带地区，对低温环境极为敏感，秋冬季节偶发的低温常导致灾害性减产。

近期Horticulture Research 发表了亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室陈玲玲教授、蔡文国副教授团队题为 “Integrated transcriptomic and metabolomic analysis reveals key pathways and metabolites underlying cold tolerance in passion fruit” 的研究论文。通过整合转录组学和代谢组学，揭示了百香果与拟南芥、水稻等植物经典的ICE-CBF-COR信号通路冷响应机制的差异，为百香果耐冷品种选育提供了重要参考。

研究团队利用LC-MS、GC-MS代谢谱分析及RNA-Seq技术，对不同温度处理下的百香果茎、叶、果皮及果肉样本进行检测，鉴定出1236种代谢物，并发现耐寒品种与敏感品种在低温下的代谢积累模式与基因表达存在显著差异。通过差异表达基因与差异代谢物的关联分析及KEGG富集分析，研究锁定并解析了鞘脂代谢、苯丙烷代谢和萜类代谢三个关键的代谢重塑通路，这些通路及其相关基因在百香果耐寒性中发挥了核心作用。加权基因共表达网络分析（WGCNA）挖掘了调控上述通路的核心基因（如PesSPT、PesKDSR、PesHCT、PesFG2）。结合外源代谢物喷施实验（二氢鞘氨醇、绿原酸、芦丁等），病毒诱导的基因沉默（VIGS）以及基因过表达技术，验证了这些代谢产物与核心基因在增强百香果抗氧化能力、维持膜稳定性及提高整体耐寒性中的关键作用。

该研究系统地解析了百香果响应冷胁迫的转录和代谢动态变化，鉴定了影响其耐寒性的关键代谢路径和候选基因。研究所鉴定的核心基因与代谢效应因子为未来百香果抗逆分子育种提供了明确的靶点。

广西大学生命科学与技术学院博士研究生（现为中国药科大学博士后）陈琳华与在读硕士研究生董炅为论文共同第一作者。广西大学陈玲玲教授与蔡文国副教授为论文共同通讯作者。广西壮族自治区农业科学院杨柳研究员和黄永才研究员对本研究提供了种质资源支持。我院23级生物科学专业本科生陈冰榕也参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金（32270712）、广西科技重大专项 （guikeAA23062085）、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室青年基金（SKLCUSA-a202306, SKLCUSA2024-a04）、广西研究生教育创新计划项目（YCSW2025080）以及广西大学高层次人才科研启动基金等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhag164

编辑 | 韦星璇

一审一校 | 黄婧

二审二校 | 王邕

三审三校 | 张积森