Nature Plants誌に掲載されたこの研究は、植物生物学のモデル生物としてよく使用される小さな顕花植物であるArabidopsis Thalianaと呼ばれる特定のタイプの植物に焦点を当てています。研究者は、シロイヌナズナの植物を摂氏4度（華氏39度）から摂氏-8度（華氏18度）まで寒い温度の範囲にさらし、植物の遺伝子発現、タンパク質レベル、および代謝産物濃度で発生した変化を分析しました。
研究者は、植物が次のような多くの変更を加えることにより、寒い温度に反応することを発見しました。
*不凍液タンパク質の産生を増やすことで、植物の細胞で氷の結晶が形成されるのを防ぐのに役立ちます。
*より可溶性糖を生成するため、植物の細胞膜を凍結による損傷から保護するのに役立ちます。
*澱粉をグルコースに分解します。これにより、植物は寒い状態で生き残るためのエネルギーを提供します。
*植物細胞を損傷する可能性のある分子であるが、シグナル伝達と防御の反応にも役割を果たす分子である反応性酸素種（ROS）の産生を増やす。
研究者たちはまた、植物の寒冷気温に対する反応は、寒冷曝露の期間の影響を受けていることを発見しました。短期の寒冷暴露（最大24時間）は、長期の寒冷暴露（24時間以上）とは異なる変化とタンパク質レベルの異なる変化を引き起こしました。
この研究は、植物が寒冷状態に適応するために使用する分子メカニズムに関する新しい洞察を提供します。この情報は、作物や他の植物の冷たい耐性を改善するための新しい戦略を開発し、気候変動に対してより回復力を高めるために使用できます。
「私たちの研究は、寒い気温に応じてシロイヌナズナ植物で発生する変化の包括的な概要を提供します」と、この研究の主任研究者の1人であるアリソン・スミス教授は述べています。 「この情報は、植物が寒い気候でどのように生き残るかを理解するのに役立ち、作物の冷たい耐性を改善する新しい方法につながる可能性があります。」
