马蹄金是一种多年生草本植物，广泛分布于中国长江以南地区。因其植株矮小、生长致密、病虫害少、绿期长、耐荫性强等特点，被广泛应用于园林绿化、林下被子、果园草等。此外，马蹄金还具有清热解毒、利湿退肿等功能，用作药用植物栽培。在果园下种植马蹄金可以显著抑制杂草的生长，提高土壤保水能力和有机质含量，改善果园的生态环境，进而提高果实的产量和质量。马蹄金现在是林草复合种植和果园生草温度最低的主要季节。

四川农业大学李州团队前期从四川、云南、贵州等西南地区收集了100多种野生马蹄金，通过田间栽培评估初步筛选出33种具有较高平面价值的材料。根据抗旱分析，马蹄金Dr5在33种马蹄金材料中具有最强的抗旱性。在干旱的胁迫下，Dr5可以保持叶绿素代谢、光合系统和有机代谢产生的稳定生成，具有很高的应用潜力。最近，这项研究发表在Industrial Crops and 在Products上。

在此基础上，团队依次对耐冷性最强的Dr5和耐冷性较弱的Dr17进行冷胁迫(CS)和冻胁迫(FS)处理。结果表明，CS和FS显著降低了叶绿素(Chl)含量、Chl a/b比率，光化学效率和净光合速率(Pn)，但是在CS和FS处理下，Dr5的叶绿素含量和水分利用效率明显高于Dr17，同时具有较低的Fo/Fm。Dr5和Dr17可以通过显著的抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质(AsA和Dr17)显著增加。GSH)积聚，从而减轻低温胁迫造成的氧化损伤。但是Dr5不仅在CS和FS环境中保持了较高的抗氧化酶活性、AsA和GSH含量，而且具有较好的AsA/DHA和GSH含量。GSH/GSSG比例，表明其细胞在胁迫下氧化还原状态较好。另外，Dr5可以通过促进蔗糖的积累来调节和缓冲渗入，而Dr17可以增强果糖和葡萄糖的代谢，从而提供能量来维持生长，去除活性氧。

Dr5还表现出比Dr17更高的一氧化氮，在低温胁迫和恢复阶段。(NO)含量和硝酸还原酶的活性。NO是植物响应低温胁迫的重要信号分子。研究证实，NO诱导抗氧化酶(例如SOD)、CAT和DR)与光合作用相关的蛋白质S-亚硝基化装饰，从而促进活性氧在冷胁迫下的活性(ROS)清除和光能吸收和转化。这些结果表明，Dr5更强的耐低温性和恢复能力可能与其稳定的光合系统、抗氧化防御、蔗糖生物合成和NO生成有关。本研究结果有助于更好地了解暖季作物的耐寒性和恢复机制，也为培育耐寒马蹄金新品种奠定了基础。