作者:朱孝扬等 来源:《植物与细胞生理学》 发布时间:2024/2/1 9:53:25
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新研究揭示粉蕉果实成熟软化调控机制

 

近日,华南农业大学园艺学院副教授朱孝扬、教授李雪萍团队研究揭示了锌指转录因子MaCCCH33-Like2调控粉蕉果实成熟软化的分子机制,为研发特色蕉粉蕉果实的贮藏保鲜新技术提供理论依据。相关成果以封面文章的形式发表于《植物与细胞生理学》,并被选为同期编辑推荐论文。

粉蕉是一种重要的特色蕉,具有较好的非生物胁迫抗逆性和丰富的营养和独特的风味,深受消费者喜爱,在华南地区广泛种植。粉蕉具有典型的呼吸跃变特性,生产上要求粉蕉采收时果实饱满度高,果实成熟后才能表现出该品种所特有的品质和风味。与普通香芽蕉(AAA基因型)相比,粉蕉(ABB基因型)采后更易成熟和腐烂变质,贮藏期极短。

研究表明,在果实淀粉的分解和乙烯合成方面,粉蕉和香芽蕉有很大不同,粉蕉具有更为活跃的乙烯生物合成和淀粉代谢途径,因此粉蕉果实比香芽蕉果实成熟和软化更快,但其具体的成熟和软化调控网络并不清晰。因此,揭示粉蕉后熟调控机制有重要的理论和实际意义。

研究团队前期的研究发现,粉蕉MaEBF1通过与MaNAC67-like、MaABI5-like、MaBEL1和MaC2H2-like互作,促进果实淀粉和细胞壁降解,进而调控果实成熟过程,并参与调控果实后熟障碍。但是,锌指转录因子调控果实成熟相关研究尚未见报道。

该研究发现粉蕉MaCCCH33-like2的基因和蛋白表达与果实成熟密切相关。MaCCCH33-like2正调控1个淀粉降解基因(MaISA2)和2个细胞壁降解基因(MaSUR14-like和MaXYL32),MaEBF1与MaCCCH33-like2蛋白互作增强MaCCCH33-like2对淀粉和细胞壁降解基因的调控。同时MaABI5-like与MaCCCH33-like2蛋白互作增强MaCCCH33-like2和MaABI5-like对淀粉和细胞壁降解基因的调控。MaCCCH33-like2粉蕉瞬时超表达和番茄异源超表达都显著促进果实的成熟及淀粉和细胞壁降解基因的表达,而MaCCCH33-like2粉蕉瞬时沉默抑制果实成熟及淀粉和细胞壁降解基因的表达。同时发现MaABI5-like位于MaCCCH33-like2上游,调控其表达。

该研究阐明了锌指蛋白MaCCCH33-like2调控粉蕉果实成熟软化的分子机制,为粉蕉果实的成熟调控技术研发提供理论基础,助力粉蕉果实成熟调控和保鲜技术的研发。

记者获悉,华南农业大学园艺学院博士后宋遵阳(现为山东农业大学副教授)为该论文第一作者,朱孝扬和李雪萍为通讯作者,华南农业大学园艺学院教授陈维信、生命科学学院教授庞学群和中国科学院华南植物园研究员朱虹也参与该研究。(来源:中国科学报 朱汉斌)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/pcp/pcad115

 
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