低温胁迫是严重限制园艺作物生长、产量和品质的关键环境因子，其通过破坏光合作用和生理平衡导致显著经济损失。黄酮类化合物作为一类多功能次生代谢产物，在应对低温胁迫中展现出重要作用，既通过强效抗氧化机制清除活性氧（ROS）以减轻氧化损伤，又通过调控冷响应基因表达增强植物耐寒能力。尽管黄酮类化合物在多种作物中被证实在冷胁迫下显著积累，其赋予抗寒能力的分子机制仍不完全清楚。全面解析黄酮类化合物的合成途径、分子调控和跨作物的适应机制，不仅将为遗传工程和抗寒育种提供科学依据，也为园艺作物在气候变化中的可持续生产指明方向。
2025年1月，Horticulture Research上线了（Advance Access）72779太阳集团徐伟荣教授团队题为Flavonoids as Key Players in Cold Tolerance: Molecular Insights and Applications in Horticultural Crops的综述论文。
该论文聚焦于黄酮类化合物在园艺作物耐寒性中的核心作用，系统总结了其在寒冷胁迫下的合成途径、分子调控机制及应用潜力。全面解析了黄酮类化合物在应对寒冷胁迫中通过清除活性氧（ROS）缓解氧化损伤的功能，揭示了其作为抗氧化剂的重要地位。同时，该论文详细阐述了黄酮类化合物通过调控冷响应基因和信号通路（如CBF-COR途径、MYB转录因子及ABA和JA信号网络）实现对抗寒性的多重分子调控机制，包括分子水平的转录调控、代谢水平的抗氧化反应，以及与其他信号通路的交互作用。总结了通过遗传工程和代谢工程提升黄酮类化合物含量以增强植物耐寒性的案例，为抗寒育种提供了新的方向。此外，提出了未来研究的关键方向，如特定黄酮类化合物功能的精确解析、跨物种调控机制的验证，以及黄酮类化合物与植物冷适应代谢网络的整合应用，不仅为园艺作物的耐寒性分子育种提供了重要突破口，也为应对气候变化下的农业可持续发展提供了实践指导。
图1冷胁迫下黄酮类化合物的调控机制
图2冷胁迫下黄酮类化合物与其他信号通路的串扰
72779太阳集团葡萄种质资源创新与遗传育种团队徐伟荣教授为论文通讯作者，硕士生李佳欣为论文第一作者，博士生俞沁含、博士生刘畅、副教授张宁波为共同作者。该研究得到了宁夏回族自治区重点研发计划、国家自然科学基金和宁夏回族自治区农业育种项目等资助。文章链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhae366
