作者:李雪萍等 来源:《园艺研究》 发布时间:2022/6/9 16:58:30
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研究揭示诱导粉蕉果实耐冷性的作用机制

 

粉蕉是热带和亚热带地区重要的特色蕉,营养价值丰富,风味独特。粉蕉属于典型的呼吸跃变型果实,采后很容易成熟软化和腐烂变质,不耐贮运。低温贮藏可以有效延长粉蕉果实的保鲜期。但是,粉蕉果实对低温较为敏感,生长过程遇到低温天气或贮运温度过低(低温胁迫)都会引起粉蕉果实冷害(果皮褐变)及后熟障碍(果肉软化异常),严重影响粉蕉果实的食用品质和商品价值。

华南农业大学园艺学院教授李雪萍课题组前期研究结果表明,适当浓度的外源脱落酸(ABA)处理可有效缓解粉蕉果实的冷害症状及后熟障碍。但是,关于ABA缓解粉蕉果实冷害的作用机制尚不清晰。6月3日,李雪萍课题组揭示了ABA信号转导途径关键转录因子MaABI5-like在ABA诱导粉蕉果实耐冷性的分子机制,为提升粉蕉果实的贮藏保鲜技术提供理论基础。相关研究发表于园艺学Top期刊Horticulture Research

MaABI5-like属于ABA信号通路的转录因子,其在促进ABA依赖性基因表达中起着关键调节作用。在香蕉的研究中发现适当浓度外源ABA处理可以有效缓解粉蕉果实的冷害症状,诱导ABI5的基因表达。李雪萍课题组的前期研究发现适当浓度的外源ABA处理可有效缓解粉蕉果实的冷害症状。

在本项研究工作中,研究人员发现,MaABI5-like的基因和蛋白表达水平与ABA缓解粉蕉果实冷害症状(脂肪酸去饱和及类黄酮合成异常)密切相关。MaABI5-like正调控5个脂肪酸去饱和基因(MaFAD3-1、MaFAD3-4、MaFAD3-5、MaFAD6-2MaFAD6-3)和7个类黄酮合成基因(MaPAL-like、MaPAL-like1、MaC4H-like3、Ma4CL-like1、Ma4CL-like10、MaCHS6-4-likeMaFLS)。MaABI5-like粉蕉瞬时超表达和异源超表达番茄都显著提高粉蕉果实和番茄植株的抗寒性,诱导脂肪酸去饱和及类黄酮合成相关基因的表达;MaABI5-like基因沉默显著降低粉蕉果实的抗寒性,减弱了脂肪酸去饱和及类黄酮合成基因的表达。

该研究首次阐明了ABA通过诱导MaABI5-like的表达,调控脂肪酸去饱和及类黄酮合成,缓解粉蕉果实冷害的作用机制。据悉,该研究是在前期揭示ABI5-like参与乙烯信号和ABA信号互作,共同调控粉蕉果实的成熟和软化工作的延伸,进一步揭示了ABI5-like在粉蕉冷害胁迫响应中的作用机制。

华南农业大学园艺学院博士后宋遵阳为该论文第一作者,李雪萍教授和朱孝扬副教授为通讯作者,园艺学院陈维信教授、陆旺金教授和郝彦伟副研究员和生命科学学院庞学群教授参与了该研究。

该研究工作得到了国家香蕉产业体系、国家自然科学基金、广东省香蕉菠萝产业体系、广东省珠江人才计划和广东省普通高校青年创新人才项目的资助。(来源:中国科学报 朱汉斌)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/hr/uhac130

 
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