热带作物学报

作者：蔡政, 张凡, 刘坤行, 邓诗婷, 李有志, 朱平川, 樊宪伟

单位：亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/广西大学生命科学与技术学院，广西南宁 530004

关键词：木薯,低温胁迫,肉桂酸脱氢酶,MeCAD2,木质素

基金：国家自然科学基金项目(32160429),广西自然科学基金项目(2021GXNSFDA196009),广西研究生教育创新计划资助项目(YCBZ2025017)

木薯（Manihot esculenta Crantz）属于热带粮食作物，对低温的敏感性严重制约了种植区域。木质素是细胞壁中的组分，在抗低温胁迫中发挥关键作用，但木质素合成关键酶肉桂酸脱氢酶（CAD）在低温响应中的作用尚不明确。本研究通过分析低温胁迫下木薯的生理表型、CAD酶活及木质素变化，发现10 ℃低温处理显著诱导木薯中CAD酶活上升66.7%，且木质素增加14.8%。同时表达谱分析筛选出低温响应的核心基因MeCAD2。经原核表达证实其编码蛋白具有CAD催化活性，VIGS沉默该基因后，植株CAD酶活降低18.9%，木质素含量下降12.3%~22.4%。在低温胁迫下，MeCAD2沉默株系叶片损伤加剧，丙二醛积累量升高172.5%，活性氧染色加深，表明MeCAD2基因通过调控木质素沉积增强了木薯抗低温胁迫的能力。本研究揭示MeCAD2在木薯低温胁迫中的关键作用，为抗低温分子育种提供新靶点。

来源：2025年第12期

《热带作物学报》期刊编辑部

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