近日，華南農(nóng)業(yè)大學園藝學院采后生物學團隊在國家香蕉產(chǎn)業(yè)技術體系、國家自然科學基金等項目的資助下，研究揭示了一個MaSINAT5/MaABI5-like-MaERF113模塊調(diào)控粉蕉果實成熟的分子機制，為粉蕉果實貯藏保鮮提供了新理論依據(jù)。相關成果發(fā)表于《新植物學家》（New Phytologist）。
MaSINAT5/MaABI5-like-MaERF113模塊調(diào)控粉蕉果實成熟模式圖。研究團隊供圖
論文第一作者、華南農(nóng)業(yè)大學園藝學院博士后宋遵陽表示，粉蕉是我國重要的特色香蕉，風味獨特，深受消費者喜愛。粉蕉具有典型的呼吸躍變特性，與普通香牙蕉不同，生產(chǎn)上要求粉蕉采收時果實飽滿度較高，果實成熟后才能表現(xiàn)出該品種應有的品質(zhì)和風味，因此粉蕉采后成熟極快。乙烯在調(diào)控粉蕉果實成熟過程中具有至關重要的作用。
然而，乙烯信號尤其是乙烯信號途徑蛋白質(zhì)的翻譯后修飾在乙烯信號調(diào)控粉蕉果實采后成熟過程中的作用尚不清晰。深入研究粉蕉果實采后乙烯信號轉(zhuǎn)導調(diào)控果實成熟及品質(zhì)的分子機制，為探索綠色安全的采后貯藏保鮮新技術對于粉蕉產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關重要。
論文通訊作者、華南農(nóng)業(yè)大學園藝學院副研究員朱孝揚表示，研究團隊前期研究結(jié)果表明乙烯信號轉(zhuǎn)錄因子MaERF113的表達水平與果實成熟密切相關。然而，關于MaERF113及其互作蛋白是如何調(diào)控果實成熟和品質(zhì)的分子機制尚不清楚。同時研究團隊發(fā)現(xiàn)脫落酸（ABA）途徑轉(zhuǎn)錄因子MaABI5-like和乙烯信號途徑轉(zhuǎn)錄因子MaERF113與粉蕉果實成熟密切相關。
研究進一步發(fā)現(xiàn)乙烯和ABA均可顯著誘導粉蕉果實成熟及MaABI5-like和MaERF113的基因和蛋白表達。MaERF113正調(diào)控3個淀粉降解基因和2個葉綠素降解基因。瞬時超表達和異源番茄超表達試驗均發(fā)現(xiàn)超表達MaERF113能促進果實成熟及葉綠素降解和淀粉降解基因的表達，而MaERF113沉默則抑制果實成熟及葉綠素降解和淀粉降解基因的表達。
同時團隊研究發(fā)現(xiàn)MaERF113轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平存在較大差異。后續(xù)發(fā)現(xiàn)MaERF113與E3泛素連接酶MaSINAT5蛋白互作，介導MaERF113蛋白降解，進而減弱MaERF113激活下游靶基因，且MaSINAT5泛素化MaERF113的關鍵位點在K78位點。MaSINAT5過表達抑制果實成熟，而MaSINAT5沉默促進果實成熟。除此之外，MaABI5-like能夠激活并與MaERF113相互作用，增強了淀粉和葉綠素降解相關基因的啟動子活性。
該研究闡明了MaSINAT5/MaABI5-like-MaERF113介導了乙烯和ABA信號交互，通過調(diào)節(jié)淀粉和葉綠素降解調(diào)控粉蕉果實成熟，同時，鑒定了蛋白質(zhì)翻譯后修飾參與乙烯信號轉(zhuǎn)導，并鑒定了位點特異性泛素化修飾參與了乙烯信號調(diào)控。其研究結(jié)果進一步加深了我們對位點特異性泛素化修飾和植物激素交互調(diào)控果實成熟的理解，為果蔬保鮮新技術研發(fā)提供了新思路。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.70493
本文鏈接：新研究揭示粉蕉果實采后成熟調(diào)控機制http://www.sq15.cn/show-11-25414-0.html
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