近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了由葡萄酒学院房玉林课题组撰写的“Multi-omics analysis of the regulatory network in winter buds of ‘Cabernet Sauvignon’ grapevine from dormancy to bud break”论文。该研究分别收集田间与室内从休眠到萌发的‘赤霞珠’冬芽，对这些样本进行转录组、蛋白质组和植物激素含量的分析。研究发现无论是室内还是室外，冬芽均表现为休眠、休眠释放和芽发育三个主要阶段。利用加权相关网络分析（WGCNA）和基因本体分析（GO）对组学数据进行了分类，发现在芽休眠解除过程的不同阶段参与的生物过程存在明显差异。利用差异表达基因（DEGs）分析鉴定出7个可能影响葡萄休眠和萌发的候选基因。瞬时转化冬芽实验结果表明，VvDOGL4、VvAGL65和VvMARD能够促进葡萄冬芽休眠的维持。进一步的互作实验结果表明，它们可能与植物激素信号转导、呼吸、能量代谢和转录调节等相关蛋白相互作用，进而影响葡萄冬芽的萌发。以上发现有助于更好地揭示多年生水果作物芽休眠解除过程中的内部调控网络，并为探索芽休眠关键基因和调控机制奠定了基础。

课题组利用多组学探究‘赤霞珠’葡萄冬芽从冬季休眠到萌芽的调控网络，旨在使用这些数据来说明调控葡萄冬芽萌发的主要代谢途径随时间的变化，探索葡萄冬芽休眠与萌发形成机理。

本研究从转录和蛋白水平将葡萄冬芽从休眠到萌发的过程划分为三个主要阶段：休眠、休眠释放和芽发育，并发现不同阶段响应的生物过程存在很大差异（图6 a）。研究还筛选出可能影响葡萄冬芽休眠或萌发的关键基因（图6 b），为通过现代分子育种技术调控葡萄冬芽的萌发提供了基因资源。

该课题在分子水平上系统研究了葡萄冬芽从休眠到萌发过程中转录、蛋白及激素水平上主要代谢过程的变化，构建了葡萄冬芽休眠解除过程中的内源信号转导网络，为更好的揭示葡萄冬芽休眠与萌发的分子调控机制奠定了理论基础，也为在葡萄产期调节、副梢控制等产业应用中实现葡萄芽萌发的精准调控提供了理论支撑，具有重要的科学和应用价值。

葡萄酒学院房玉林教授与张克坤副教授为该研究工作的共同通讯作者，博士生陈莉为论文第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金，山东省重大科技创新工程项目等项目的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.70014