葫芦科作物，以进步其抗逆才能。尽管砧木向接穗传递体系性信号的重要性已被认可，但从根到茎的mRNA运送效果仍未得到充沛研讨。黄瓜植株经常因低温而面对成长和产值的约束。

　　作者判定出南瓜酮醇酸复原异构酶1（CmoKARI1）是前期低温钳制下特异性地从南瓜砧木运送到黄瓜接穗的要害移动mRNA。过表达CmoKARI1可进步黄瓜和拟南芥的异亮氨酸水平缓耐寒性。添加的异亮氨酸进一步用于组成JA-Ile结合物，激活JA-Ile信号，使异种移植可以耐受低温。本研讨展示了特定外因触发单向移动mRNA的实例。

　　气候改变导致冰冷钳制（0°C）日益加剧且难以预测。为了应对低温，植物进化出了杂乱的机制。与冰冷钳制不同，以零度以下的温度为特征的冻害钳制会导致冰晶的构成，然后损坏膜体系。尽管有些作物，如冬小麦，表现出对冻害钳制的适应性，但其他作物，如黄瓜（ Cucumis sativus L.），则简单遭到冰冷钳制（10°C）的丧命影响。尽管这些改变的潜在机制仍未得到充沛了解，但冰冷和冻害钳制反响都受保存的遗传因子操控。研讨最广泛的转录因子之一是C重复结合因子/脱水反响元件结合蛋白1（CBF/DREB1）。CBF/DREB1特异性地与冷反响基因（COR）发动子区中的CRT/DRE序列结合。这种调控相互效果发动了COR基因的转录激活。 CBF表达1 (ICE1)是一种MYC型转录因子，是研讨最多的CBF转录激活因子。ICE的稳定性由磷酸化的敞开气孔1 (OST1)和MPK3保持，它们传递来自上游活性氧(ROS)或低温诱导的钙离子动摇的信号。

　　为了进步黄瓜的耐寒性，在冰冷时节，嫁接南瓜砧木（例如无花果叶南瓜（Cucurbita ficifolia Bouché）和其他南瓜种类（例如，Cucurbita moschata））已成为一种广泛选用的培养办法。不同的砧木资源赋予接穗不同程度的耐寒性，这标明从砧木到接穗存在长距离信号。在这些长距离信号中，例如养分的东西和活性氧（ROS），许多信号会影响风味和产值等要害的农艺性状。因而，提醒低温条件下嫁接黄瓜中这些砧木到接穗信号的潜在机制具有极端重大意义。最近的一项研讨标明，接穗中茉莉酸（JAs）的堆集对西红柿和西瓜异种嫁接苗的耐寒性至关重要。JAs作为植物激素在促进植物耐寒性方面发挥着及其重要的效果。低温诱导茉莉酸（JA）生物组成快速添加，并激活JA信号通路。使用JA已被证明可经过正向调控ICE1-CBF通路来增强西红柿和苹果的耐寒性。尤其是在黄瓜中，JA会触发JAZ5的降解，然后使ICE1可以直接结合CsCBF1的发动子。在植物体内，JA-Ile（JA最丰厚的活性方式）是经过JA与异亮氨酸结合而组成的，该反响由茉莉酸-酰胺组成酶1（JAR1）催化。高诱导的内源性JA-Ile被JA受体冠状不灵敏蛋白1（COI1）感知，后者与茉莉酸Zim结构域蛋白（JAZ）相互效果，导致JAZ泛素化，并随后经过26S蛋白酶体途径降解。这一进程激活下流转录因子，使植物对生物和非生物钳制具有抗性。但是，砧木导致嫁接接穗中茉莉酸水平升高的机制仍存在争议。鉴于茉莉酸不能从根部移动到茎部，参加茉莉酸生物组成的其他成分很或许在南瓜砧木遭到低温钳制时被释放出来。

　　越来越多的依据说明，可移动mRNA作为砧木和接穗之间体系信号分子的要害效果，例如CmNACP、KNOTTED1、StBEL5、PFP-LET6、CmGAIP、PEBP、AtTCTP1、SlPS、HSP70、PbWoxT1和PbDRM等转录本。这些可移动mRNA类似于小RNA，主要是经过韧皮部流随光合产物从茎部运送到根部，这很难解说南瓜作为砧木的功用。可移动mRNA在南瓜砧木和黄瓜接穗之间信息交流中的特殊效果已被广泛研讨，提醒了其与低温钳制下脂肪酸和氨基酸代谢的相关。但是，脂肪酸和氨基酸代谢参加耐寒性的切当机制，以及南瓜砧木供给的或许增强黄瓜接穗耐寒性的要害mRNA，尚待说明。

　　在本研讨中，作者判定出一种特异性mRNACmoKARI1，它在增强黄瓜（Csa）/南瓜（Cmo）异种嫁接体的耐寒性方面起着至关重要的效果。风趣的是，作者发现南瓜砧木在应对冷钳制时挑选性地将KARI1运送至黄瓜接穗，而黄瓜无法将其本身的KARI1向上运送至地上部。经过在黄瓜和拟南芥中过表达CmoKARI1，作者提醒了该基因在赋予耐寒性方面的重要性。有必要留意一下的是，KARI1编码一种参加支链氨基酸（BCAA）组成的酶。在外源施用的支链氨基酸 (BCAA) 中，只要异亮氨酸 (Ile) 能有用增强黄瓜的耐寒性。这促进作者研讨了 JA-Ile 通路。因为 CmoKARI1 过表达，作者观察到在低温钳制下 Ile 和 JA-Ile 水平均十分显着升高，随后激活了 JA-Ile 信号通路。此外，按捺 JA-Ile 组成会下降 CmoKARI1 过表达株系的耐寒性。作者的研讨结果创始性地提醒了特定环境影响触发的从根到茎的移动 mRNA 通路，为未来作物育种和嫁接技能的开展供给了名贵的见地。