新乡市农业科学院张蓓、任福森团队在《江苏农业科学》发表综述论文《辣椒响应低温胁迫的研究进展》。该文系统梳理了国内外关于辣椒(一种重要的冷敏性蔬菜作物)应对低温胁迫的研究成果，从组学机制、关键响应基因、抗冷性提升措施等多个维度，全面阐述了辣椒低温响应的分子调控网络与生理适应机制。文章不仅总结了现有进展，还指出了当前研究的不足与未来重点方向，旨在为深入解析辣椒耐冷分子机制、加速抗寒新品种选育提供系统的理论参考与决策依据。
辣椒是广受喜爱的蔬菜与调味品，但其原产热带，对低温极其敏感，持续低于12℃即生长受阻，低于5℃可能死亡，严重制约了其在北方及设施栽培中的产量与产业发展。因此，阐明其耐冷机理、提升抗寒能力，具有重大的经济与现实意义。
近年来，多组学技术的应用为揭示辣椒低温响应机制打开了新局面。蛋白质组学研究发现，外源油菜素内酯、茉莉酸甲酯等处理可通过调节能量代谢、抗氧化防御等相关蛋白，有效缓解幼苗冷害或果实贮藏冷害。乙酰化修饰也被证实参与调控光合系统关键蛋白的活性，影响耐冷性。转录组学分析揭示了大量受低温诱导的差异表达基因，其中AP2/ERF、MYB、NAC、bHLH、WRKY等转录因子家族扮演了核心调控角色，它们介导了复杂的信号转导与代谢重编程。代谢组学与转录组的联合分析进一步表明，耐冷与冷敏品种在碳水化合物代谢、茉莉酸信号、类黄酮合成等通路上存在显著差异，初步勾勒出辣椒响应低温的分子图谱。
文章重点综述了多个参与辣椒低温响应的关键基因家族。其中，AP2/ERF家族的CaPF1、CaCBFs等基因被证实能显著增强转基因植物的耐冻性。MYB家族的成员功能复杂，如CaMYB306和CaMYB340被发现是耐冷性的负调控因子。NAC家族的CaNAC064、CaNAC035等则作为正调控因子，通过多种途径提升耐冷性。此外，bHLH、脱水蛋白(CaDHNs)、CIPK激酶(CaCIPK13) 等一系列基因也被证明在辣椒抵御低温胁迫中发挥着不可或缺的作用。这些基因资源的挖掘，为利用基因工程手段改良辣椒抗寒性奠定了分子基础。
除了分子机理，文章还总结了当前提高辣椒抗冷性的多种农艺与生理措施。在育种方面，通过杂交、空间诱变已培育出如“衢椒3号”、“宇椒7号”等具一定耐低温性的品种，转基因技术也实现了抗寒基因(如拟南芥CBF4)的成功导入。在栽培调控方面，外源施用油菜素内酯、脱落酸、茉莉酸甲酯、褪黑素、甜菜碱、谷胱甘肽等物质，可通过增强抗氧化系统、维持膜稳定性等途径，有效缓解低温伤害。物理方法如热水处理、间歇升温、低温驯化等，也能通过诱导抗性、保持细胞膜完整性来减轻冷害。
最后，文章前瞻性地指出了该领域面临的挑战与未来方向。当前研究对辣椒低温响应整体调控网络的认识仍不清晰，大量已鉴定基因的功能尚未在辣椒本体中得到验证，且辣椒遗传转化体系效率低仍是功能验证与分子育种的主要瓶颈。未来研究需整合多组学数据，深入解析关键调控模块的功能与互作;加强辣椒遗传转化技术攻关，建立高效稳定的体系;并利用基因组编辑等前沿技术，创制耐冷新种质，最终实现辣椒抗寒育种的理论突破与应用跨越，保障辣椒产业的稳定生产与可持续发展。
