羽衣甘蓝是秋冬两季园林绿化的特色景观植物，其叶片具有响应低温而转色的特性。新生叶转色后呈现“红绿”或“白绿”相间的嵌合表型，具有极高的观赏价值。低温是羽衣甘蓝叶片转色的“触发器”，但这种低温诱导叶片转色的分子机理尚不清楚。
沈阳农业大学冯辉教授团队20余年致力于羽衣甘蓝遗传育种研究。近日，冯辉教授团队在植物学一区TOP期刊Journal of Integrative Plant Biology在线发表了题为“The mechanism of newly differentiated leaves of kale turning white in late autumn”的研究论文，成功解析了羽衣甘蓝新生叶转白背后的分子调控网络。
当秋季外界气温降至15℃以下时，羽衣甘蓝的叶绿体发育受阻，但是细胞内“三层递进”式基因调控网络维系了叶绿体的正常发育：第一层，感知环境低温信号后，冷响应基因BoCBF1被快速激活；第二层，BoCBF1与低磷响应因子BoPHL2结合，形成转录调控复合体，激活下游基因BoWl表达；第三层，BoWl蛋白与ADP核糖基化因子BoARF1互作，激活叶绿体起始发育关键基因BoGLK1的表达。而当BoWl发生突变后，无法与BoARF1结合形成调控复合物，从而导致低温条件下叶片叶绿体发育受阻，新生叶片便由绿转白。该项研究揭示的叶片转色调控模块，可作为分子育种的重要靶点，用于精准调控羽衣甘蓝的叶片转色。
沈阳农业大学博士研究生宫智超为论文第一作者，任杰副教授、冯辉教授为通讯作者，研究生何宇鹏、李昕源、张志伟和王硕男参与了部分研究工作。该项研究得到了国家自然科学基金（32573072）资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1111/jipb.70250
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